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工程案例
無人駕駛車輛工業控制遠程數據檢測與視頻監控
一、前言
當今視頻是一個高速發展、日新月異的社會，社會安全生產問題也是日益復雜、多種多樣，對新型智能交通設備研發與監控監管工作也要求與時俱進，采用新技術、新方法、新系統來進行合理有效的監管和指導。現在的無人智能交通系統日新月異，各種形態無人駕駛技術越來越越成熟，越來越走進實用化，我們如何對無人駕駛技術試驗段進行實時監控，有效管控檢測車輛的各種實時數據，是安全生產與研發環節不可回避的問題。對目前的工作難點在于無人車并無車輛駕駛人員，長期在車輛內部安排人員實現現場監控既浪費資源，也不符合無人駕駛與管控的初衷，我們特采用《遠程無線視頻監控系統》對無人駕駛車輛進行監管。在指揮中心后臺實時監控、錄像、查詢車輛的所有狀態。
二、系統功能介紹
通過實時視頻無線傳輸系統，我們將車輛內工控機的2路高清HDMI車輛狀態視頻顯示信號，傳輸至監控中心；同時將車輛的4個全景攝像頭，合成為2路HDMI高清視頻，一并傳輸至監控中心。并在監控中心，對所有4路HDMI視頻信號，進行24小時不間斷錄像，方便后續查詢，調閱。并在錄像機提供相應查詢接口，可實現同步多路視頻進行查詢與回放。
車載多路攝像頭合成全景畫面
c) 視頻傳輸
車載多路定制AHD和HDMI高清視頻發射機
無人車多路視頻傳輸控制中心設備
當今視頻是一個高速發展、日新月異的社會，社會安全生產問題也是日益復雜、多種多樣，對新型智能交通設備研發與監控監管工作也要求與時俱進，采用新技術、新方法、新系統來進行合理有效的監管和指導。現在的無人智能交通系統日新月異，各種形態無人駕駛技術越來越越成熟，越來越走進實用化，我們如何對無人駕駛技術試驗段進行實時監控，有效管控檢測車輛的各種實時數據，是安全生產與研發環節不可回避的問題。對目前的工作難點在于無人車并無車輛駕駛人員，長期在車輛內部安排人員實現現場監控既浪費資源，也不符合無人駕駛與管控的初衷，我們特采用《遠程無線視頻監控系統》對無人駕駛車輛進行監管。在指揮中心后臺實時監控、錄像、查詢車輛的所有狀態。
二、系統功能介紹
通過實時視頻無線傳輸系統，我們將車輛內工控機的2路高清HDMI車輛狀態視頻顯示信號，傳輸至監控中心；同時將車輛的4個全景攝像頭，合成為2路HDMI高清視頻，一并傳輸至監控中心。并在監控中心，對所有4路HDMI視頻信號，進行24小時不間斷錄像，方便后續查詢，調閱。并在錄像機提供相應查詢接口，可實現同步多路視頻進行查詢與回放。
車輛的遠程控制由已有的車輛無線控制和自動駕駛系統實現。
a) 數字高清無線視頻傳輸技術
車載式四路COFDM無線圖像發射機，采用COFDM調制技術，通過無線方式將音、視頻信號向外發射，并采用H.265壓縮技術，實現單一無線信道的4路高清1920×1080p60幀實時的同步傳輸，屬于最新一代無線圖像傳輸設備，有便攜式、船載式、車載式和空中機載式，能實現在高速運動中“非通視條件下”高質量圖像的高速實時傳輸，在大型的演習、現場新聞采集、實況轉播、融媒體無線直播系統、實時動態監控等應用領域中使用戶獲得意想不到的效果！。該產品使用靈活方便，適合各種應用環境，可根據需要對設備頻率（1MHz步進）、功率、調制方式、糾錯方式、保護間隔等多種參數進行設置。適用于車—車、船—船、車—固定點、船—固定點、飛機—固定點，遠距離高清晰圖像傳輸，也可用做遠距離圖像中繼，配合全向天線，空中通視條件下傳輸距離最遠可達50公里以上。
三、 系統組成
a) 前端設備-工控系統
三、 系統組成
a) 前端設備-工控系統
無人駕駛車輛工控主機，可以直接接入車輛的控制系統，檢測與顯示所有車輛的所有實時狀態：電壓、車速、車輛位置、溫度、各種機電數據等
無人車車載嵌入式工控機
工控機的2路HDMI車輛顯示狀態數據，我們需要通過高清無線實時傳輸系統，傳輸至1公里的監控中心。
b) 前端設備-攝像機系統
在車輛安裝4個高清全景攝像頭，實現車輛四周360度實時視頻監控，四路監控視頻信號，通過視頻轉換或解碼成兩路HDMI視頻信號，再接入到無線發射機HDMI接口。接口支持最大1920×1080分辨率。
車載多路攝像頭合成全景畫面
車載多個全景攝像機，采用車輛四周攝像頭分布安裝，并通過拼接融合等技術形成全景360度無死角視頻信號。
高清網絡攝像機，可以配置配套的硬件解碼裝置，實現從網絡攝像機到HDMI視頻接口的轉換。
c) 視頻傳輸
i. 發射部分
采用高效壓縮H.265新數字視頻編碼標準，同一信道可以同步實時傳輸四路1080P 高清視頻，清晰度達到全高清HD1080P畫質，分辨率達到（1920*1080兼容1080I、720P、480P及標清）。
發射到接收，端到端時延不大于350毫秒。
車載多路定制AHD和HDMI高清視頻發射機
1. COFDM抗電磁干擾性能
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。在單載波系統中（如數字微波，擴頻微波等），單個衰落或干擾能夠導致整個通信鏈路失敗，但是在多載波 COFDM 系統中，僅僅有很小一部分子載波會受到干擾，并且這些子信道還可以采用糾錯碼來進行糾錯，確保傳輸的低誤碼率。
2. COFDM抗多徑衰落性能
可以有效地對抗信號波形間的干擾，適用于多徑環境和衰落信道中的高速數據傳輸。當信道中因為多徑傳輸而出現頻率選擇性衰落時，只有落在頻帶凹陷處的子載波以及其攜帶的信息受影響，其他的子載波未受損害，因此系統總的誤碼率性能要好得多。
ii. 中心接收部分
1. 接收天線
天線是系統發送、接收電磁波信號的媒介，決定了系統能否發揮其最大效能。
系統前端發射部分采用車載鞭狀吸盤天線，中心接收部分可采用兩種天線：玻璃鋼桿狀天線和八木天線（選配，用于補償特殊方向或角度的接信號）。選用何種天線一般由現場技術人員根據傳輸距離的要求和接收端的條件決定。基本原則是：遠距離、固定端一般采用玻璃鋼桿狀天線，一方面可以獲得較大的系統增益，另一方面也便于系統規劃配置；機動端一般采用吸盤鞭狀天線，便于安裝，使用靈活，受環境的制約較少。
本系統的接收機具有分集接收功能，為了保證更大發揮系統的功能，提高傳輸距離，接收端可采用分集接收模式。在使用吸盤鞭狀天線時，可采用兩根相同的天線隔開一定的距離（1.5米以上）；在使用玻璃鋼桿狀天線時，可采用一根全向天線、另外用一根八木定向天線對準待接收的方向。
車載多路定制AHD和HDMI高清視頻傳輸系統控制中心樓頂接收設備
2. 接收機
高清視頻解碼，采用與發射配套的解碼算法，采用目前最優的H.265編碼解碼技術，接收機可以同時支持同一信道頻率，解碼四路1080P高清視頻。滿足無人駕駛車輛工控機和監控視頻高清傳輸要求。
接收機主要實現將從空中接收到的信號解調還原成視頻、音頻信號，然后轉換為視頻、音頻信號進行輸出，是本系統的核心設備。接收機采用標準機箱設計，方便安裝使用。輸出視頻通過HDMI切換，再接入監控中心大屏系統。同時接收機輸出SDI高清信號，用于接入4路SDI高清錄像系統。
d) 控制中心
i. 視頻顯示設備
隨著液晶的普及，其在個人娛樂及有限空間監控方面的靈活方便得到了充分體現。但是在一些大型的工程現場和公共娛樂場所以及公共安全監控方面，大面積圖像顯示，多視角監控，公共事件集中監控協調等新的應用環境要求液晶顯示能突破其單一顯示面積有限的局限。于是，液晶拼接幕墻應運而生。
液晶顯示大屏，視頻源采用HDMI、AV、VGA、DVI等多種兼容接口的大屏面板，最大支持單屏4K高清顯示，并配合切換觸摸屏控制器，采用多屏屏接技術，實現多屏、單屏、畫中畫，等任意組合切換。方便用戶操作與控制。可實現將任意工控機狀態視頻、攝像頭視頻、錄像回放視頻，按需切換，放大，縮小等操作。
無人車多路視頻傳輸控制中心設備
ii. 視頻記錄錄像設備
視頻記錄
采用基于嵌入式的新一代高清數字硬盤錄像機，至少支持四路HD-SDI的錄像主機，支持HD-SDI標準，配合高清無線微波接收解碼設備，數字攝像機可實現高清1080p實時編碼與錄像。它既可本地獨立實現高清監控，也可聯網組成一個強大的安全防范系統，以適應視頻監控數字化、網絡化、高清化的需求。
嵌入式網絡硬盤錄像機可廣泛應用于對高清和網傳延時要求高的金融、交通、公安、電信、教育、電力等行業的安全防范。
錄像主機并支持多路網絡訪問，并提依據權限供按IP地址/通道/日期等方式訪問錄像機錄像資源。
所有通道錄像時間，應不小于30天，系統自動循環錄像。
e) 系統結構圖
無人車多路視頻傳輸系統結構圖
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