无线图像传输系统解
决方案
3G无线微波图像传输系统设计方案成都市万盛华科技有限公司
目录
目录 (1)
1系统概述 (2)
1.1建设必要性 (2)
1.2建设目标 (2)
1.3设计原则 (2)
2建设内容 (3)
3应用分析 (3)
4整体结构设计 (4)
4.1指挥中心 (5)
4.2通信指挥车 (6)
4.3现场指挥中心 (6)
4.4卫星通信车 (7)
4.5前端设备 (7)
5通信模式说明 (8)
5.1指挥中心模式 (8)
5.2通信指挥车模式 (9)
5.3现场指挥中心模式 (10)
5.4卫星通信车中继模式 (11)
6系统功能 (11)
6.1远程图像传输 (11)
6.2远程视频监控 (12)
6.3指挥调度功能 (12)
6.4安全报警联动功能 (12)
6.5录像回放 (12)
6.6录像管理 (12)
6.7联动抓拍图片 (12)
6.8保密功能 (12)
6.9日志管理 (13)
6.10频率调节 (13)
7系统特点 (13)
7.1高可靠性 (13)
7.2高安全性 (13)
7.3便于集成 (13)
7.4支持多种无线接入方式 (13)
7.5适应多种网络 (14)
7.6无缝传输 (14)
7.7适应复杂环境 (14)
1系统概述
1.1 建设必要性
近年来，随着信息化的不断发展，各种现场指挥调度模式得到普及，通过无线图像、声音传输方式进行指挥中心与各终端之间的现场指挥调度已成为工作的一种主要现场指挥手段。
但受局部地域网络覆盖盲区影响，数据传输中断的问题时有发生，给开展现场指挥工作带来极大困难。
再加上图像和声音信息实时传输的限制，指挥中心很难及时对各终端发出的问题做出相应指挥，很可能造成突发事件处理最佳时期的延误。
怎样通过整个的应急通信网络，实现移动多媒体传输系统的图像、声音等多媒体信息的实时采集和传输是尚需解决的问题。
1.2 建设目标
本项目在于建立以通信系统、3G/微波无线图像传输系统、监控系统为主体的指挥（车）系统。
该系统能在一些环境恶劣的地点满足各单位的不同通信需求，将现场的视频、违法及布控人员信息及时传到指挥中心，弥补现有通信手段的局限性，使紧急情况下的通信覆盖能力得到加强，在任何地点都能有效地进行现场指挥。
1)实现移动图传视频的统一接入；
2)实现指挥中心对视频的统一调用；
3)实现快速反应的双向可视指挥调度；
1.3 设计原则
1)先进性原则
采用先进的设计思想，选用先进的传输设备，使系统在今后一定时期内保持技术上的领先。
2)开放性原则
系统设计及系统设备选型遵从国际标准及工业标准，使系统具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。
3)可伸展性原则
系统设计在充分考虑当前情况的同时，必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要，留有充分的升级和扩充的可能性。
充分利用现有通讯资源，为以后扩充到更高速率提供充分的余地。
另一方面，还必须为系统规模的扩展留有充分的余地。
4)可靠性原则
系统的设计必须贯彻可靠性原则，使传输系统具有很高的可用性。
选用技术先进、成熟高可靠性的传输设备，系统增益储备高，链路的可维护性好。
5)管理性原则
系统应具有良好的可管理性，使得系统管理人员能方便及时地掌握诸如传输系统拓扑结构、系统信号分析覆盖率统计、系统故障提示等信息，能简便地对传输系统进行配置和调整，确保系统工作在良好状态。
2 建设内容
系统建设内容包括选用先进的无线图传通信设备，并建立如下4种音视频通信模式，实现现场与指挥中心实时高效的音视频交流，满足各种可视前移指挥业务需要。
●指挥中心模式：突发事件现场处于指挥中心大楼中心基站无线覆盖范围内
时，采用前端设备直传中心模式传输图像；
●通信指挥车模式：前端设备以通信指挥车为组网中心开展图像采集，同时将
图像采用异频方式上传中心；
●现场指挥部模式：在突发事件现场搭建现场指挥部，前端设备以现场指挥部
为组网中心开展图像；
●卫星通信车中继模式：在通信指挥车或现场指挥部不能够通过异频方式与中
心传输图像时，卫星通信车与之通过异频方式传输图像，并通过卫星通信与中心开展图像传输的要求。
卫星通信车一般与通信指挥车设为一体。
3应用分析
1)群体事件应急处置
处于社会转型期间群体性事件已成为影响我国社会稳定的一个突出问题，并呈现出数量越来越多，规模不断扩大，组织化程度越来越高，所涉及的问题越来越复杂，突发性越来越强，处置难度越来越大。
无线图传技术使得后方指挥中心在事发初期及时了解最准确和完整的现场图像及其它资料，采取针对措施，合理配置有限的警力，及时处置发生在市区、区县级别的的各类群体性突发事件，降低事件造成的危害和影响，最大程度地预防和减少大规模群体性事件的发生，切实维护社会正常的生产和生活秩序。
2)重大执法行动指挥
随着通信和网络技术的飞速发展，违法犯罪人员组织性越来越强，人员规模也越来越大，人员分布范围越来越广，如何有效打击具有这些特点的犯罪组织是公安机关必须要面对的挑战。
无线视频图传技术使得联合执法、统一执法行动得到后方指挥人员和专家智囊有效组织和指导，运筹帷幄之中，决胜千里之外。
既避免了非战斗人员的一线执行风险，又解决了一线人员的行动调度协调问题。
3)应急就灾
发生自然灾害和社会灾难时，无线图传是远程领导的“千里眼”和“顺风耳”，借助3G和微波等多种通信手段，决策者及时了解灾情，调度救灾人员和物资，监督和指导救灾活动，可以尽可能地抢夺救灾时间，将灾难危害降到最低水平，挽回更多的生命和财产损失。
4 整体结构设计
整个系统分为指挥中心、临时指挥中心、通信指挥车、卫星通信车、单兵前端五个部分。
4.1 指挥中心
指挥中心是整个无线视频图像传输系统
的中心，所有无线有线视频图像都汇聚到指
挥中心。
中心视频管理服务器设在这里，有
关领导可以查看各车载视频采集传输终端传
送的实时图像。
指挥中心由网络接入设备、视频存储服
务器、无线图传控制台、电视墙、异频收发
设备、视频管理系统等组成。
指挥中心连接3G数据传输网络。
车载
视频采集传输终端将数据发送到拥有3G的
中心视频管理服务器，本地通过局域网登陆
视频管理服务器观看实时视频，并将实时视
频图像投射到电视墙上。
同时，指挥中心可以将视频传输到其他前端。
4.2 通信指挥车
通信指挥车是整个无线视频图像
传输系统的中继设备，单兵前端和车
载前端所有的视频图像都通过通信指
挥车中继转发到指挥中心，同时指挥
中心向下的视频传输和语音通话也通
过通信指挥车转发到各个前端。
通信指挥车上架设有车载前端、
无线图传控制台、3G传输系统、同频
传输等设备。
在指挥中心无线通信范围内时，
通信指挥车以同频传输方式传输前端
图像至指挥中心；当无线信号中断
时，通信指挥车切换至3G模式，通过
3G网络传输前端图像至指挥中心。
4.3 现场指挥中心
当遇到突发事件时，可在突发事件现场搭
建现场指挥部，前端设备以现场指挥部为
中心组网中心展开采集，同时将图像采用
异频方式上传指挥中心。
现场指挥中心由异频传输设备、无线
图传控制台、现场会议系统、车载前端、
单兵前端、3G传输系统等组成。
现场指挥中心以同频方式接收车载前
端和单兵前端采集视频图像，并通过双向
语音指挥各前端设备图像采集。
同时，通
过异频方式将图像上传指挥中心。
现场指
挥中心通过无线图传控制台和现场会议系统在现场多画面音视频展现。
4.4 卫星通信车
在通信指挥车或现场指挥部不能
够通过异频方式与中心传输图像时，
卫星通信车与之通过异频方式传输图
像，并通过卫星通信与中心开展图像
传输。
卫星通信车由卫星通信系统、异
频传输设备、车载前端等组成。
卫星通信车与通信指挥车、现场
指挥中心以异频方式接收前端图像，
同时以卫星通讯方式将图像发送至指
挥中心，并通过双向语音与通信车或
现场指挥部保持沟通。
4.5 前端设备
●单兵前端：采用同频工作模式，确保1路(不低于
720P,25帧/秒)前端图像直接上传到中心，并通过
双向语音接受中心指挥采集图像。
每套前端设备同
时具备一套3G无线图传设备，在异频工作模式不
便隐蔽或信号中断情况下启用，并通过双向语音接
受中心指挥采集图像。
单兵前端设备由人背负，要
求便携、隐蔽和工作方便，具备一定的工作时间要
求。
●车载前端：采用异频工作模式，确保2路(不低于D1,25
帧/秒)前端图像直接上传到中心和同时接收2路(不低于
D1,25帧/秒)中心向下的传输图像，并通过双向语音接受
中心指挥采集图像。
该设备部署在指挥通信车或现场指挥
部。
5通信模式说明
5.1 指挥中心模式
图4-1指挥中心模式
突发事件现场处于指挥中心基站无线覆盖范围内时，采单兵前端设备以及车载前端设备直接向指挥中心传输图像，同时双向语音接受指挥中心指挥。
在指挥中心架设高标清无线双向传输组网设备，采用异频工作模式（以便取得高质量图像），确保4路(不低于D1,25帧/秒)前端图像接收和2路(不低于D1,25帧/秒)中心向下往指挥通信车或现场指挥部传输的图像同时传输。
在指挥中心架设高标清音视频机架式接收机和高标清机架式发射机，部署无线图传控制台。
高标清无线双向传输组网设备指挥各前端设备进行图像采集。
在指挥中心部署多媒体指挥调度系统，并通过高标清无线双向传输组网设备进行图像采集。
单兵前端采用高标清单兵发射机，前端图像直接上传到中心，并通过双向语音接受指挥。
每套前端设备同时具备3G通讯模块，在异频工作模式不便隐蔽或信号中断情
况下启用3G通讯。
车载前端高标清音视频机架式接收机采用异频工作模式，确保2路(不低于D1,25帧/秒)前端图像直接上传到中心，同时接收2路(不低于D1,25帧/秒)中心向下的传输图像，并通过双向语音接受指挥。
5.2 通信指挥车模式
图4-2通信指挥车模式
前端利用单兵设备、车载设备开展图像采集，同时单兵设备将图像采用同频方式上传到通信指挥车。
在通信指挥车部署高标清无线双向传输组网设备，采用同频工作模式确保4路前端图像(不低于D1,25 帧/秒)同时接收，并通过双向语音指挥各前端设备进行图像采集，并通过双向语音指挥前端采集图像。
车载前端采用异频工作模式，确保2 路(不低于D1,25帧/秒)前端图像直接上传到中心和同时接收2路(不低于D1,25 帧/秒)中心向下的传输图像，并通过语音接受中心指挥，在与中心信号中断的情况下与卫星通信车开展双向图像传输。
每套单兵设备均配备一套3G无线图传设备，在同频工作模式不便隐蔽或信号中断情况下启用。
指挥中心部署3G无线图像传输系统，在异频工作模式信号中断情况下启用，将通信指挥车图像向中心传输，并通过双向语音接受中心指挥采集图像。
5.3 现场指挥中心模式
图4-3指挥中心模式
单兵前端采用万盛华的高标清单兵发射机，车载前端采用万盛华高标清机架式发射机，通过双向语音接受现场中心指挥对图像、声音进行采集。
通过同频工作模式，确保1路(不低于D1,25帧/秒)前端图像上传至现场指挥部。
在现场架设无中心同频组网的VSF-OFD技术设备，实现多个（4个以上）监控的双向语音、图像、数据传输功能，有效的延长了传输距离。
同时在现场指挥部部署多媒体指挥调度系统，实现包括会议现场的多路图像输入、画面显示输出以及管理切换等功能，并通过双向语音指挥前端设备进行图像采集，从而加强现场指挥部和现场前端的联系、部署。
与此同时，现场指挥中心采用异频工作模式将现场画面的上传至指挥中心。
现场指挥中心部署现场会议系统，能实时显示前端图像、召开会议。
5.4 卫星通信车中继模式
图4-4卫星通信车中继模式
当通信指挥车或现场指挥部与市监控指挥中心发生图像、声音、数据等传输异常时，在两者之间采用卫星通信车中继模式进行图像、声音等的传输。
在卫星通信车上架设万盛华高标清机架式发射机、高标清音视频机架式接收机，该套设备采用异频传输模式，接收来自通信指挥车或现场指挥部2路（不低于D1,25帧/秒）前端图像、声音等信息和同时回传2路(不低于D1,25帧/秒)卫星通信车图像，并通过双向语音与通信指挥车或现场指挥部保持协调沟通。
同时在卫星通信车与市监控指挥中心之间建立卫星通信连接，及时将现场的图像、声音等信息上传至市监控指挥中心，并接收来自市监控指挥中心的数据、命令等，方便市监控指挥中心及时了解现场情况，改变策略、增派警力、部署指挥等。
6系统功能
6.1 远程图像传输
前端采集设备采用微波与3G网络结合的方式进行图像传输，将现场情况通过四种组网方式中的一种或多种方式上传到指挥中心,传输距离远，覆盖范围广。
6.2 远程视频监控
指挥中心利用系统提供的前端接入功能，对现场情况进行视频监视。
可实现现场多个画面的灵活切换、对远端摄像云台遥控、方便地组合显示多路视频画面等操作。
指挥中心可以对一路或多路现场画面进行监控，可实现多画面切换和管理等功能。
6.3 指挥调度功能
指挥中心与监控前端能够进行语音对话，根据图传所得现场情况进行决策分析，对采集前端下达命令，进行实时调度指挥。
6.4 安全报警联动功能
指挥中心根据实际需要，可以配备报警服务器。
配合系统的其他模块实现视频报警、预先报警录像等功能。
6.5 录像回放
指挥中心可以按时间、摄像机编号、具体事件等条件智能快速检索录像资料，可以用软件内置的播放器进行播放，可暂停、停止播放，图像播放速度可手动调节。
6.6 录像管理
录像硬盘空间：录像空间管理采用自动循环覆盖的方式，即可根据用户的需求保存相应录录像资料，实现对硬盘的有效管理和合理利用。
6.7 联动抓拍图片
指挥中心可根据现场实际情况，利用抓图功能抓取当前的图像，实现对图像的细节查看和比对等操作。
6.8 保密功能
系统对图像信号和语音信号都具有第三方加密解密功能，确保信息传输的安全性，为现场图传提供安全保障。
6.9 日志管理
可查询前端设备工作情况、视频丢失、GPS异常等信息，也可查询设备的详细信息。
系统操作更简单、方便、高效。
6.10 频率调节
接收设备可面板调谐频道参数、图像接收带宽宽窄带可调。
7系统特点
整个系统具有使用方便、灵活、图像传输清晰度高、声音清晰、低延时、覆盖范围广、稳定、可靠等特点。
7.1 高可靠性
系统软件稳定性好。
图传设备采用专用芯片，结构紧凑、功耗低、可靠性高，十分适用于公安行业对系统稳定性有一定要求的情况。
7.2 高安全性
系统产品采用具有国际标准的128位AES数字加密技术，主要设备（发射机和接收机）自带加密(解密)模块，可以使用自有加密模块或者嵌入由使用单位指定或上级单位的加密系统。
任何非授权的第三方无法解密接收所有信息。
7.3 便于集成
与GIS、DSS、GPS等其他业务系统交互控制综合集成，使系统功能更强大，使用更方便，实现应用的客户化。
7.4 支持多种无线接入方式
无线接入支持微波、卫星（海事卫星便携站、VSAT卫星车载站）、WIFI、WIMAX等各种信道和组网方式，实现双向或单向的音视频交互。
7.5 适应多种网络
系统可以在复杂的网络结构（如LAN、ADSL、VPN、INTERNET等网络）和不同的通信信道（光纤、微波、卫星等）中正常传输。
在同一系统中不同速率的终端可混合使用，从而兼顾声像质量和网络环境。
流媒体转发服务器级联支持应用层组播，适于单播、组播网络环境。
7.6 无缝传输
采用微波结合3G的方式进行图像、声音等信息的传输，保证信息随时随地无遗漏地传输，确保指挥的高效和合理性。
7.7 适应复杂环境
采用1.5M/2M/4M/6M/7M/8M带宽可调技术，接收灵敏度高，接收动态范围大，保障视频传输距离远。
系统主要设备（无线发射机和接收机）具有极强绕射和反射能力,可绕过障碍物和利用反射波传输，真正NLOS非视距传输。
系统产品抗干扰能力强，采用（COFDM）正交频分复用调制技术、抗多径干扰传输技术和纠错编码技术。
系统产品城市环境下覆盖5-30公里，支持高速移动中传输，最高速度达240公里/小时。
车载设备适合于实时无线传输高速移动中的图像，在车辆、船舶、直升机等平台上均可以使用。
