分析IP監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢

李艷軍

[摘 要]本文對電視監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的趨勢進(jìn)行了一定的分析,同時闡述了監(jiān)控系統(tǒng)IP化的主要因素。

[關(guān)鍵詞]監(jiān)控系統(tǒng) IP 發(fā)展趨勢 分析

[中圖分類號]TP273[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1007-9416(2009)12-0111-02

近年來,隨著IP網(wǎng)絡(luò)的大范圍普及,以及計算機、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展,IP視頻監(jiān)控技術(shù)也有長足的發(fā)展,基于網(wǎng)絡(luò)的IP監(jiān)控系統(tǒng)逐步成為監(jiān)控系統(tǒng)的主流。

IP視頻監(jiān)控市場的發(fā)展吸引了眾多廠商進(jìn)入該領(lǐng)域,一方面,Pelco、Indigo、Bosch、Verint等傳統(tǒng)的安防監(jiān)控廠商開始推出各自的IP監(jiān)控方案,另一方面Cisco、Alcatel、中興等通信廠商紛紛進(jìn)入視頻監(jiān)控領(lǐng)域,監(jiān)控市場將迎來新一輪洗牌。

筆者認(rèn)為,以下幾個因素推動了監(jiān)控的IP化。

1 監(jiān)控本身的需求

首先,監(jiān)控的范圍在不斷擴大:以往監(jiān)控的范圍多為一個小范圍區(qū)域,如樓宇內(nèi)、園區(qū)或路段,監(jiān)控點數(shù)量為幾十個。但是隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們對安全的需求不斷提升,現(xiàn)在監(jiān)控范圍已經(jīng)擴展至整個城市范圍,甚至是跨地域監(jiān)控,同時監(jiān)控點的數(shù)量也急劇上升,可能是幾百,甚至幾千上萬個。如雅典奧運會的安防監(jiān)控系統(tǒng),整個系統(tǒng)遍布雅典城市的各個區(qū)域,同時對近50個大型場所進(jìn)行監(jiān)控防范,同時還有城市中其他關(guān)鍵區(qū)域的監(jiān)控,整個監(jiān)控范圍達(dá)250平方公里,監(jiān)控點數(shù)量超過千個。

當(dāng)面對這些大范圍、遠(yuǎn)距離、廣跨度監(jiān)控的需求時,不論是視頻矩陣,還是DVR,其產(chǎn)品定位及設(shè)計,組網(wǎng)的體系架構(gòu)等,都決定了它們無法勝任。人們不得不借助網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最成熟、標(biāo)準(zhǔn)化最完善、部署最廣泛,無疑成為大范圍監(jiān)控覆蓋的最佳選擇。最終雅典奧運會采用了全I(xiàn)P的監(jiān)控系統(tǒng)。

其次,監(jiān)控的應(yīng)用在不斷深化:監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展今天,人們對圖像的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅是簡單看的要求,還存在存儲和計算的需求。

首先是監(jiān)控圖像的存儲,在實際應(yīng)用中,很多事故往往是事后發(fā)現(xiàn)的,這就需要將監(jiān)控的圖像信息保存下來用于事后追查取證,對于很多重要位置,存儲甚至比實時查看更加重要。監(jiān)控規(guī)模越大,對圖像清晰的要求越高,對存儲的容量也越大,相應(yīng)的對存儲系統(tǒng)的部署和管理要求就越高。傳統(tǒng)的DVR存儲由于其性能、可靠性,可維護(hù)性和可管理性方面問題,在大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)中很難有令人滿意的表現(xiàn)。人們迫切希望一種存儲可靠、擴展便利、部署靈活、管理方面的存儲手段,IP SAN可以很好的滿足這些要求,成為最好的選擇。現(xiàn)在國際主流監(jiān)控廠商都開始將IP SAN作為其監(jiān)控解決方案的存儲部件。

圖像數(shù)據(jù)保存下來后的另一個重要作用就是可以用于計算分析,智能化已經(jīng)成為監(jiān)控系統(tǒng)的一個不可阻擋的趨勢,實時的智能計算工具,如車牌識別、人臉識別等可以提高保安人員的工作效率,增加系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力。事后的智能處理則可以降低取證分析的工作量,或是對監(jiān)控的圖像進(jìn)行更加深入的分析處理,如圖像的數(shù)據(jù)挖掘、決策分析等。

此外,監(jiān)控系統(tǒng)還可能與上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成,如三臺合一、交通調(diào)度等,總之,監(jiān)控系統(tǒng)逐步成為一個圖像綜合應(yīng)用系統(tǒng),圖像將在不同的系統(tǒng),包括圖像顯示系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)等之間共享和傳遞,在Everything over IP的時代,IP無疑是最好的中間層。

IP網(wǎng)絡(luò)的廣泛部署及IP技術(shù)應(yīng)用的廣泛延伸任何監(jiān)控系統(tǒng)都是由視頻源、傳輸、交換、存儲、管理控制幾大部分構(gòu)成。這些相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)變革直接引發(fā)了監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)變革,如數(shù)字編解碼技術(shù)(本質(zhì)上是計算機技術(shù))的成熟將監(jiān)控帶入了數(shù)字監(jiān)控時代。同樣,IP技術(shù)的廣泛部署及廣泛應(yīng)用必然給監(jiān)控帶來更加深刻的變化。

IP網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過近多年的發(fā)展,已經(jīng)成為人類部署最廣泛的網(wǎng)絡(luò),從而成為最便利的一種傳輸手段。隨著金融、證券、運營商等要求苛刻的用戶群將其主要業(yè)務(wù)遷移至IP網(wǎng)絡(luò),IP網(wǎng)絡(luò)的成熟性、可靠性得到了充分的驗證及認(rèn)可,三網(wǎng)合一已經(jīng)是大勢所趨,語音、視頻應(yīng)用全部遷移到IP網(wǎng)絡(luò)只是時間的問題。

同時,IP技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,不僅作為一種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)深入到通訊的各個領(lǐng)域,包括無線領(lǐng)導(dǎo),如3G、WLAN、WiMAX等,同時還深入到存儲、軟件、分布式計算、工業(yè)控制等多個領(lǐng)域。IP的影響如此廣泛,以至于它甚至改變了人類學(xué)習(xí)、工作和生活的方式。

所有這些,都為IP監(jiān)控時代的到來準(zhǔn)備了充足的技術(shù)基礎(chǔ)。

2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求

監(jiān)控行業(yè)缺乏標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)是不爭的事實,無論是傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控,還是DVR,都缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不同廠商的設(shè)備之間很難互連互通。視頻監(jiān)控行業(yè)本身具備巨大的空間,并且處于快速發(fā)展之中,吸引了眾多的廠商、集成商和工程商參與。同時帶來的一個問題是魚龍混雜,由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),監(jiān)控市場的競爭整體上處于無序狀態(tài),不同廠商的設(shè)備的互通性、兼容性不容樂觀。對于一個小的監(jiān)控系統(tǒng),缺乏標(biāo)準(zhǔn)尚不足以引起太大的問題。但是對于一個大型監(jiān)控系統(tǒng),缺乏標(biāo)準(zhǔn)則可能是致命的,會導(dǎo)致用戶被限制在一個廠商的產(chǎn)品上,無論是系統(tǒng)擴容、新業(yè)務(wù)新技術(shù)引進(jìn)等都受到限制,如果這個廠商不幸倒閉,則意味著用戶的監(jiān)控系統(tǒng)可能需要推倒重建。更重要的是,標(biāo)準(zhǔn)的缺失意味著很難形成統(tǒng)一的市場,無法通過規(guī)模化生產(chǎn)降低產(chǎn)品成本,既增加了最終用戶的成本,也無法培育出真正有競爭力的參與廠商,不利于整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

所幸的是,監(jiān)控行業(yè)的管理部門及有識之士都已經(jīng)看到標(biāo)準(zhǔn)缺失所帶來的問題,如最新通過的城市報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中,已經(jīng)明確要求使用SIP(會話初始化協(xié)議)作為監(jiān)控系統(tǒng)的控制管理標(biāo)準(zhǔn)。SIP作為目前發(fā)展最快的IP多媒體信令,已經(jīng)被廣泛用于IP語音、會議電視、即時消息、3G等多個領(lǐng)域。

綜上所述,IP監(jiān)控取代傳統(tǒng)模擬監(jiān)控已經(jīng)成為必然的技術(shù)趨勢。但是,任何新生事物都是在置疑聲中成長起來,在監(jiān)控領(lǐng)域,對IP的置疑也同樣存在,這些置疑尤其集中IP的安全性和圖像的質(zhì)量上。

有人說IP監(jiān)控不安全,IP本身是一個開放的協(xié)議,正是這種開放性成全了IP,但是也的確帶來了諸多安全問題。但是,我們同時應(yīng)該看到,安全問題的解決三分技術(shù)、七分管理,IP的安全問題并沒有很多人想象的那么可怕,我們不應(yīng)該將Internet的安全問題等同于IP的安全,internet是地球人都共享的網(wǎng)絡(luò),它的接入和使用幾乎是不受限的,而IP監(jiān)控不等同于internet監(jiān)控,用于監(jiān)控的IP網(wǎng)絡(luò)多數(shù)情況下為企業(yè)或行業(yè)的本部網(wǎng)絡(luò),本身的安全性要遠(yuǎn)高于internet,如政府的機要信息,證券或金融業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等都可以跑在這樣的IP網(wǎng)絡(luò)上,這些信息的安全要求要遠(yuǎn)高于一般的監(jiān)控圖像。通過網(wǎng)絡(luò)安全措施,如接入用戶控制,可以進(jìn)一步大大提升網(wǎng)絡(luò)的安全性。對于安全性要求較高的系統(tǒng),我們甚至可以構(gòu)建一個監(jiān)控專用的IP網(wǎng)絡(luò),如雅典奧運會的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。其實,相對于IP監(jiān)控,模擬監(jiān)控的保密性就差的多了,它幾乎沒有任何的保密性,也很少有什么技術(shù)提高其安全性。通過插接一個簡單的分頻器,任何人都可以看到模擬系統(tǒng)下的這些所謂的安全信息,甚至還能篡改這些信息,造成巨大的損失。

也有人說IP監(jiān)控的圖像質(zhì)量不如模擬系統(tǒng)。IP監(jiān)控的圖像質(zhì)量受兩個方面的影響,一是網(wǎng)絡(luò)的影響,如網(wǎng)絡(luò)的帶寬、時延等,客觀的講,這些因素確實存在,但是同時我們也看到,網(wǎng)絡(luò)只是一個承載平臺,只要網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃合理,帶寬足夠,網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)控的影響是很小,同樣是基于IP網(wǎng)絡(luò)的視頻應(yīng)用,D1/4CIF清晰度的視訊會議應(yīng)用已經(jīng)很普遍了。另外,也有人認(rèn)為圖像經(jīng)過模擬數(shù)字變換并壓縮后,圖像信息必然有所損失,可能會引起清晰度的下降。視頻信息經(jīng)過有損壓縮后,圖像清晰度會有所下降,但是人眼的敏感度是有限的,只要在人眼的敏感度范圍之內(nèi),這種清晰度的下降是可接受,同樣是數(shù)字化的圖像,沒有人置疑DVD的圖像質(zhì)量,更重要的,隨著技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字視頻的清晰度一直在不斷的前進(jìn)。另外,我們也應(yīng)看到,圖像數(shù)字化有它獨特的優(yōu)勢。首先是不存在圖像質(zhì)量的衰減問題,模擬系統(tǒng)每經(jīng)過一次級聯(lián),圖像都會有相應(yīng)衰減,而IP監(jiān)控則不存在此類問題,無論規(guī)模多大,傳得有多遠(yuǎn),圖像仍可保持原有的清晰度。另外,圖像數(shù)字化后還能獲得很多額外的清晰度方面的好處,如,通過一些算法上的處理,能夠解決氣候,如下雨、大霧、風(fēng)雪等,或是現(xiàn)場環(huán)境,如煙霧或是施工導(dǎo)致的沙塵等因素的圖像的影響,雖然經(jīng)過這些處理后,圖像有所“失真”,但是帶來的卻實看得更清晰。

事實上,IP監(jiān)控已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用,采用標(biāo)準(zhǔn)、簡潔的架構(gòu)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是所有主流廠商共同的目標(biāo),正如本文前面所描述的,無論是國際大廠商,還是國內(nèi)的領(lǐng)先廠商,都在推出基于IP的視頻監(jiān)控解決方案,并且都有了相當(dāng)?shù)某墒彀咐?雅典奧運會、都靈冬奧會都是其中的典型例子。IP監(jiān)控將成為必然的選擇。IP監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)看世界,可以看得更遠(yuǎn)、更廣,也可以看得更清晰。