移动互联时代的4G移动监控

□ 文/融创天下

随着2013年中国工信部4G牌照的发放，中国移动网络正式进入4G时代。这引起了传统互联网应用向移动互联网应用的转变，越来越多的互联网应用开始提供移动版本。4G对于安防的意义在于移动性。一方面，可以为用户和使用者提供更灵活的操作和控制权。另一方面，4G的应用可实现一个真正意义上的“移动监控”。通过将原有电脑+有线网络+监控点的架构改造成为4G手机+4G网络+监控点的架构，用户可不受时间和地理限制，随时查看监控图像，获得告警信息。借助4G网络，报警实时通知、远程查看现场和远程回放录像，以及移动监控都将轻而易举。

移动4G网络推动无线监控

4G移动视频监控的优势非常明显，主要体现在以下方面：

（1）成本低，无须挖沟埋管。维护费用低，无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。4G网络的速度是3G网络的10倍，下载速度最高达100M，上传速度为20M，而一般的720P的高清监控需要的带宽基本每路在2M—4M之间，这就很好的满足高清监控的良好需求；

（2）即时有效，视频信息、报警信息随时都可通过无线的覆盖网络传到终端用户的应用界面；

（3）使用基础庞大，目前手机保有量用户巨大，而且随着4G智能手机迅速普及，这些外部的成熟条件都可能成为手机移动视频监控的应用终端；

（4）安全性，由于移动号码的唯一性和手机设备序列号的唯一性，使得手机监控比互联网的PC监控更具有安全性和唯一性。

因此，基于网络环境、用户规模以及安全相关技术等几方面的支持将大力推进移动视频监控的发展。

4G移动监控作为具有高端和差异化特色的4G多媒体业务的典型代表，广泛服务于行业视频监控、公共视频监控与家庭视频监控等领域，能够带给用户更友好、更便捷、更贴身的业务体验。组成这个规模的市场一共分三块：

① 行业监控市场：行业监控市场主要包括公交客运监控、货物运输跟踪、地铁车厢监控、铁路客运监控等几大领域。以公交客运监控为例，4G网络高速的数据传输能力使实时画面监控、语音导航与定位技术的结合成为可能，将所有信号与公安系统共享，能准确快捷地传输现场画面，实现联动应急指挥。目前，深圳、东莞、北京、厦门、上海、宁波等地都已尝试对公交客运进行移动监控。此外，地铁正成为现代城市的主要交通方式，通过无线视频监控，可实时掌握地铁车厢情况，提高了对突发状况的处理能力，大大增强地铁运行的安全性。我国轨道交通处在发展黄金时期，一线、二线城市都在加大建设力度，进一步增加了对移动监控的需求。

② 公共视频监控市场：2008年北京奥运会，2010年上海世博会等赛事经济、贸易的热潮促使国家相继出台了“平安城市”、“3111工程”等国家级项目，并对银行、文化博览、娱乐场所提出安全防范法规，城市网络视频监控系统将以公安系统为核心，各级公安系统与受其监督管理的单位、机构之间将形成一套完整的视频监控网络。此外，在森林防火、环保检测等领域，地域广、监控点稀疏，移动视频监控也发挥了重要的应用价值。

③ 家庭监控市场：目前，国内家庭监控市场正处于导入阶段。一项对4G技术应用的创意与展望的专业调查显示，4G监控（4.91%）、家用/商用智能遥控及安防（5.52%）、个人识别认证（3.07%）三项有关监控与安防的4G应用需求占比达到13.5%，超过了热门的手机游戏（9.82%）的比例，接近于视频对话（17.79%）的比例见图1。个人使用视频监控主要是应用于住宅的安全防范和财产的监控。

▲图表1：移动视频监控业务的市场需求

目前4G资费还比较贵，观看720P高清视频时流量跑的很快，相对于3G网络来说，4G网络的覆盖率主要集中在一线城市，一些偏远地区暂时还没有普及4G网络，因此这也成为制约移动监控的最大因素，相应随着4G资费的合理调整以及覆盖率的不断完善，这个问题会得到解决。

TIVC与TQOS：移动视频监控的技术支撑

融创天下自从2007年公司成立开始就一直致力于移动视频监控系统的研发，采用TIVC视频压缩技术，在移动TD/GPRS网络带宽下实现了清晰流畅的视频，并采用TQOS传输技术，确保用户隐私不被侵犯（专网环境需要用到专用APN方案），有效地解决在移动视频监控应用中存在的诸如媒体文件播放中的停顿、马赛克等现象。而且，移动视频监控解决方案内置业务管理系统，管理设备、安防、令牌管理、存储管理、用户登陆鉴权等，这些技术为移动视频监控实施提供了坚实的支撑。

TIVC技术

TIVC视频编解码技术作为融创天下研发的、适用于无线移动网络低码率环境下的视频编解码与传输专利技术，主要解决信源问题，已成为移动互联网事实上的实用信源标准之一（与TDSCDMA作为中国自主信道标准互补）。TIVC技术是全球领先的低码率下的视频压缩与传输专利技术，是目前已知的唯一可以在超低码率无线网络下清晰流畅播放流媒体的核心技术。公司采用全新的数据压缩与传输编解码技术，可以很好地同3GPP相结合，与H.264相兼容，大大提升系统性能，使得2.5G、2.75G、3G用户都能享受到清晰流畅的多媒体服务。TIVC 44kbps可以达到H.264Bsaeline75kbps的视觉效果，即同等视觉效果下，TIVC可以节约70.45%的带宽。（百分比计算公式：（H.264-TIVC）/TIVC*100%）；TIVC的瞬时码率波动性能均明显优于H.264 SinglePass Base 75kbps、H.264 SinglePass Main74kbps：码率波动更为平稳。

TQOS技术

在无线数据网络实际应用条件下，带宽往往呈现较大波动，实际带宽与理论带宽有相当大的差异，因此在实际应用时，多数按标准体系设计的流媒体应用系统均会出现持续缓冲、花屏、卡屏等问题。而且，无线网络在带宽波动方面没有规律，完全是随机的，通常的网络带宽在50-100kbps波动。要在这样的带宽环境下，提供稳定的流媒体服务，没有通用的标准，必须采用有针对性的技术。

融创天下通过对无线网络环境大量的数据采集和模型测试，研发出针对无线网络的传输技术TQOS（Temobi Quality of Service），信源信道联合编码的技术，以解决传输的稳定性，确保业务的流畅。TQOS是基于整个系统的策略设计，包含整套解决方案，不仅填补了2.5G、2.75G网络下流媒体应用的标准空白，也同样适应于3G网络环境，使得融创天下的流媒体平台具备了在跨越不同网络稳定运营的能力。（见图2）

▲图2 ：公司TQOS传输技术运营效果图

TQOS采用全新的数据传输与网络带宽测试算法，它支持2.5G到3G的全网络接入，在30K到300K无线带宽条件下最大限度的利用网络带宽，并通过一定的重传机制，能够实现完全无丢包传输，并能够提供以网络或者以每个用户为基础的动态调整移动流媒体通信流量的能力，动态地根据无线带宽的波动自动调整流媒体业务源的播放速率，来确保给每个用户提供最佳的流媒体用户体验。

与目前业界通行的QOS相比，无论在网络带宽利用率，还是数据传输效率方面都拥有无可比拟的优势。TQOS不仅填补了2.5G、2.75G网络下流媒体应用的标准空白，也同样适应于3G网络环境，使得融创天下的流媒体平台具备了在跨越不同网络稳定运营的能力。

视频移动网关系统：从安防到移动安防

视频移动网关系统是将传统安防延伸到移动互联网安防的一套专业的、完整的转换系统。可应用于公安、交通、教育、银行、商业、物业、仓储、安监等有视频安防需求的行业。

该网关系统能接入无限数量的模拟及数字安防信号头端，在不影响原有安防系统正常运行的前提下进行实时编转码，使用户可通过PC、Phone、MID多种终端设备进行音视频切换查看、摄像机控制等操作。并且该网关系统具有专业完善的安防摄像头资源管理能力、智能视频分析、鉴权能力等。（见图3）

▲图3 ：连接示意图

融创移动视频网关VGATE具有几大功能特点。一是按需编转码：只有当某摄像头的音视频或录像有用户观看时才进行转码，无用户观看则停止转码，最大程度节约编转码资源；二，海量接入：支持海量安防头端接入，理论上可无限数量接入，视所部署环境计算资源及带宽资源条件而定；三，视频压缩：系统对音视频安防内容进行编转码时采用TIVC视频编码技术进行视频压缩，将极大节约音视频观看端的流量成本；四,无限输出∶该系统理论上支持无限数量的用户同时观看音视频安防内容，视所部署环境计算资源及带宽资源条件而定；五，可支撑后台：提供资源管理后台，可便捷管理接入摄像头及系统资源，包括实时查看系统资源状态、人工调配资源、动态增减接入摄像头等功能。目前融创天下的移动视频网关已广泛应用于公安、交通、平安城市等领域。