縱觀(guān)IP視頻監控 技術(shù)成熟度有待提
2007/09/11
作為新一代綜合監控應用的前期技術(shù)支持，IP視頻監控已經(jīng)滲透到基站、鐵路、銀行、教學(xué)等各個(gè)行業(yè)，并且隨著(zhù)需求的增加，隨著(zhù)視頻采集、控制管理等環(huán)節的發(fā)展臻于成熟，其將發(fā)展得更快。
IP視頻監控系統是一個(gè)采用視頻編解碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)和現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，建立的一套基于IP的視頻監控智能化系統，其由控制中心設備、采集設備、網(wǎng)絡(luò )接口組成。
其中采集設備通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現視、音頻信息和傳統數據監控信息的采集、編碼、存儲、數據處理。控制中心設備實(shí)現圖像、聲音的處理、告警、顯示、回放、存儲和遠程控制。網(wǎng)絡(luò )接口通過(guò)LAN、DSL連接或者是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )適配器直接連接到網(wǎng)絡(luò )上實(shí)現基于IP的網(wǎng)絡(luò )通信。
視頻采集
縱觀(guān)當前視頻采集設備的技術(shù)方案，不外乎三種方式：
方式一，采用PC或工控機、Windows操作系統加視頻采集卡的方式。現場(chǎng)總線(xiàn)采用多用戶(hù)接口服務(wù)器-Nport或者多用戶(hù)卡，實(shí)現視、音頻信息和傳統監控信息的采集、編碼、存儲、數據處理。該方式實(shí)現較容易，本地監控界面使用Windows風(fēng)格畫(huà)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，采用數字硬盤(pán)錄像機DVR方式。現場(chǎng)總線(xiàn)采用CAN、RS485或者直接提供I/O與RS232接口。該方式具有視、音頻信息和傳統監控信息的采集、編碼、存儲、數據處理接入路數較多，可靠性較高，監控功能較強，性?xún)r(jià)比較高，是目前IP視頻監控系統的主流產(chǎn)品。缺點(diǎn)在于多路輸入時(shí)，現場(chǎng)視、音頻信息布線(xiàn)工作量較大，抗干擾能力較弱。
方式三，采用網(wǎng)絡(luò )攝像機的方式。網(wǎng)絡(luò )攝像機是一個(gè)擁有獨立的IP地址、實(shí)現網(wǎng)絡(luò )圖像監控的智能化產(chǎn)品。智能化網(wǎng)絡(luò )攝像機包括普通攝像機、DVR數字視頻錄像機、環(huán)境數據采集、圖像識別、分布式網(wǎng)絡(luò )設備的全部功能。其現場(chǎng)總線(xiàn)采用CAN、RS485或者直接提供I/O與RS232接口。
該設備由于采用全數字信號傳輸，現場(chǎng)布線(xiàn)工作量較小，且具有可靠性較高，監控功能較強，性?xún)r(jià)比較高的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)在于視、音頻信息和傳統監控信息的采集、編碼、存儲、數據處理接入路數少。
特別注意到，在圖像處理方面，我國自行研制的圖像識別——人工智能產(chǎn)品，已經(jīng)從移動(dòng)偵測、文字識別、指紋識別、面部識別，進(jìn)入到室外惡劣環(huán)境下特殊物體識別的應用階段。諸如可疑物體長(cháng)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，在大量攝像機的視頻監控中，增加圖像識別自動(dòng)告警功能無(wú)疑的可以使監控系統發(fā)揮更大的作用。
控制中心
控制中心設備大部分采用B/S或者C/S體系結構。其功能包括IP視頻監控系統網(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、配置與參數管理、逐級匯接等功能。由于IP視頻監控系統在我國不同的行業(yè)有著(zhù)不同的需求，為了確保行業(yè)內部不同廠(chǎng)家的設備之間互聯(lián)互通，紛紛建立了各自的標準IP視頻監控系統網(wǎng)絡(luò )平臺。譬如：國家推行的平安城市建設-311工程、通信基站/機房視頻監控系統、地區變電站視頻監控系統、鐵路車(chē)務(wù)遠程安全監控系統、城市銀行/郵儲/金庫聯(lián)網(wǎng)監視系統、LAN/WAN級的視頻網(wǎng)絡(luò )教學(xué)及遠程教學(xué)系統、LAN/WAN中的視頻監控會(huì )議系統、智能交通管理系統等等。
這一領(lǐng)域的技術(shù)方案可以概括為網(wǎng)絡(luò )通信消息設計、基于構件的軟件開(kāi)發(fā)、動(dòng)態(tài)數據庫SDK程序包的三種設計方案。
(1)網(wǎng)絡(luò )通信消息設計。這是一種建立在標準消息通信協(xié)議基礎上的方案。各廠(chǎng)家只要按照標準協(xié)議設計系統，即可互聯(lián)互通。該方案對于行業(yè)應用初始階段比較適用。因為安裝的設備不多，接入的廠(chǎng)家較少，已有設備改造起來(lái)較容易。
(2)基于構件的軟件開(kāi)發(fā)(Component Based Software Development，簡(jiǎn)稱(chēng)CBSD)。該技術(shù)關(guān)鍵在于連接件。在一個(gè)軟件結構中，連接件所承擔的任務(wù)包括：①控制和數據傳輸；②接口適配和數據轉換；③訪(fǎng)問(wèn)協(xié)調和同步；④通信戳取；⑤構件動(dòng)態(tài)鏈接。
(3)動(dòng)態(tài)數據庫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)先級管理。譬如視頻監控、視訊會(huì )議、錄像回放、辦公網(wǎng)信息同時(shí)并發(fā)運行，且帶寬比較狹窄時(shí)，網(wǎng)絡(luò )管理算法上就要采取比較適中的方案。轉發(fā)服務(wù)器用于一機多分控，多機多主控，多機多分控的信息轉發(fā)，以解決單播、組播的問(wèn)題。中心服務(wù)器用于系統管理。
發(fā)展與瓶頸
縱觀(guān)IP視頻監控系統，下一步發(fā)展趨勢具有以下的特點(diǎn)：
第一,綜合監控是大勢所趨。所謂的綜合監控指視頻監控系統、數據監控系統(如SCADA)納入同一個(gè)監控平臺，并能和其他運營(yíng)的系統進(jìn)行互聯(lián)。比如，電力遠動(dòng)系統、動(dòng)力環(huán)境監控系統、安防門(mén)禁系統、報警系統、110聯(lián)動(dòng)系統、GIS地理信息系統等。
第二,具有簡(jiǎn)單視頻會(huì )議系統的能力。將開(kāi)會(huì )、討論、會(huì )議通知、報到等基本功能納入IP視頻監控系統顯然是一種非常有意義的事情。
第三,人工智能——圖像識別。圖像識別對監控場(chǎng)景的智能分析能力是大規模網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統的必然要求，它解決了看不過(guò)來(lái)、存不過(guò)來(lái)、查不過(guò)來(lái)的三大監控難題；也是解決變被動(dòng)監控為主動(dòng)、預防的最佳途徑之一；它使得監控系統達到最高價(jià)值，“有效應對各種突發(fā)事件，防患于未然”。
第四,IPv6協(xié)議新技術(shù)在視頻監控的應用。其中包括實(shí)時(shí)流的標記和優(yōu)先級的定義、RSVP資源預留協(xié)議配合使用、實(shí)時(shí)協(xié)議的支持RTP，RTCP、對QoS的支持。
制約IP視頻監控系統發(fā)展的最大瓶頸在于標準化。眾所周知，平臺建設中遇到的最大問(wèn)題是聯(lián)網(wǎng)組建大型系統的各種標準問(wèn)題。其中包括音頻壓縮、視頻壓縮的標準化問(wèn)題；DVR、DVS、IPCAM等接入平臺的標準化問(wèn)題；球機、云臺、矩陣等設備控制協(xié)議的標準化問(wèn)題；各種傳感器、報警設備、輸出控制設備等接入的標準化問(wèn)題；聯(lián)網(wǎng)軟件的標準化，比如遵循標準的SIP協(xié)議，HTTP協(xié)議，RTP協(xié)議，流媒體轉發(fā)協(xié)議等。
通信產(chǎn)業(yè)報
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