纵观IP视频监控技术成熟度有待提_视像通信_视像通讯

纵观IP视频监控技术成熟度有待提

2007/09/11

　　作为新一代综合监控应用的前期技术支持，IP视频监控已经渗透到基站、铁路、银行、教学等各个行业，并且随着需求的增加，随着视频采集、控制管理等环节的发展臻于成熟，其将发展得更快。

　　IP视频监控系统是一个采用视频编解码技术、网络通信技术和现场总线技术，建立的一套基于IP的视频监控智能化系统，其由控制中心设备、采集设备、网络接口组成。

　　其中采集设备通过现场总线技术实现视、音频信息和传统数据监控信息的采集、编码、存储、数据处理。控制中心设备实现图像、声音的处理、告警、显示、回放、存储和远程控制。网络接口通过LAN、DSL连接或者是无线网络适配器直接连接到网络上实现基于IP的网络通信。

　　视频采集

　　纵观当前视频采集设备的技术方案，不外乎三种方式：

　　方式一，采用PC或工控机、Windows操作系统加视频采集卡的方式。现场总线采用多用户接口服务器-Nport或者多用户卡，实现视、音频信息和传统监控信息的采集、编码、存储、数据处理。该方式实现较容易，本地监控界面使用Windows风格画面，界面友好，操作方便。缺点在于通用PC和Windows在支持恶劣环境下的可靠性较差，且成本较高。

　　方式二，采用数字硬盘录像机DVR方式。现场总线采用CAN、RS485或者直接提供I/O与RS232接口。该方式具有视、音频信息和传统监控信息的采集、编码、存储、数据处理接入路数较多，可靠性较高，监控功能较强，性价比较高，是目前IP视频监控系统的主流产品。缺点在于多路输入时，现场视、音频信息布线工作量较大，抗干扰能力较弱。

　　方式三，采用网络摄像机的方式。网络摄像机是一个拥有独立的IP地址、实现网络图像监控的智能化产品。智能化网络摄像机包括普通摄像机、DVR数字视频录像机、环境数据采集、图像识别、分布式网络设备的全部功能。其现场总线采用CAN、RS485或者直接提供I/O与RS232接口。

　　该设备由于采用全数字信号传输，现场布线工作量较小，且具有可靠性较高，监控功能较强，性价比较高的优点。缺点在于视、音频信息和传统监控信息的采集、编码、存储、数据处理接入路数少。

　　特别注意到，在图像处理方面，我国自行研制的图像识别——人工智能产品，已经从移动侦测、文字识别、指纹识别、面部识别，进入到室外恶劣环境下特殊物体识别的应用阶段。诸如可疑物体长期滞留、道路拥塞、交通事故、落石、山体滑坡、泥石流、路基塌陷等等，在大量摄像机的视频监控中，增加图像识别自动告警功能无疑的可以使监控系统发挥更大的作用。

　　控制中心

　　控制中心设备大部分采用B/S或者C/S体系结构。其功能包括IP视频监控系统网络管理、图像显示终端管理、告警与告警联动管理、录像检索与回放管理、安全性管理、配置与参数管理、逐级汇接等功能。由于IP视频监控系统在我国不同的行业有着不同的需求，为了确保行业内部不同厂家的设备之间互联互通，纷纷建立了各自的标准IP视频监控系统网络平台。譬如：国家推行的平安城市建设-311工程、通信基站/机房视频监控系统、地区变电站视频监控系统、铁路车务远程安全监控系统、城市银行/邮储/金库联网监视系统、LAN/WAN级的视频网络教学及远程教学系统、LAN/WAN中的视频监控会议系统、智能交通管理系统等等。

　　这一领域的技术方案可以概括为网络通信消息设计、基于构件的软件开发、动态数据库SDK程序包的三种设计方案。

　　(1)网络通信消息设计。这是一种建立在标准消息通信协议基础上的方案。各厂家只要按照标准协议设计系统，即可互联互通。该方案对于行业应用初始阶段比较适用。因为安装的设备不多，接入的厂家较少，已有设备改造起来较容易。

　　(2)基于构件的软件开发(Component　Based　Software　Development，简称CBSD)。该技术关键在于连接件。在一个软件结构中，连接件所承担的任务包括：①控制和数据传输；②接口适配和数据转换；③访问协调和同步；④通信戳取；⑤构件动态链接。

　　(3)动态数据库SDK程序包方案。其中网络管理服务器用于多个采集设备在不同工作模式下网络信道带宽、信息传输方向、优先级管理。譬如视频监控、视讯会议、录像回放、办公网信息同时并发运行，且带宽比较狭窄时，网络管理算法上就要采取比较适中的方案。转发服务器用于一机多分控，多机多主控，多机多分控的信息转发，以解决单播、组播的问题。中心服务器用于系统管理。

　　发展与瓶颈

　　纵观IP视频监控系统，下一步发展趋势具有以下的特点：

　　第一,综合监控是大势所趋。所谓的综合监控指视频监控系统、数据监控系统(如SCADA)纳入同一个监控平台，并能和其他运营的系统进行互联。比如，电力远动系统、动力环境监控系统、安防门禁系统、报警系统、110联动系统、GIS地理信息系统等。

　　第二,具有简单视频会议系统的能力。将开会、讨论、会议通知、报到等基本功能纳入IP视频监控系统显然是一种非常有意义的事情。

　　第三,人工智能——图像识别。图像识别对监控场景的智能分析能力是大规模网络视频监控系统的必然要求，它解决了看不过来、存不过来、查不过来的三大监控难题；也是解决变被动监控为主动、预防的最佳途径之一；它使得监控系统达到最高价值，“有效应对各种突发事件，防患于未然”。

　　第四,IPv6协议新技术在视频监控的应用。其中包括实时流的标记和优先级的定义、RSVP资源预留协议配合使用、实时协议的支持RTP，RTCP、对QoS的支持。

　　制约IP视频监控系统发展的最大瓶颈在于标准化。众所周知，平台建设中遇到的最大问题是联网组建大型系统的各种标准问题。其中包括音频压缩、视频压缩的标准化问题；DVR、DVS、IPCAM等接入平台的标准化问题；球机、云台、矩阵等设备控制协议的标准化问题；各种传感器、报警设备、输出控制设备等接入的标准化问题；联网软件的标准化，比如遵循标准的SIP协议，HTTP协议，RTP协议，流媒体转发协议等。

通信产业报