分析IP監控系統發展的趨勢

李艷軍

[摘 要]本文對電視監控系統發展的趨勢進行了一定的分析,同時闡述了監控系統IP化的主要因素。

[關鍵詞]監控系統 IP 發展趨勢 分析

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

近年來,隨著IP網絡的大范圍普及,以及計算機、網絡以及圖像處理、傳輸技術的飛速發展,IP視頻監控技術也有長足的發展,基于網絡的IP監控系統逐步成為監控系統的主流。

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

筆者認為,以下幾個因素推動了監控的IP化。

1 監控本身的需求

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

當面對這些大范圍、遠距離、廣跨度監控的需求時,不論是視頻矩陣,還是DVR,其產品定位及設計,組網的體系架構等,都決定了它們無法勝任。人們不得不借助網絡通信技術。IP網絡技術最成熟、標準化最完善、部署最廣泛,無疑成為大范圍監控覆蓋的最佳選擇。最終雅典奧運會采用了全IP的監控系統。

其次,監控的應用在不斷深化:監控系統發展今天,人們對圖像的應用已經不僅僅是簡單看的要求,還存在存儲和計算的需求。

首先是監控圖像的存儲,在實際應用中,很多事故往往是事后發現的,這就需要將監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。監控規模越大,對圖像清晰的要求越高,對存儲的容量也越大,相應的對存儲系統的部署和管理要求就越高。傳統的DVR存儲由于其性能、可靠性,可維護性和可管理性方面問題,在大規模監控系統中很難有令人滿意的表現。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?，F在國際主流監控廠商都開始將IP SAN作為其監控解決方案的存儲部件。

圖像數據保存下來后的另一個重要作用就是可以用于計算分析,智能化已經成為監控系統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,增加系統的快速響應能力。事后的智能處理則可以降低取證分析的工作量,或是對監控的圖像進行更加深入的分析處理,如圖像的數據挖掘、決策分析等。

此外,監控系統還可能與上層業務系統集成,如三臺合一、交通調度等,總之,監控系統逐步成為一個圖像綜合應用系統,圖像將在不同的系統,包括圖像顯示系統、存儲系統、應用系統等之間共享和傳遞,在Everything over IP的時代,IP無疑是最好的中間層。

IP網絡的廣泛部署及IP技術應用的廣泛延伸任何監控系統都是由視頻源、傳輸、交換、存儲、管理控制幾大部分構成。這些相關領域的技術變革直接引發了監控系統的技術變革,如數字編解碼技術(本質上是計算機技術)的成熟將監控帶入了數字監控時代。同樣,IP技術的廣泛部署及廣泛應用必然給監控帶來更加深刻的變化。

IP網絡經過近多年的發展,已經成為人類部署最廣泛的網絡,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務遷移至IP網絡,IP網絡的成熟性、可靠性得到了充分的驗證及認可,三網合一已經是大勢所趨,語音、視頻應用全部遷移到IP網絡只是時間的問題。

同時,IP技術的應用日益廣泛,不僅作為一種網絡通信技術深入到通訊的各個領域,包括無線領導,如3G、WLAN、WiMAX等,同時還深入到存儲、軟件、分布式計算、工業控制等多個領域。IP的影響如此廣泛,以至于它甚至改變了人類學習、工作和生活的方式。

所有這些,都為IP監控時代的到來準備了充足的技術基礎。

2 產業發展的需求

監控行業缺乏標準已經是不爭的事實,無論是傳統的模擬監控,還是DVR,都缺乏統一的標準,不同廠商的設備之間很難互連互通。視頻監控行業本身具備巨大的空間,并且處于快速發展之中,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,由于缺乏統一的標準,監控市場的競爭整體上處于無序狀態,不同廠商的設備的互通性、兼容性不容樂觀。對于一個小的監控系統,缺乏標準尚不足以引起太大的問題。但是對于一個大型監控系統,缺乏標準則可能是致命的,會導致用戶被限制在一個廠商的產品上,無論是系統擴容、新業務新技術引進等都受到限制,如果這個廠商不幸倒閉,則意味著用戶的監控系統可能需要推倒重建。更重要的是,標準的缺失意味著很難形成統一的市場,無法通過規?；a降低產品成本,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,不利于整個產業的發展。

所幸的是,監控行業的管理部門及有識之士都已經看到標準缺失所帶來的問題,如最新通過的城市報警聯網系統通用技術標準中,已經明確要求使用SIP(會話初始化協議)作為監控系統的控制管理標準。SIP作為目前發展最快的IP多媒體信令,已經被廣泛用于IP語音、會議電視、即時消息、3G等多個領域。

綜上所述,IP監控取代傳統模擬監控已經成為必然的技術趨勢。但是,任何新生事物都是在置疑聲中成長起來,在監控領域,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量上。

有人說IP監控不安全,IP本身是一個開放的協議,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,我們同時應該看到,安全問題的解決三分技術、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絡,它的接入和使用幾乎是不受限的,而IP監控不等同于internet監控,用于監控的IP網絡多數情況下為企業或行業的本部網絡,本身的安全性要遠高于internet,如政府的機要信息,證券或金融業務數據等都可以跑在這樣的IP網絡上,這些信息的安全要求要遠高于一般的監控圖像。通過網絡安全措施,如接入用戶控制,可以進一步大大提升網絡的安全性。對于安全性要求較高的系統,我們甚至可以構建一個監控專用的IP網絡,如雅典奧運會的監控網絡。其實,相對于IP監控,模擬監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監控的圖像質量不如模擬系統。IP監控的圖像質量受兩個方面的影響,一是網絡的影響,如網絡的帶寬、時延等,客觀的講,這些因素確實存在,但是同時我們也看到,網絡只是一個承載平臺,只要網絡規劃合理,帶寬足夠,網絡對監控的影響是很小,同樣是基于IP網絡的視頻應用,D1/4CIF清晰度的視訊會議應用已經很普遍了。另外,也有人認為圖像經過模擬數字變換并壓縮后,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,這種清晰度的下降是可接受,同樣是數字化的圖像,沒有人置疑DVD的圖像質量,更重要的,隨著技術的發展,數字視頻的清晰度一直在不斷的前進。另外,我們也應看到,圖像數字化有它獨特的優勢。首先是不存在圖像質量的衰減問題,模擬系統每經過一次級聯,圖像都會有相應衰減,而IP監控則不存在此類問題,無論規模多大,傳得有多遠,圖像仍可保持原有的清晰度。另外,圖像數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、風雪等,或是現場環境,如煙霧或是施工導致的沙塵等因素的圖像的影響,雖然經過這些處理后,圖像有所“失真”,但是帶來的卻實看得更清晰。

事實上,IP監控已經獲得廣泛的應用,采用標準、簡潔的架構實現網絡監控是所有主流廠商共同的目標,正如本文前面所描述的,無論是國際大廠商,還是國內的領先廠商,都在推出基于IP的視頻監控解決方案,并且都有了相當的成熟案例,雅典奧運會、都靈冬奧會都是其中的典型例子。IP監控將成為必然的選擇。IP監控系統通過網絡看世界,可以看得更遠、更廣,也可以看得更清晰。