縱觀IP視頻監(jiān)控 技術(shù)成熟度有待提
2007/09/11
作為新一代綜合監(jiān)控應(yīng)用的前期技術(shù)支持，IP視頻監(jiān)控已經(jīng)滲透到基站、鐵路、銀行、教學(xué)等各個(gè)行業(yè)，并且隨著需求的增加，隨著視頻采集、控制管理等環(huán)節(jié)的發(fā)展臻于成熟，其將發(fā)展得更快。
IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)采用視頻編解碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，建立的一套基于IP的視頻監(jiān)控智能化系統(tǒng)，其由控制中心設(shè)備、采集設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口組成。
其中采集設(shè)備通過現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)視、音頻信息和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控信息的采集、編碼、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理�？刂浦行脑O(shè)備實(shí)現(xiàn)圖像、聲音的處理、告警、顯示、回放、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程控制。網(wǎng)絡(luò)接口通過LAN、DSL連接或者是無線網(wǎng)絡(luò)適配器直接連接到網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)基于IP的網(wǎng)絡(luò)通信。
視頻采集
縱觀當(dāng)前視頻采集設(shè)備的技術(shù)方案，不外乎三種方式：
方式一，采用PC或工控機(jī)、Windows操作系統(tǒng)加視頻采集卡的方式�，F(xiàn)場(chǎng)總線采用多用戶接口服務(wù)器-Nport或者多用戶卡，實(shí)現(xiàn)視、音頻信息和傳統(tǒng)監(jiān)控信息的采集、編碼、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理。該方式實(shí)現(xiàn)較容易，本地監(jiān)控界面使用Windows風(fēng)格畫面，界面友好，操作方便。缺點(diǎn)在于通用PC和Windows在支持惡劣環(huán)境下的可靠性較差，且成本較高。
方式二，采用數(shù)字硬盤錄像機(jī)DVR方式�，F(xiàn)場(chǎng)總線采用CAN、RS485或者直接提供I/O與RS232接口。該方式具有視、音頻信息和傳統(tǒng)監(jiān)控信息的采集、編碼、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理接入路數(shù)較多，可靠性較高，監(jiān)控功能較強(qiáng)，性價(jià)比較高，是目前IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。缺點(diǎn)在于多路輸入時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)視、音頻信息布線工作量較大，抗干擾能力較弱。
方式三，采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的方式。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是一個(gè)擁有獨(dú)立的IP地址、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖像監(jiān)控的智能化產(chǎn)品。智能化網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)包括普通攝像機(jī)、DVR數(shù)字視頻錄像機(jī)、環(huán)境數(shù)據(jù)采集、圖像識(shí)別、分布式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全部功能。其現(xiàn)場(chǎng)總線采用CAN、RS485或者直接提供I/O與RS232接口。
該設(shè)備由于采用全數(shù)字信號(hào)傳輸，現(xiàn)場(chǎng)布線工作量較小，且具有可靠性較高，監(jiān)控功能較強(qiáng)，性價(jià)比較高的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)在于視、音頻信息和傳統(tǒng)監(jiān)控信息的采集、編碼、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理接入路數(shù)少。
特別注意到，在圖像處理方面，我國自行研制的圖像識(shí)別——人工智能產(chǎn)品，已經(jīng)從移動(dòng)偵測(cè)、文字識(shí)別、指紋識(shí)別、面部識(shí)別，進(jìn)入到室外惡劣環(huán)境下特殊物體識(shí)別的應(yīng)用階段。諸如可疑物體長(zhǎng)期滯留、道路擁塞、交通事故、落石、山體滑坡、泥石流、路基塌陷等等，在大量攝像機(jī)的視頻監(jiān)控中，增加圖像識(shí)別自動(dòng)告警功能無疑的可以使監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮更大的作用。
控制中心
控制中心設(shè)備大部分采用B/S或者C/S體系結(jié)構(gòu)。其功能包括IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理、圖像顯示終端管理、告警與告警聯(lián)動(dòng)管理、錄像檢索與回放管理、安全性管理、配置與參數(shù)管理、逐級(jí)匯接等功能。由于IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)在我國不同的行業(yè)有著不同的需求，為了確保行業(yè)內(nèi)部不同廠家的設(shè)備之間互聯(lián)互通，紛紛建立了各自的標(biāo)準(zhǔn)IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。譬如：國家推行的平安城市建設(shè)-311工程、通信基站/機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)、地區(qū)變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)、鐵路車務(wù)遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)、城市銀行/郵儲(chǔ)/金庫聯(lián)網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)、LAN/WAN級(jí)的視頻網(wǎng)絡(luò)教學(xué)及遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)、LAN/WAN中的視頻監(jiān)控會(huì)議系統(tǒng)、智能交通管理系統(tǒng)等等。
這一領(lǐng)域的技術(shù)方案可以概括為網(wǎng)絡(luò)通信消息設(shè)計(jì)、基于構(gòu)件的軟件開發(fā)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫SDK程序包的三種設(shè)計(jì)方案。
(1)網(wǎng)絡(luò)通信消息設(shè)計(jì)。這是一種建立在標(biāo)準(zhǔn)消息通信協(xié)議基礎(chǔ)上的方案。各廠家只要按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議設(shè)計(jì)系統(tǒng)，即可互聯(lián)互通。該方案對(duì)于行業(yè)應(yīng)用初始階段比較適用。因?yàn)榘惭b的設(shè)備不多，接入的廠家較少，已有設(shè)備改造起來較容易。
(2)基于構(gòu)件的軟件開發(fā)(Component Based Software Development，簡(jiǎn)稱CBSD)。該技術(shù)關(guān)鍵在于連接件。在一個(gè)軟件結(jié)構(gòu)中，連接件所承擔(dān)的任務(wù)包括：①控制和數(shù)據(jù)傳輸；②接口適配和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；③訪問協(xié)調(diào)和同步；④通信戳��；⑤構(gòu)件動(dòng)態(tài)鏈接。
(3)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫SDK程序包方案。其中網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器用于多個(gè)采集設(shè)備在不同工作模式下網(wǎng)絡(luò)信道帶寬、信息傳輸方向、優(yōu)先級(jí)管理。譬如視頻監(jiān)控、視訊會(huì)議、錄像回放、辦公網(wǎng)信息同時(shí)并發(fā)運(yùn)行，且?guī)挶容^狹窄時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理算法上就要采取比較適中的方案。轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器用于一機(jī)多分控，多機(jī)多主控，多機(jī)多分控的信息轉(zhuǎn)發(fā)，以解決單播、組播的問題。中心服務(wù)器用于系統(tǒng)管理。
發(fā)展與瓶頸
縱觀IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)，下一步發(fā)展趨勢(shì)具有以下的特點(diǎn)：
第一,綜合監(jiān)控是大勢(shì)所趨。所謂的綜合監(jiān)控指視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)(如SCADA)納入同一個(gè)監(jiān)控平臺(tái)，并能和其他運(yùn)營的系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)。比如，電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、安防門禁系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、110聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)等。
第二,具有簡(jiǎn)單視頻會(huì)議系統(tǒng)的能力。將開會(huì)、討論、會(huì)議通知、報(bào)到等基本功能納入IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯然是一種非常有意義的事情。
第三,人工智能——圖像識(shí)別。圖像識(shí)別對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景的智能分析能力是大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的必然要求，它解決了看不過來、存不過來、查不過來的三大監(jiān)控難題；也是解決變被動(dòng)監(jiān)控為主動(dòng)、預(yù)防的最佳途徑之一；它使得監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到最高價(jià)值，“有效應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件，防患于未然”。
第四,IPv6協(xié)議新技術(shù)在視頻監(jiān)控的應(yīng)用。其中包括實(shí)時(shí)流的標(biāo)記和優(yōu)先級(jí)的定義、RSVP資源預(yù)留協(xié)議配合使用、實(shí)時(shí)協(xié)議的支持RTP，RTCP、對(duì)QoS的支持。
制約IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的最大瓶頸在于標(biāo)準(zhǔn)化。眾所周知，平臺(tái)建設(shè)中遇到的最大問題是聯(lián)網(wǎng)組建大型系統(tǒng)的各種標(biāo)準(zhǔn)問題。其中包括音頻壓縮、視頻壓縮的標(biāo)準(zhǔn)化問題；DVR、DVS、IPCAM等接入平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化問題；球機(jī)、云臺(tái)、矩陣等設(shè)備控制協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化問題；各種傳感器、報(bào)警設(shè)備、輸出控制設(shè)備等接入的標(biāo)準(zhǔn)化問題；聯(lián)網(wǎng)軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，比如遵循標(biāo)準(zhǔn)的SIP協(xié)議，HTTP協(xié)議，RTP協(xié)議，流媒體轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議等。
通信產(chǎn)業(yè)報(bào)
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