隨著我國政治、經濟的不斷發展，社會公眾在物質條件極大提升的同時對社會治安環境提出了更高的要求。而同時，轉型時期的貧富分化和分配沖突引發的社會矛盾日益突出，科技發展使得新的犯罪形式不斷出現、犯罪速度不斷加快，各類突發性事件和群體性事件使得執法環境日益嚴峻而且對公安部門執法能力的要求不斷提高。與之對應，公安信息化建設工作中的各類視頻監控系統對及時反饋現場信息、迅速接受動作指令、有效打擊犯罪和控制局勢以及合理保護自身合法權益，都發揮著重要作用。本設計基于CDMA多通道技術的巡邏車視頻監控系統，可以安裝在巡邏車輛上，通過警車移動監控錄像及無線指揮系統，跟蹤記錄執法現場的全部情況，包括出警情況、所在位置、車輛狀態等信息，圖像可以實時傳輸到指定部門，將所有警車的現場情況進行集中匯總，便于指揮員進行指揮調度和管理。
1 基于CDMA多通道技術的視頻監控系統
視頻監控系統的發展大致經歷了3個階段。在九十年代前以模擬設備為主的閉路電視監控系統稱為第1代模擬監控系統；九十年代中期基于PC機的多媒體主控臺系統稱為第2代半數字化本地視頻監控系統；九十年代末，以高帶寬、高性能計算、海量存儲以及智能視頻處理技術為基礎的全數字化遠程視頻監控，稱為第3代遠程網絡視頻監控系統。
作為一種無線通訊技術，CDMA(Code Division MultipleAccess，碼分多址)，CDMA可以讓所有使用者同時使用全部頻帶(1．2288Mhz)，而其他使用者發出訊號視為雜訊，在通訊過程中不需要考慮訊號碰撞(collision)。由于其特殊的編碼形式，CDMA的通訊質量較高，對周圍環境的噪聲可以有效屏蔽。從安全性上說，CDMA有良好的認證體制，可以有效防止信道被竊聽。CDMA多通道是一種碼分多址多路捆綁技術英文縮寫(Code Division Multiple Aceess Multi-channel)，它是在國家CDMA通信基礎下將2、4、8個工業級別終端模塊進行多通道(多卡)的疊加捆綁，整合網絡傳輸的帶寬資源，提供穩定帶寬資源來傳輸視音頻信號。
本設計的CDMA移動視頻監控系統利用CDMA技術進行視頻數據的無線網絡傳輸，采用了先進的視頻壓縮算法H．264、流媒體視頻數據壓縮技術無線傳輸網絡解決方案，整合了CDMA數據通訊功能和數字視頻編碼功。系統將攝像機圖像進行壓縮，通過智能無線通訊終端發射到CDMA網絡，實現視頻數據的交互、發送/接收、加解密、加解碼，鏈路的控制維護等功能。根據應用，把實時動態圖像傳到距離用戶最近的聯通通信網絡。可以通過Internet從系統中控端得到實時圖像信息。該系統整合了CDMA網絡和Internet網絡的優勢，在空間和距離上產生突破性拓展。系統設計的前端視頻監控點(可以集成GPS功能)可以適用于車輛上及警察個人。車載視頻在每輛巡邏車的頂部或擋風玻璃后面安裝，設備電源部分可直接連接車輛電池上或通過車載逆變器供電；個人系統可采用便攜終端集成數字DV采集進行單向傳輸至巡邏車輛。
2 需求分析
在國外許多警務應用實踐中，警務部門一般既派遣裝備了移動視頻前端網關的步行外勤巡邏人員，同時還與安裝在警車和警用摩托車(中國其他部門類同)結合使用。通過現場調配、合理分工、均衡部署，各自發揮優勢，監控不同區域或部位，不僅將現場情況傳回控制中心，還將實時視頻傳到不在現場的各級指揮員的手機、PDA或筆記本電腦上，讓他們在同一時間、不同地點接收。
1)由于執法現場的工作特點是移動性、突發性、緊急性、危險性，如何提高公安人員的辦案效率和保證指揮中心實時了解現場發生的情況；
2)在執行任務時，現場的圖像畫面要實時回傳到指揮中心，便于領導指揮和調度；除此，還可以監看我們執法人員的執法畫面，做到文明執法；
3)可以做臨時布控監視點，節約警力，避免分散，從而集中性地打擊犯罪；
4)在需要長時間對某一個固定地點進行蹲守時，可以安裝有移動視頻設備，以協助警察全方位觀察現場周邊情況；
5)交通執法移動視頻指揮系統可根據應急指揮系統要求，用于突發性事件或其它特殊情況的現場處理和控制；
6)通過車載系統掌握網絡覆蓋范圍內的音視頻情況。可在車內隨時觀察、控制、接收、錄制車輛周邊的音視頻信息，利用車上可控制的攝像機選擇不同視角觀察所在地的現場情況；
7)實現對現場情況/處警過程的實時錄像，并無線傳輸錄像文件保存到公安錄像文件數據庫，以便后續查詢取證。
文中設計系統可使用戶通過本地控制對車輛監控設備進行操作以對現場情況做到全面的監控瀏覽。在車載終端中插入兩張聯通CDMA無線業務數據卡，設備將圖像上傳到系統監控中心，用戶就可通過瀏覽器對監控現場的情況進行觀看，采集實時全面的資料，對巡邏執勤全程、或突發事件全過程高清晰度錄像，用于事件回放、現場取證，為追究罪犯或犯罪嫌疑人法律的責任，提供司法證據。通過無線智能視頻系統，還可改善外勤執勤人員在監督和控制公眾事件、公共活動時的行動控制能力，應用事件錄像回放和分析，不斷提高、細化指導外勤人員的執法能力和外勤人員的自我約束力。
3 系統實現
3．1 系統架構
CDMA移動視頻監控系統是基于聯通的CDMA網絡，主要由視頻的采集壓縮模塊、無線的數據傳輸模塊和中心的監控管理平臺3部分組成：系統結構簡潔明了，擴展性好，能適應多變的監控要求。\
1)前端視頻采集模塊
前端的視頻采集模塊實現的功能是從普通的視頻攝像頭中捕捉瞬時的視頻信號，然后壓縮。該模塊支持不同的壓縮比和圖像大小，用戶可以根據需要選擇不同型號產品。
2)無線傳輸模塊
視頻采集壓縮后就可以將壓縮好的視頻圖像文件傳送到中心：傳送的方式是通過聯通的CDMA網絡，系統具有CDMA的PPP撥號過程，并嵌入式地實現了TCP/IP協議、POP3/SMTP協議，同時支持動態IP。
3)監控中心
監控中心只要是一臺具有公網IP或者域名的服務器即可。啟動服務后，就等待各個監控終端的連接，對于始終在線模式的終端，可以按照需要查詢當前的圖像情況，也可以自動不停地記錄監控點的圖像變化。
使用時，首先啟動CDMA 1X車載無線視頻終端(含攝像頭)，設備按照設定的參數自動運行，通過攝像頭進行視頻采集，并在本地進行壓縮編碼。同時連接聯通CDMA 1X無線網絡，建立數據鏈路。視頻傳輸設備通過CDMA 1X無線鏈路將編碼后的視頻信息實時傳送到監控中心的視頻管理服務器，運行在視頻管理服務器的視頻處理程序將接收到的視頻信息重新合成，通過發布程序進行視頻實時發布。用戶根據權限，使用客戶端軟件，就可以觀看實時的視頻。
3．2 信道倍增的傳輸機制
CDMA 1X系統的標稱峰值速率為153．6 kbit/s。而在實際應用中CDMA的上傳速率在一般的應用中只能達到50～60 kbit/s左右，遠無法達到峰值。因此，無線數據傳輸技術所能輸送的數據量不能太大，否則會造成數據丟失而達不到傳輸的最初目的。為了提升傳輸速率，系統利用多通道數據傳輸技術，捆綁多個CDMA鏈路通道，同時在傳輸控制中結合使用多路捆綁處理技術，以及H．264+壓縮復用技術，如圖1所示。
多通道在同時傳輸的情況下，雙通道速率將會是單通道的1．5倍左右，那么，多道的傳輸速率將會是：
(單信道實際傳輸)×1．5=(實際傳輸)kbps
按照這個速率來傳輸視頻圖像，配合優化視頻壓縮算法，無線視頻監控完全可以取得很好的效果。通過攝像機采集現場實時視頻模擬信號，通過視音頻線纜連接到CDMA多通道主機上將其轉換為適合在窄帶傳輸的數據信號，經過DSP處理技術，將視頻信號通過CDMA多通道捆綁主機以無線信號形式傳輸到遠端應急管理中心，管理指揮中心控制服務器接收并控制前端傳回的視頻圖像并錄像。通過電纜將視頻圖像輸出到監視大屏幕上，其它分控中心工作人員可以通過筆記本電腦，PDA智能手機調用時實圖像信息。
3．3 監控中心設計
監控中心連接中國聯通(或其他運營商)數據傳輸網絡，CDMA1X車載無線視頻終端將數據發送到擁有中國聯通(或其他運營商)的固定IP的計算機視頻管理服務器上，本地通過局域網登陸計算機視頻管理服務器觀看實時視頻，并可將實時視頻圖像通過視頻解碼器送到電視墻上。
在公安局監控中心設置一臺服務器作為中心管理服務器，安裝管理軟件，用來集中設備管理、用戶管理、認證管理、權限管理、視頻轉發、錄像管理、報警管理以及數據處理和轉發等。監控中心架設如圖2所示。
中心還需要一臺路由器及一條含固定IP地址的聯通專線，其帶寬則根據前端監控點數量來申請。同理，監控中心存儲容量根據監控點數量以及視頻圖像碼率來決定。設監控點數為n，視頻碼率為v(k/s)，數據信息保留15天，則每天最大存儲量約為：
S=n*v*24*3 600/8/1 000/1 000(GB/Day)
S=0．010 8xnv(G)
與傳統的閉路電視監控系統和數字視頻監控系統相比，CDMA移動視頻監控系統具有一些獨特的優勢。系統采用最新的、壓縮比極高的H．264視頻壓縮算法，網絡圖像傳輸時在低帶寬條件下傳輸高畫質、流暢圖像，在高速車載視頻監控條件下，實現完整的視頻監控解決方案；增強型的CDMA移動視頻監控系統最高可以實現流暢的15幀/s的高清晰圖像效果，并充分利用網絡隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權限管理、安全認證、實時時鐘等技術，保證監控系統和錄像資料不被越權使用和破壞，確保系統安全性能。同時，系統可擴展成為分布分級式管理，使得各類用戶可以不受時間、空間限制對監控管理目標進行實時監控、實時管理、實時查看、實時指揮。
4 結論
快速反應、扁平指揮、規范執法以及現場證據保全已經在在當前公安執法中占據了核心作用。文中設計系統可以有效解決警力不足的難題，提高突發事件的響應速度，同時錄像資料還可以作為執法證據，在發生暴力抗法事件時保護警方的合法權益。同時，其中部分內容可以向公眾開放，增加行政透明度，提升執法人員的執法形象和效率，且能作為電子證據使用，促進社會更加和諧。
