1、應急指揮無線視頻圖像傳輸系統技術方案北京通創華科技發展有限公司 TOC o 1-5 h z 一概 述 3二系統建設目的和意義4三系統應用優勢4四系統技術及產品優勢5 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 五設計依據6六.七.八.九.十.方案設計及系統介紹 7系統功能 10技術指標 11設備介紹 12配置清單 16.概述現代城市經濟飛速發展，外來人口流動性激劇加大，各類案情不斷增多，各類災情 越來越重，恐怖事件有上升的趨勢，對于突發情況處置必須了解現場情況，適時掌握現 場圖像動態，進行有效指揮處置等提出了新的標準和要求。而在這方面各城市皆存在一 定的薄

2、弱和不足，特別是在應急監控方面，尚未形成系統規模控制。如不抓緊解決，將 會直接影響到全市的經濟發展和穩定、人民生命和財產安全。所以必須抓緊實施應急無 線圖像傳輸聯動系統建設，以此擴大指揮監控范圍，提高對各種案情、突發事件的快速 反應能力和應急處置能力；促進和推動全市經濟建設發展。應急無線圖像傳輸聯動系統主要是從提高公安系統的快速反應能力、應急處置能力和總體控制能力出發，建成一個綜合性、多功能、能夠準確、迅速、有效進行各類重特 大案情案件、突發事件現場和重大警衛保障及現場圖像傳輸控制的綜合管理控制體系， 提高安全系統人員的科技管控水平。二系統建設目的和意義應急無線圖像傳輸聯動系統，是通過在城市各

3、區縣聯合布網方式，對城市所轄區域內的案情事件、突發事件等進行不同位置、不同角度的移動監控，為實現突發案災現場圖像、語音、數據遠程傳輸而建設的一個綜合性、多功能、能夠準確、迅速、有效進行各類重特大案件、案情事故、突發事件現場和重大保障路線沿途及現場圖像、語音傳輸的綜合管理控制體系，從而大大提高公共安全的快速反應能力、應急處置能力和指揮控制能力，提高安全系統人員的科技管理控制水平。本系統利用先進的時分多載波調制技術（TDD-OFDM實現無線傳輸、網絡互聯和系統控制等，通過動態時隙分配和動態功率控制技術在一個連續8MHz帶寬內以同頻組網方式實現多個基站與多輛應急通信指揮車之間的雙向音視頻傳輸，只用一

4、個連續8MHz頻率實現多基站多終端組網，頻譜利用率高，節省帶寬。一方面將應急無線監控終端安裝在應急通信指揮車上，實現多輛應急通信指揮車同時將多路現場圖像、語音信息，通過無線傳輸設備傳輸或網絡傳輸方式上傳至基站或指揮中心； 同時基站或指揮中心的圖像和語音可下傳到各輛應急通信指揮車上；多輛應急通信指揮車、基站、指揮中心共享一個連續8MHzt寬形成一個同頻網絡。本系統擬在指揮監控中心和分中心各建立一個基站， 形成主基站和從基站協同覆蓋的方式，應急通信指揮車可以在主從基站之間來回穿梭，選擇一個信號強度和質量最好的基站進行雙向通信，以實現應急通信指揮車和指揮中心之間的雙向音視頻傳輸。領導在指揮中心的監控

5、大屏上根據現場情況，及時做出指揮決策。系統具有可擴展性，可在所轄各區縣建立各區域分指揮監控中心，每個分中心既可以獨立成為一個子系統，又可以同總中心和其他縣區分中心互聯互通，組成一個完整的警用應急無線圖像傳輸聯動系統網絡。本系統中多基站、 多終端同頻圖像組網傳輸系統采用國際領先的多載波調制技術和高清晰度視頻編解碼技術，以及第四代移動無線傳輸技術，圖像采用 H.264 壓縮格式，開創性地實現了在非視距和移動接收時多基站協同覆蓋和同頻組網。本系統在城區、山地、建筑物內外等不能通視及有阻擋的環境中，能夠高效率實現圖像、語音信息的穩定傳輸，不受環境影響或受環境影響很小。本系統無線移動傳輸系統通視情況下傳

6、輸距離達到 15-30 公里以上，在移動速度達到 300 公里 / 小時保持良好的傳輸效果。工作頻段可在300MHt 400MH妁根據本市具體的無線環境任意選擇一個連續的8Mhz帶寬進行音視頻雙向多點傳輸; 系統傳輸時延小于500ms。三系統應用優勢到現場，解決、處理問題，利用應急無線圖像傳輸聯動系統的遠程信息傳輸功能，大大的提高了公安系統人員對各種事件的快速反應能力和控制能力。現場信息實時傳輸，指揮人員如同親臨現場在人的信息感知系統中，視覺器官接受了來自外界的70%以上的信息量，其余由聽覺器官和觸、嗅、味覺器官來感知。因此，在應急救援指揮系統中使用圖像通信通道和語音通信通道同步傳輸現場信息，

7、可大幅度提高指揮中心指揮人員對現場狀況的感知能力，獲得應急救援組織指揮的更好效果。它可使距離現場千里之遙的后方指揮中心的人員有親臨現場之感，大大增強了對現場突發情況的感知能力，使其能夠利用自己視覺器官來觀察、判斷現場實況，加之同步語音信息的傳輸、報告和解釋，很快能夠掌握現場全局情況。上傳信息準確、內容豐富、圖像清晰利用應急無線圖像傳輸聯動系統， 指揮中心人員可以在很短時間內通過視覺通道和現場語音信息等多種的信息量。尤其是在緊急情況下，指揮者通過圖像通信對現場情況可獲得“一目了然”的頓悟，避免現場報告者用單純用冗長的語言來長時間描述現場情況.而由于應急無線通信設備采用先進的MPEG編碼技術，畫質

8、更加清晰，更細膩，更平滑。適合對圖像高清晰、高時實性的特殊要求。為指揮中心和指揮車上指揮員提供集體決策的手段指揮中心和指揮車上可以同時集中各路專家， 在共同觀看重大事故現場實況圖像傳輸信息的過程中，發表意見，集中專家智慧，匯集最優秀的處置建議，實施集體決策。在宇宙飛船發射、特情處置等復雜系統的指揮中心，早已使用這種決策方式。同時準確地記錄突發事件的現場處理、解決的過程應急無線圖像傳輸聯動系統對于瞬間發生的坐件過程進行拍攝紀錄，圖像信息記錄 的準確性，是任何現場目擊者的表述難以達到的。因此，為了充分利用準確記錄事件這一特點。圖像信息便于記錄，不失真，為處理突發事件提供了強有力的證據應急無線圖像傳

9、輸聯動系統的記錄方式是由磁帶、光盤錄制，具有簡便、快捷、不失真，不需要翻譯，可隨時回放提供給人們研究討論的特點；而語音通話的記錄則需要整理成文字，不同的語種之間需要翻譯，帶有濃重的個人判斷色彩，不可避免會產生失真現象。事故現場實況使用圖像傳輸會避免逐級語言報告中產生的失真現象。四系統技術及產品優勢我公司的應急無線圖像傳輸聯動系統具備以下技術優勢：系統先進性本系統采用自主知識產權的多基站、多終端同頻組網技術，可最大限度的提高頻譜利用率，在一個連續8MH 總帶寬內實現多基站覆蓋和多終端組網；可有效地解決信號多徑及頻率選擇性衰落的問題，適用于典型城市環境和復雜地理環境，能夠在高速移動環境中實現視頻、

10、音頻、數傳等寬帶多媒體業務的同步傳輸。系統穩定性我們提供的多載波調制技術和低密度校驗碼(LDPC技術具備非視距“繞射”傳輸 的優勢，在城區、山地、建筑物內外等不能通視及有阻擋的環境中，該設備能夠以高速率實現圖像的穩定傳輸，受環境的影響很小。對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾及信號波形間的干擾性能優越，通過各個子載波的聯合編碼，具有很強的抗衰落能力。系統安全可靠性應急無線圖像傳輸聯動系統采用加密技術(AES) ，具有很高的安全性，使其他同類設備不能滲透和破壞該系統的傳輸能力。我公司提供的應急無線圖像傳輸系統具有以下優勢：系統級解決方案a) 根據警用業務特點， 開發的全套系統解決， 包括前端單兵設備，

11、車載設備和指揮中心設備及管理控制軟件。完全自主開發，支持定制所有重要設備和軟件都是公司自主開發。能夠根據用戶業務要求進行定制開發。支持多種安全機制，保證系統安全和信息安全a) 音視頻數據端到端加密。無線傳輸距離遠產品靈敏度實測為業界最高水平。具備典型環境抗衰落能力。抗衰落和信道時變能力強適合典型 SUI 衰落信道并經過全面測試。經過大量典型外場測試驗證了產品的抗衰落能力。經過多種環境運動測試。圖像質量好a)完全自主知識產權，芯片級和 FPGAS像壓縮和解壓。b) 能夠針對特殊使用場景專門優化，比如夜間環境和高對比度環境。圖像延時小a)可以根據用戶要求進行特殊優化，H.264壓縮時延時約為300

12、ms FPGAS像 傳輸時延小于200ms。發送設備功耗低a)采用TDDJ式工作后，典型功放功耗只有 COFDMF品的1/3。b) RF輸出功率越大，優勢越明顯。產品的質量，工藝和可靠性a) 產品通過無委型號核準測試。b)采用HDI高密度工藝開發，無鉛回流焊生產線工藝生產。產品更小，可靠性 更高。c) 支持批量生產，能夠快速批量供貨，并保證產品一致性。五.設計依據GBJ-81通訊技術規定GA367-2001視頻安防監視系統技術要求GB50198-94 民用閉路監視電視系統工程技術規范GA/T70-94安全防范工程費用概預算編制辦法GA/T74-94安全防范系統通用圖形符號GBJ115-87工業

13、電視系統工程設計規范GBJ42-81工業企業通信設計規范六.方案設計及系統介紹根據需求以一個城市為例，可采取如下系統解決：系統有三個節點，即通信車、高點接收基站（分中心）、指揮中心。（可實現語 音互通，即；在指揮中心領導可直接對前端指揮車發出指令，前端車載或者單兵可把現 場的圖像和聲音實時回傳到指揮中心，指揮中心再通過本系統網絡上傳到上一級指揮中心以達到各區縣聯合布網。）在指揮中心覆蓋的區域外設置一個高點作為接收基站（分中心），與指揮中心一起組成兩個轄區采用同一個頻率fl進行覆蓋，分中心到指揮中心的信號傳輸通過光纜或 微波實現，實現四輛通信車與指揮中心的雙向音視頻傳輸。如圖1所示：系統組成通信

14、車采集的現場圖像和聲音接到車上部署的大功率發射系統傳到指揮中心，車載 設備為19英寸標準機架式，可選配車載/便攜式機箱，可用于車輛內部安裝和固定建筑 物部署。車載設備包括：發射單元、接收單元、逆變電源及大饋 /附件。發射單元負責將應 急通信指揮車上的圖像發送到指揮中心， 接收單元負責接收指揮中心發送的數字音視頻 信號。指揮中心部署寬帶無線接收設備和發射單元， 經天線，一組饋線（可最大100米）， 將接收信號輸入到接收機，接收設備具備 4路同時接收的能力，輸出模擬的 AV信號到 顯示設備，同時中心的圖像信號通過發射單元經過饋線發射出去。指揮中心部署1臺高性能PC作為服務器，服務器運行圖像管理軟件

15、。每一路服務器同時處理最多4路視頻，具備顯示和存儲功能。同時服務器能用 AV接口或VGA接 口輸出視頻到大屏幕。為了增加無線圖像傳輸系統的覆蓋范圍，在另一制高點建一無線基站（分中心），分中心的部署與指揮中心一致，分中心接收下來的 AV信號或流媒體信號可通過光纜或局域網發送到指揮中心。指揮中心再通過本網把圖像上傳到上一級指揮中心。以上為一 個城市為例的組網案例，各地區按照各自不同環境組網，最終通過有線傳輸匯集到省級 指揮中心以達到各區縣聯合布網的目的；領導在指揮中心的監控大屏上根據現場情況, 及時做出指揮決策。3G視頻頻傳輸系統做為有效的補充由于數字微波傳輸系統具有地面傳播衰落性強的特點，在微波

16、信號受地形及電磁環 境的影響而無法與接收基站實現正常通信鏈路時，可使用我公司的3G視音頻傳輸系統 切換替代，利用中國聯通或中國電信的 3G移動通信網絡構成雙向的專用視音頻傳輸鏈 路，有效的解決了微波電路信號覆蓋能力不足的問題。我公司的3G多媒體傳輸系統具有以下的功能特點：1）系統級功能包括：在前方車輛與指揮中心間雙向音頻/視頻傳輸支持遠程移動音視頻監控（動中通）支持指揮控制支持視頻會商2）前端設備可以作為網關設備，主要功能有：作為網關使用，支持多路視頻的采集、存貯，并支持音視頻數據查詢和檢索。 支持本地多畫面視頻顯示，包括多路本地視頻和中心遠程視頻。支持觸模屏輸入，可以切換音視頻顯示，控制前端

17、云臺攝像機，控制 3G網 絡連接/斷開。支持音視頻編解碼帶時間/日期/字符疊加，與中心平臺管理服務器時鐘同步。3）中心管理服務軟件作為系統管理控制核心，主要功能有：支持用戶管理。支持數據導入，存貯，檢索和回放。系統運行監控。多路遠程設備控制 支持GIS應用。支持運動軌跡上疊加視頻播放移動視頻指揮調度系統的組成如下圖：甲m制系統包括VMS中心端：VMS控制瀏覽器：VMS9000 ,標準桌面PC,運行VMS-Explorer 軟件 和 VMS-MANAGER 軟件VMS應用服務器：8個用戶以下硬件配置為高端 PC, 8到16個用戶硬件 配置為刀片式機架服務器，運行 VMS-Server軟件。VMS

18、應用GIS服務器：8個用戶以下硬件配置為高端 PC, 8到16個用戶 硬件配置為刀片式機架服務器，運行 VMS-GIS-Server 軟件。VMS音視頻解碼器：輸出音視頻到大屏幕顯示。客戶端接入的設備類型為公司所有的 3G系列終端產品，包括車載終端及便攜式終端。七系統功能接口功能支持模擬視頻輸入和輸出。支持音頻輸入和輸出。c)支持音視頻碼流100M以太網TCP/IP的輸出。音視頻和通信處理功能雙向傳輸，音視頻從指揮車再到指揮中心，音視頻從指揮中心到指揮車。音視頻壓縮編解碼，音視頻數據同步復接和分接。c)支持AESR據加密。人機界面功能每種距離模式支持八種預置頻道，同步控制收發頻道參數。面板操作

19、支持功率指示。面板顯示支持碼率指示。面板操作支持解碼質量指示。配置軟件功能a)支持用戶設置AES密鑰。支持用戶發射機每預置信道的功率，頻率參數設置。支持查看整機的資產信息。八.設備介紹車載終端機車載終端機產品應用標準1U （或2U）機架式接收機，主要用于安全、軍隊、公安、武警、消防等行業 在移動非視距條件下接收無線視頻信號。 它采用最先進的TDD-OFDM技術、高效的音視 頻壓縮/解壓縮技術、網絡技術與GPS定位技術，實現遠程視頻傳輸與監控、目標定位、 報警聯動、遠程控制。適合各種通信指揮車（所）等使用。 產品特點.設備功耗小。.結構抗震，安裝靈活。.可在視距與非視距條件下接收和發射無線視頻圖

20、像。.支持多基站漫游，可自動選擇信號強度和質量好的基站進行通信。.對外接口豐富，包括模擬音視頻輸入輸出接口、以太網接口、GPSR據接口。.具有實時信號分析功能，可顯示工作頻率、帶寬、數據速率和接收信號 功率等指標。基站基站 產品應用采用TDD-OFDM技術的基站設備，支持多基站同頻組網、接收多路車載設備音視頻 信號、支持多基站漫游，可在軍隊、公安、武警、消防等行業的車載、艦載環境中安裝 使用。 產品特點.整機功放效率高，優于30%,整機功耗小。.標準19英寸機架通用結構1U（或2U）高度。.良好的散熱性能和電磁兼容設計。.可同時接收多路音視頻信號，并且發送 1路音視頻信號。.支持多基站同頻組網

21、和多基站漫游。 主要技術優勢1國內首創的時分、頻分共用技術。2國內獨家擁有單臺發射機可同時上傳 2-4路音視頻技術。3單一頻點實現雙向通信，頻譜利用率高4采用單天線技術即可實現音視頻的互傳，便于施工安裝。5 可支持多點組網，最大在線數 512線。6靈活分配信道資源。7單一頻點實現多跳中繼。8頻譜感知功能。9豐富的數據接口。10安全性、加密特性。11抗多徑能力強，卓越的非視距繞射和穿透能力。12強大的糾錯能力。13傳輸距離遠、高速移動性。14低峰均比，功放效率高，功耗低。15以太網IP接口、高性能H.264音視頻編碼、圖像清晰延時小。16模塊體積超小、耗電低、適合密拍等應用。17頻率可調，功率可

22、調、帶寬可調、數據率可調、傳輸延時可調。18控制中心可實現圖像的管理、調度、存儲回放和智能識別處理功能19可支持GPS定位功能手持接收機應用領域：適合公安、武警、部隊等各部門在各種突發事件或演習訓練中的偵察、技術取證、現場臨時布 控、實時轉播等任務，可在非通視及復雜的電磁環境下使用，完成高清標清等視頻音頻及數據的傳 輸。產品特點：采用H.264/TD-OFDM 視頻壓縮及時分多載波調技術，能有效解決無線傳輸中的各種復 雜條件下的信號衰落；體積小，重量輕，便于工作人員隨身隱藏，在同類產品中優勢明顯；發信功率500mW1W，低幅射，對攜帶人員更安全；設備具備操控面板，可隨時根據任務要求對視頻信號的

23、質量、發射頻率等工作參數進行 設定，大大提高了產品使用的靈活性；接口豐富可訂制。高清高亮液晶屏幕。移動便捷性強，內置剛容量電池。雙向背負式發射機應用領域：適合軍隊、公安、武警、消防等行業指揮中心與前端作業人員雙向語音通訊和單向視頻信息傳 送。實現指揮調度。產品還集成了 GPS接收裝置，便于后方指揮中心及時掌握作業人員的精確位置。產品特點:.采用單載波頻域均衡專利技術，抗頻率選擇性衰落和信道時變能力強支持車載，機載高速移動和視距與非視距環境使用。集成度高，單一設備集成雙向語音，單向視頻和GPS?功能支持全雙工快速組網基于DSP與FPG骸入式架構體積小、重量輕：重量小于1.5Kg人體工程學設計，方

24、便隨身攜帶。功放效率高，省電部署時間短，通電即用高可靠接口：音視頻和電源接口全部采用進口LEMOt制接頭配置靈活：提供專用CONFI或件對產品進行配置可滿足最嚴格的環境和電磁兼容標準。 符合國軍標(GJB150)環境試驗要求和國軍標(GJB151)電磁兼容試驗要求手持單兵發射機應用領域：適合公安、武警、部隊等各部門在各種突發事件或演習訓練中的偵察、技術取證、現場臨時布 控、實時轉播等任務，可在非通視及復雜的電磁環境下使用，完成高清標清等視頻音頻及數據的傳 輸。產品特點：1）采用H.264/TD-OFDM 視頻壓縮及時分多載波調技術，能有效解決無線傳輸中的各種復雜條件 下的信號衰落；2）體積小，重量輕，便于工作人員隨身隱藏，在同類產品中優勢明顯；3）發信功率500mW1W,低幅射，對攜帶人員更安全；4）接口豐富可訂制。TCH 3G車載式終端的簡介產品功能支持實時雙向音視頻傳輸，充分利用 3G網絡特點。良好的音視頻同步性能以及 業界較高水平的時延指標。高度集成，一體化設計。單一設備集成了傳統視頻監控，指揮控制，視頻會商和 機動