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车载DVR的核心技术-无线网络传输技术

随着无线网络技术的高速发展,车载硬盘录像机(车载DVR)不再是孤立的车辆监控终端,而是大型网络监控的组成部分。无线网络监控指挥中心不但可以实时浏览车内外的视频图像、获取GPS卫星定位信息,还可通过短消息或语音交换等方式与车辆内部的管理人员进行互动。无线网络缩短了监控指挥中心和车载DVR的空间距离,便于对车辆的远程指挥管理。车载DVR产品已被广泛应用于公交、警车、环保、特种车辆监控等行业。

无线网传的种类

适用于车载DVR的无线网络传输方案应满足高速数据双向传输的要求,主要技术有以下几类:微波数据网传技术、卫星通讯网传技术、基于运营商的无线网传技术和无线局域网网传技术。其中微波数据网传和卫星通讯网传技术因其运营成本过高,应用范围只限于特定行业,下面对后两种网传方式进行详细介绍。《网传主要技术对比表》如表1所示。

传输方式 是否需自建基站 成本 运营费用

微波数据网传 需要 高 无

卫星通讯网传 不需要 非常高 很高

基于运营商的无线网传 不需要 较低 一般

无线局域网网传 需要 低 无

基于运营商的无线网传技术 

基于运营商的网传技术是指利用无线网络运营商现有的网络平台进行网传,主要的网传方案有中国移动的GPRS/EDGE和中国联通的CDMA网络,几种基于运营商的无线网传模式速率的对比如表2所示。

传输方式 理论上行速率 实际测试速率

GPRS 85.6Kbps 20 Kbps

CDMA 153.6Kbps 60 Kbps

EDGE 128Kbps 50 Kbps

目前车载DVR无线网传应用大多的是采用中国联通CDMA的网传方案,中国联通CDMA网络覆盖面广(中国移动EDGE仅覆盖了国内部分大城市的市区),CDMA网络速率较GPRS网络快数倍,可进行低带宽下视频或图片传输。但由于其网络带宽仍然比较低,车载DVR只能传输低帧率(1-10帧/秒)的视频图像;又因无线网络带宽波动比较大,高速行使时视频图像效果并不理想,常见的问题有:图像延迟时间长、画面有马赛克、视频不连贯,无法满足客户感官的需求。

针对上述问题,厂家对车载DVR进行了视频编码方案和网络传输协议的优化。视频编码算法可自动适应带宽波动,根据实时网络带宽自动调整帧率和码流等参数;通过对无线网络状况的分析研究,我们调整了网络协议中IP数据包的结构,以确保无线视频图像网传的清晰和稳定。

车载DVR产品不但可以利用无线网络传输远程视频图像,还可以通过DSP芯片完成前端抓图功能,并将图片传输回指挥中心。所抓取的图片未经视频编码处理,最大分辨率可达到D1(704×576),图片清晰,可分辨人员的面部特征。前端抓图功能提供给用户更多的获取前端信息的方案,适合对实时性要求不高的客户选择。

基于运营商的无线网传方案主要优势在于使用民用无线数据网络投资成本低,覆盖范围广,无须自建基站;预计今年下半年3G网络牌照发牌后,各运营商网络将得到升级,上行带宽大幅度的提高,车载DVR无线网传的图像质量和帧率也会有相应提升,届时车载DVR的无线网络应用将更加广泛。

无线局域网(WLAN)

无线局域网(WLAN)是近几年快速发展的高速无线网络传输方案,采用IEEE 802.11或802.16(WIMAX)网络物理层协议,具有成本低,速率快等技术优势;但因网络覆盖范围较小、不适用于汽车高速行驶,目前主要应用于车辆回到车站、停车场后的数据备份和固定区域内的视频网传监控使用。几种主要无线局域网网传协议对比如表3所示。

传输方式 理论上行速率 覆盖范围 费用 安全性

802.11b 11Mbps 低 低 一般

802.11g 54Mbps 较大 比较低 一般

802.11n 300Mbps 大 高 一般

802.16(WIMAX) 34.56Mbps 大 高 高

目前应用最多的无线局域网协议是802.11g,网络传输速率较快,终端成本比较低,网络覆盖在300米左右,性价比高,能满足一般客户的需求。

下面举例说明无线局域网(WLAN)802.11g的应用方案:在停车场布置多个无线AP(ACCESS POINT接入点),车载DVR上配置无线网卡,当车辆进入无线AP覆盖的区域,无线网卡主动寻找信号最强的无线AP,并建立无线网络链接,管理人员可通过客户端软件进行数据备份处理和对车载DVR的管理。

802.11n传输速率非常高,甚至比百兆有线以太网还快,且网络覆盖范围更广;WIMAX则一直被认为是替代3G最佳的无线网传方案。不过因为这两种网传方案推出时间不长,终端售价较高,技术还有待进一步成熟,是车载DVR无线局域网传输未来发展的方向。

结语

在网络视频监控日益普及的今天,车载DVR无线网络传输作为新兴技术正在得到快速推广,也是目前各大车载DVR厂家技术竞争的焦点。

随着无线网络技术的进步和各车载DVR厂家对视频网传技术的优化,无线视频网传方案将更加完善,必将为车载DVR的推广提供更为便捷和完善的解决方案。