IP Camera在海外已屬于逐漸成熟市場,2007年全球?qū)⒂谐^500萬臺的出貨。據(jù)專業(yè)機構(gòu)預測,IP Camera市場將在2009年超越模擬Camera(IDC)市場達到并超過10億美元(IMS Research)。而截至2006年7月,全球移動用戶數(shù)已經(jīng)達到了24.5億,并以每天約100萬的速度在增長。在此基礎(chǔ)上,伴隨著固定移動融合(FMC),隨時隨地的視頻瀏覽和安全監(jiān)控相結(jié)合——手機IP監(jiān)控需求應運而生,尤其是在無線網(wǎng)絡(luò)帶寬發(fā)達的國家和地區(qū),其應用領(lǐng)域十分廣闊,包括家庭監(jiān)控(包括小孩照料、寵物看管和財產(chǎn)保護等)、專業(yè)監(jiān)控、交通監(jiān)測、實時廣告等業(yè)務已經(jīng)開始為大眾所接受。其業(yè)務模型如下:
一、接入網(wǎng)絡(luò):無線帶寬持續(xù)提升中
我們目前正處在邁向第三代移動通信(3G)的關(guān)鍵時期,2G依然占據(jù)移動市場的絕對主體,3G市場處于早期發(fā)展階段。國外電信運營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)超前國內(nèi),以澳大利亞為例,其國內(nèi)共有三張移動網(wǎng)絡(luò):GSM、CDMA和Next G,其中3G的GSM最大帶寬達到1.5M,而Next G網(wǎng)絡(luò)也能提供1.5M帶寬,據(jù)稱今年年底帶寬可達3.5M,明年8月可達8.5M。在國內(nèi),中國移動采用的是基于GSM網(wǎng)絡(luò)升級而來的通用分組無線業(yè)務(GPRS),俗稱2.5G,使用分組交換替代傳統(tǒng)的獨占電路交換模式,每個用戶可同時占用多個無線信道,同一信道又可由多個用戶共享,有效利用了信道資源,帶寬理論上最高可達171.2kbps。中國移動最新推出俗稱2.75G的Edge技術(shù),有效地提高了GPRS信道編碼效率及其高速移動數(shù)據(jù)標準,它的最高速率可達384kbit/s。中國聯(lián)通采用的是基于碼分多址的CDMA2000 1X制式,最高下載速度可達153kbps。無線網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷擴大為各種增值服務提供了應用基礎(chǔ),大眾開始越來越多的使用以前無法開展的手機視頻瀏覽。
二、監(jiān)控前端:H.264成為視頻壓縮首選協(xié)議
監(jiān)控前端(采集端)系統(tǒng)主要由信號采集設(shè)備、可遙控動作設(shè)備以及嵌入式數(shù)字硬盤錄像機、網(wǎng)絡(luò)視頻服務器以及完成視音頻壓縮的DVR構(gòu)成。信號采集設(shè)備包括視音頻信號、報警信號采集及其他模擬采集設(shè)備;可遙控動作設(shè)備包括電動變焦鏡頭、全方位云臺等,可按照遠端指令進行動作。嵌入式數(shù)字硬盤錄像機、網(wǎng)絡(luò)視頻服務器以及DVR是整個系統(tǒng)中最重要的設(shè)備,負責將采集到的視音頻、報警等模擬信號編碼、壓縮為數(shù)字信號,按照標準的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議通過局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或?qū)>W(wǎng)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心機房,同時,還可以將遠程控制指令發(fā)給機電、報警等前端設(shè)備。
受限于現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)帶寬,H.264將逐步取代MPEG4而占據(jù)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中視頻編解碼的主導協(xié)議,手機IP監(jiān)控則更是如此。無線網(wǎng)絡(luò)利用流媒體技術(shù)提供視頻瀏覽,作為一項數(shù)據(jù)業(yè)務,對帶寬的需求是驚人的,當用戶達到一定規(guī)模時,每用戶的傳輸速率難以得到恒定的保障,只有高效的視頻壓縮才可能有效利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬。以H.264協(xié)議對視頻節(jié)目進行編碼,每個VGA(640×480)的節(jié)目碼流約需要300Kbps的帶寬,如果以手機屏幕分辨率為QVGA(320×240)計算,節(jié)目碼流需要300/4=75Kbps的恒定帶寬,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)下帶寬基本能夠滿足。而H.264的壓縮率是MPEG2的2倍以上,是MPEG4的1.5~2倍,如果采用MPEG2/4等標準壓縮視頻碼流,則只能將播放的圖像幀速度降低為12-15幀/秒左右,遠小于24幀/秒圖像流暢的最低標準,遠不足以提供良好的視頻瀏覽和安全監(jiān)控質(zhì)量。
H.264在視頻壓縮和傳輸方面取得良好提升的同時,勿庸置疑的也較大的增加了實現(xiàn)復雜度,前期一定程度上影響了其在公安部平安城市、電信全球眼和網(wǎng)通寬世界等項目中的使用。近兩年來,多家芯片公司先后推出支持H.264的SoC或DSP芯片,例如Axis公司的ARTPEC-2,TI的Davinci產(chǎn)品和DM64X系列DSP,Qpixel的QL201B等,使得H.264逐步成為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的主要視頻壓縮標準。
深圳海思半導體2006年推出的SoC芯片Hi3510集成了H.264編解碼、強大的網(wǎng)絡(luò)功能和豐富的接口擴展,極大節(jié)省了IP Camera整機BOM成本,帶動了監(jiān)控前端設(shè)備一體化進展。目前已出現(xiàn)完全一體的IP Camera,集成了高靈敏度的圖像傳感器、靈活的云臺功能、高效的H.264視頻壓縮標準、強大的網(wǎng)絡(luò)功能。目前國內(nèi)已有終端廠家推出了一體的IP Camera并投放歐美市場,其精致小巧的外形深受歡迎。
三、手機終端:高效的H.264解碼庫成為必須
巨大的視頻流經(jīng)過監(jiān)控前端IP Camera使用H.264壓縮后,通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到手機終端上,這就引發(fā)了另外一個問題:手機上需要高效的H.264解碼庫,才能實時解碼和瀏覽H.264視頻流。考慮到H.264手機播放器需要兼容眾多操作系統(tǒng)(Windows Mobile、Symbain、Linux等),穩(wěn)定運行于各主流芯片平臺(TI OMAP、Intel Xscale、MTK等),高效且兼容的H.264解碼庫并不容易做到。隨著3G的到來,手機點播業(yè)務在全球興起,H.264的低帶寬優(yōu)勢非常明顯,很多專業(yè)公司都將H.264手機解碼庫作為重點產(chǎn)品研發(fā)。如海思半導體的合作伙伴廣州麥電科技今年6月份已發(fā)布基于Windows Mobile手機的H.264解碼器,后續(xù)會推出支持多種手機平臺和操作系統(tǒng)的解碼庫或提供定制服務。
四、運營管理平臺
運營管理中心按照邏輯功能可以劃分為數(shù)據(jù)庫服務器、管理服務器、流媒體服務器和備用服務器等服務器群。
管理服務器主要負責與數(shù)據(jù)庫交互,為整個移動監(jiān)控系統(tǒng)提供業(yè)務邏輯控制。其功能模塊包括建立并維護多個客戶端的網(wǎng)絡(luò)連接;鑒權(quán)和身份認證;維護用戶的登陸會話;接受用戶的服務器定位搜索請求,從數(shù)據(jù)庫服務器返回結(jié)果;根據(jù)用戶的監(jiān)控點要求,將用戶需要瀏覽的服務器數(shù)據(jù)流重定位到客戶端設(shè)備。
流媒體服務器是移動流媒體業(yè)務平臺的服務器,是提供流媒體業(yè)務的核心設(shè)備,主要負責移動流媒體的錄像保存、實時流媒體轉(zhuǎn)發(fā)和碼流負載均衡控制。
備用服務器在管理服務器或者數(shù)據(jù)庫服務器發(fā)生意外故障的時候,能夠自動轉(zhuǎn)入服務狀態(tài),替代執(zhí)行管理服務或者數(shù)據(jù)庫服務。根據(jù)數(shù)據(jù)庫服務器、流媒體服務器和管理服務器的架構(gòu)可以為每一臺服務器都架設(shè)一臺備用服務器,備用服務器與主服務器組成雙機熱備系統(tǒng)。
目前全球移動網(wǎng)絡(luò)升級換代正在加速進行,3G網(wǎng)絡(luò)在越來越多的國家被主流運營商采用,3G終端用戶數(shù)也已驚人的速度增長。根據(jù)Gartner、Informa的估計,2009年全球移動用戶將超過30億,更有機構(gòu)大膽預測,這一目標在2007年就將得以實現(xiàn)。在不久的將來,全球移動用戶有望超過40億。為了迎接下一個20億移動用戶市場的到來,電信運營商應提供更多的增值服務來吸引用戶,而手機IP監(jiān)控無疑是未來電信增值業(yè)務中的亮點之一。中國電信和中國網(wǎng)通已經(jīng)以“全球眼”和“寬視界”介入監(jiān)控領(lǐng)域,我們有理由相信視頻監(jiān)控和移動通信的融合——手機IP監(jiān)控全球市場將會是個極其龐大的市場,并給所有的人們帶來更豐富的體驗。
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