視頻監(jiān)控平臺軟件的發(fā)展現(xiàn)狀

　　視頻監(jiān)控行業(yè)至今走過了二十多年的發(fā)展，到今天已經(jīng)是一個(gè)比較完備和發(fā)達(dá)的產(chǎn)業(yè)。隨著視頻編解碼技術(shù)的發(fā)展，從模擬時(shí)代到數(shù)字時(shí)代，在經(jīng)歷了H.263、MPEG4、H.264技術(shù)的激蕩后，我們終于迎來了H.265的大時(shí)代，盡管目前大行其道的還是H.264。在這個(gè)過程中，視頻監(jiān)控平臺軟件一直扮演著不可或缺而且居功至偉的角色，在促進(jìn)自身發(fā)展的同時(shí)，也直接或間接地促進(jìn)了編解碼技術(shù)、傳輸技術(shù)、負(fù)載均衡技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)的提升，同時(shí)更滿足了廣大受眾對于監(jiān)控共享類功能的需要。

　　當(dāng)前，在信息技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)合非常緊密的大背景下，視頻監(jiān)控平臺軟件的角色定位一般有兩個(gè)：一個(gè)是視頻的匯聚和設(shè)備的管理，另一個(gè)是資源的共享與數(shù)據(jù)的應(yīng)用。在監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)展的早期，第一個(gè)角色占據(jù)主導(dǎo)地位。這是一個(gè)筑城的時(shí)代，也是一個(gè)閉環(huán)的時(shí)代。各個(gè)視頻監(jiān)控廠家在低競爭、大擴(kuò)張的大氣候下攻城略地，構(gòu)筑自己的市場壁壘。在這個(gè)階段，大多數(shù)視頻監(jiān)控類廠家都想玩出自己的特色，在本源的視頻編解碼和封裝技術(shù)上構(gòu)筑自己的領(lǐng)地。而對于共享的考量(例如標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一)則退而求其次了。

　　在經(jīng)歷了這樣的“戰(zhàn)國happy時(shí)代”以后，我們迎來了一個(gè)“帝國時(shí)代”。在這個(gè)時(shí)代，恐怕大多數(shù)傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控類廠家就不那么happy了。首先，廣大的人民，確切地說是廣大的網(wǎng)民進(jìn)步了。在那個(gè)happy的時(shí)代，視頻監(jiān)控的使用者大多都是不怎么懂得操作，更不懂得領(lǐng)域訴求和特色的“局外人”。他們當(dāng)中，有鼠標(biāo)都拿得顫顫巍巍的老大爺，也有剛剛進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域懵懵懂懂的愣頭小伙，還有將視頻監(jiān)控作為展示平臺或者配角的使用單位。他們對于監(jiān)控平臺的要求，可能僅僅是能看看視頻，能在電視墻上投投影而已。

　　但是技術(shù)在進(jìn)步，行業(yè)在發(fā)展，在經(jīng)歷了一段朦朧的“不懂”歲月以后，廣大的使用者迅速對監(jiān)控類軟件熟悉起來，從而誕生了一大批“領(lǐng)域?qū)＜?rdquo;。他們對于監(jiān)控類軟件有了更高層的要求，視頻清不清晰、傳輸占用多大的帶寬、分辨率是多少、存儲多久，諸如此類不勝枚舉，并且這樣的需求越來越強(qiáng)烈。另一方面，每個(gè)廠家都不能獨(dú)霸天下占領(lǐng)全部市場全部領(lǐng)域，在不同的領(lǐng)域，不同的市場區(qū)域之間會產(chǎn)生資源共享和互通的要求，更會有軟件定制化開發(fā)的要求。尤其是平安城市建設(shè)較為發(fā)達(dá)的城市和省份，這種要求非常迫切。能不能與其他廠家的異構(gòu)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)視頻相互共享、能不能對使用單位和領(lǐng)域的一些特色功能定制性開發(fā)成為了這個(gè)時(shí)代的必然課題。

　　ZNV中興力維視頻監(jiān)控平臺軟件發(fā)展現(xiàn)狀

　　ZNV中興力維自從1995年成立以來，一直將視頻監(jiān)控類軟件作為自己的支柱產(chǎn)品之一。在經(jīng)歷了視頻匯聚和設(shè)備管理的功能性階段以后，也必然地走上了領(lǐng)域需求定制化和與其他廠家的異構(gòu)系統(tǒng)資源共享的道路。

　　但是ZNV中興力維的客戶群體一直比較寬泛，其中除了滿足運(yùn)營商和鐵塔的需要之外，公安、交通、電力、教育、鐵路、廣電等多個(gè)行業(yè)都有涉足。當(dāng)然，這些行業(yè)對于視頻監(jiān)控軟件平臺的定位和理解是不一樣的，對于軟件功能的取舍和利用也是不同的。有些使用方把視頻監(jiān)控功能作為主業(yè)，例如公安領(lǐng)域，圖偵已經(jīng)成為了四大偵緝手段之一，并且由于行業(yè)內(nèi)的涉密機(jī)制，共享性需求會偏低，更進(jìn)一步地說，別人給資源可以，資源給別人比較難。有的行業(yè)用戶將領(lǐng)域應(yīng)用作為主業(yè)，視頻監(jiān)控只是輔業(yè)，對于領(lǐng)域內(nèi)的特色需求比較看重。還有的用戶，例如運(yùn)營商，更偏重于交換傳輸，他們不生產(chǎn)視頻，他們只是視頻的搬運(yùn)工。另外例如廣電用戶，他們對于視頻的要求就是匯聚和共享，為機(jī)頂盒提供頻道素材。

　　多年以來，ZNV中興力維一直在集成上發(fā)力，集成能力比較強(qiáng)，因而業(yè)務(wù)形式也比較多樣，滿足了不同客戶群體的功能需求、體驗(yàn)需求和購買需求。當(dāng)然，隨著onvif協(xié)議被國內(nèi)視頻監(jiān)控領(lǐng)域的普遍認(rèn)可和各種國家標(biāo)準(zhǔn)的普及，類似ZNV中興力維這樣的集成性監(jiān)控平臺軟件可以卸載一部分接入壓力，但是仍有大量的非標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)控設(shè)備、存儲設(shè)備需要被接入。例如云存儲設(shè)備、CMR設(shè)備、NVR設(shè)備、乃至監(jiān)控軟件平臺等。這些軟硬件各自有各自的特色，被集成后，使用方都希望發(fā)揮集成后各個(gè)子系統(tǒng)的最大價(jià)值。由于各個(gè)廠家的軟硬件產(chǎn)品功能、配置和使用方式不同，必然造成了集成軟件定制性的復(fù)雜化。

　　另外，作為行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)是最有權(quán)威的，是一道準(zhǔn)入的門檻，其制訂的意義就在于讓視頻監(jiān)控或領(lǐng)域內(nèi)的使用者、建設(shè)者們以最小的代價(jià)實(shí)現(xiàn)資源的共享和互通，最大程度地消除語義間的歧義。

　　定制化軟件的市場發(fā)展和關(guān)鍵問題

　　定制化軟件固然滿足了大多數(shù)用戶對于領(lǐng)域的需求，但也造成了一些問題。從開發(fā)者的角度來說，軟件間耦合過大、穩(wěn)定性和兼容性較差、需求無法收斂等。而從使用者的角度來說，風(fēng)格不統(tǒng)一、軟件不穩(wěn)定不好用、期望與實(shí)現(xiàn)有差距等問題也始終存在。

　　但是，針對廣大用戶和領(lǐng)域的個(gè)性化需求，軟件定制化又是不可避免和勢在必行的。目前市面上各種定制化的視頻監(jiān)控平臺軟件的大量出現(xiàn)就是明證。例如在公安行業(yè)，對于刑偵案件的管理，在各個(gè)單位就是不一樣的，各個(gè)軟件開發(fā)廠家的理解也是百家爭鳴的。為了滿足各單位的便捷使用就不得不定制開發(fā)。如果開發(fā)的模式模型設(shè)計(jì)得不好，很可能會存在一套版本一套代碼的尷尬局面。另外還有以下一些問題亟待解決：

　　1. 穩(wěn)定性問題

　　由于定制化軟件往往增加了很多異構(gòu)子系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)之間要交聯(lián)，要相互配合。但是各個(gè)廠家的產(chǎn)品水平參差不齊，被集成起來以后，其穩(wěn)定性大打折扣。例如SDK的接入方式就是把第三方廠商的開發(fā)包集成進(jìn)來，使得第三方的模塊直接運(yùn)行在自己的進(jìn)程中，一旦SDK產(chǎn)生非法問題，很可能會導(dǎo)致SDK的調(diào)用進(jìn)程是非法的。

　　2. 維護(hù)問題

　　軟件的定制化開發(fā)與維護(hù)是一個(gè)自始至終存在的問題。定制開發(fā)的程度越大，維護(hù)的代價(jià)也就越大，成本也就越高。同時(shí)，滿足不同用戶的業(yè)務(wù)需求，需要開發(fā)人員對相關(guān)領(lǐng)域有較深的知識積累，這在一定程度上也提高了定制化軟件的開發(fā)門檻和成本。很難想象對于領(lǐng)域不熟悉的人能夠開發(fā)出滿足領(lǐng)域內(nèi)使用的優(yōu)秀應(yīng)用軟件。

　　3. 需求的收斂問題

　　定制化軟件的開發(fā)往往是一個(gè)需求與開發(fā)并駕齊驅(qū)的過程。在軟件研發(fā)的初始階段，無論是用戶還是需求的采集者往往沒有辦法細(xì)化需求到最小粒度，這造成了一個(gè)顯而易見的問題：開發(fā)的軟件與用戶的需求不符，甚至大相徑庭，導(dǎo)致需求無法收斂。這在定制性軟件中太家常便飯了。

　　4. 軟件的安全性問題

　　其實(shí)這不是定制性軟件才有的問題，而是所有軟件都存在的問題。軟件的安全性主要包含兩方面，網(wǎng)絡(luò)安全和系統(tǒng)安全。通俗來講，就是怎樣“御敵于國門之外”和怎樣“本土作戰(zhàn)”。前段時(shí)間出現(xiàn)的某省公安廳的監(jiān)控設(shè)備被入侵和控制，其實(shí)就屬于第一種情況。而廠家的應(yīng)對策略也主要是加強(qiáng)登錄密碼強(qiáng)度等等，這種方式針對高強(qiáng)度的入侵顯得非常單薄。

定制性軟件面臨的其他主要問題

　　應(yīng)需而變，搶占市場發(fā)展高地

　　當(dāng)前，定制化軟件在視頻監(jiān)控軟件領(lǐng)域大行其道，針對日益發(fā)展的各個(gè)行業(yè)，誰想清高地摒棄軟件定制化反而顯得不合時(shí)宜。一味地追求軟件的產(chǎn)品化，企圖以產(chǎn)品的需求滿足眾口難調(diào)的受眾，多少顯得力不從心了。定制化軟件有這樣那樣的問題，但急切之間又無法摒棄它，非但不能摒棄反而還有愈發(fā)依賴的勢頭，現(xiàn)今買套視頻監(jiān)控平臺軟件，如果里面不加點(diǎn)定制化的需求買主自己都過意不去。

　　那么視頻監(jiān)控平臺軟件廠家怎么樣才能在產(chǎn)品化和定制化之間找到平衡點(diǎn)?如何才能提升定制化安防類軟件尤其是管理平臺類軟件的含金量?如何才能在問題與代價(jià)面前不再脆弱?除了傳統(tǒng)的需求管控、迭代式開發(fā)等管理方式的革新外，我認(rèn)為有以下幾點(diǎn)需要遵從和探索：

　　1. 視頻與會話協(xié)議的輸出多樣性：

　　在視頻編解碼領(lǐng)域，當(dāng)前大都遵循MPEG4標(biāo)準(zhǔn)，采用的是H.264的壓縮方式，而H.265也方興未艾。但是各個(gè)廠家的視頻流的封裝卻包羅萬象。有的廠家是私有的封裝方式，有的是RTP封裝，也有的是PS(節(jié)目流)封裝，個(gè)別的是TS(傳輸流)封裝。更有甚者，壓縮方式也有變化，給解碼端和共享端造成了很大的障礙。同時(shí)，各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ谝曨l流的封裝又有不同的規(guī)定。例如公安領(lǐng)域，由于GB28181等標(biāo)準(zhǔn)的出臺，PS流成為輸出的標(biāo)準(zhǔn);在廣電領(lǐng)域，機(jī)頂盒一般要求輸入TS流才能正常解碼。而還有一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，例如鐵路行業(yè)，其視頻流的封裝更為靈活，可以采用RTP的方式，并且RTP可以進(jìn)行擴(kuò)展，視頻流的壓縮方式也不拘泥于H.264。

　　為了適配各個(gè)領(lǐng)域?qū)σ曨l流的訴求，一個(gè)優(yōu)秀的視頻監(jiān)控平臺類軟件，應(yīng)該能對這種情況應(yīng)付自如，至少不會窘迫。那么就要求我們可以輸出多種多樣的會話規(guī)范和視頻流，包括基于SIP的方式(GB28181，GB28059、DB41等)，基于http的方式，基于rtsp的方式，基于RTMP的方式，基于SNMP的方式、基于定制化規(guī)范的方式等等，而視頻流則需要兼容PS流和TS流，乃至各種封裝的視頻流。做到了視頻與會話協(xié)議的輸出多樣性，在應(yīng)對資源共享的訴求時(shí)，定制性開發(fā)的成本會降低到最少。

現(xiàn)有主流的視頻監(jiān)控領(lǐng)域互聯(lián)互通規(guī)范

　　2. 視頻監(jiān)控平臺軟件與大數(shù)據(jù)

　　視頻監(jiān)控軟件對接了那么多設(shè)備和系統(tǒng)資源，每時(shí)每刻都有大量的數(shù)據(jù)流入流出，除了視頻流，監(jiān)控點(diǎn)位的告警信息、運(yùn)維數(shù)據(jù)、異構(gòu)平臺的領(lǐng)域知識形成了規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)集團(tuán)軍。如何采集這些數(shù)據(jù)，各家都有各家的高招，但是如何保存和利用這些數(shù)據(jù)，則是傳統(tǒng)安防領(lǐng)域面臨的新課題。

　　時(shí)下流行的Hadoop框架、數(shù)據(jù)倉庫為我們完成上述工作提供了很好的引擎。數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)倉庫保存，通過Hadoop系統(tǒng)進(jìn)行深度挖掘和預(yù)測，結(jié)合人工智能領(lǐng)域的算法和模型，例如貝葉斯分類、聚類、粗糙集、序列模式等，可以從中學(xué)習(xí)到很多知識，并且利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，能夠建立一定的挖掘規(guī)則，從而遞歸地完善挖掘規(guī)則，提高挖掘的精度和質(zhì)量。這么多種類的大數(shù)據(jù)量無疑又是定制性監(jiān)控類軟件新的功能增長動力，，為定制性軟件功能的擴(kuò)展提供了豐富空間。

　　3. 視頻監(jiān)控平臺軟件與互聯(lián)網(wǎng)

　　傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基本上是在專網(wǎng)運(yùn)行的，也就是在局域網(wǎng)中運(yùn)行，視頻數(shù)據(jù)的流出和流入形成了一個(gè)相對封閉的環(huán)。但是在資源共享的今天，我們除了要把自己的資源送給別的系統(tǒng)外，也要讓廣大民眾享受到近年來平安城市建設(shè)的紅利，最便捷的途徑就是互聯(lián)網(wǎng)。

　　而當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中，優(yōu)酷、騰訊、土豆等大型互聯(lián)網(wǎng)視頻網(wǎng)站對于監(jiān)控資源的整合并不多見，其資源大多數(shù)都是娛樂類的。當(dāng)我們開車遠(yuǎn)行時(shí)，如何趨通避堵選擇一條最佳線路就成為了對車主最暖心的服務(wù)，通過手機(jī)或者PC瀏覽器完成這些操作是最簡單的。而這項(xiàng)服務(wù)能否在優(yōu)酷或者騰訊的視頻服務(wù)類菜單中體現(xiàn)呢?除了體現(xiàn)，怎樣加強(qiáng)豐富多彩的互動和增加選擇的多樣性呢?這種仁者見仁智者見智的需求，恐怕也只有深度定制化和多種會話協(xié)議輸出的軟件平臺才能完成。

　　4. 視頻監(jiān)控平臺軟件與安全軟件

　　上文說過，軟件的安全性不是定制化軟件才有的問題，而是所有軟件產(chǎn)品都面臨的問題。尤其是定制化視頻監(jiān)控平臺軟件怎樣加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全和系統(tǒng)安全?我認(rèn)為可以采取以下策略：

　　網(wǎng)絡(luò)安全：傳統(tǒng)廠商在應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全時(shí)一般會采用增加防火墻、安全接入網(wǎng)關(guān)、加強(qiáng)登陸驗(yàn)證等策略。另外可以采用增加過濾型驅(qū)動程序的辦法來應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全問題，完全可以在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧驅(qū)動程序中對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行監(jiān)控和導(dǎo)流。TCPIP驅(qū)動程序作為TDI(傳輸驅(qū)動接口)服務(wù)的提供者，上層是AFD(輔助功能驅(qū)動)，它們中間就是TDI。AFD以上正是用戶空間的socket庫?？梢栽谟脩艨臻g(即AFD)以上增加驅(qū)動，亦可以在TCPIP驅(qū)動以上增加過濾型驅(qū)動。

以總線驅(qū)動為例，增加過濾型驅(qū)動示意圖

　　系統(tǒng)安全：系統(tǒng)安全主要是指系統(tǒng)的入侵與反入侵，病毒的檢測等等。一般可以通過rootkit技術(shù)來檢測和應(yīng)對。例如掛鉤系統(tǒng)調(diào)用描述符表(SSDT)、中斷描述符表(IDT)、IPR處理函數(shù)表、特定進(jìn)程的IAT(導(dǎo)入地址表)等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。另外對調(diào)用過程打補(bǔ)丁也是比較常用的做法。通過這些手段，可以有效地掛鉤調(diào)用的系統(tǒng)功能或一般的過程調(diào)用，實(shí)現(xiàn)對過程調(diào)用的登記，再結(jié)合數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)的手段可以偵知系統(tǒng)中異常的行為和非法進(jìn)程，這在視頻監(jiān)控領(lǐng)域也很有意義。

X86架構(gòu)處理器下系統(tǒng)安全登記和監(jiān)控的主要手段

　　軟件定制化未來發(fā)展趨勢

　　軟件定制化在視頻監(jiān)控管理平臺的發(fā)展過程中處于重要地位，現(xiàn)在存在，將來很長時(shí)間內(nèi)也會存在。它的興衰是與監(jiān)控行業(yè)各種技術(shù)的發(fā)展、監(jiān)控手段的進(jìn)步密切相關(guān)的。機(jī)遇很大，問題也不少。在軟件定制化發(fā)展過程中，接入接出標(biāo)準(zhǔn)化、輸出的靈活化和多樣性可以有效降低定制化的成本。除了傳統(tǒng)的應(yīng)用程序，還可以通過接管系統(tǒng)服務(wù)或增加過濾型驅(qū)動的方式構(gòu)筑操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序一體的軟件防護(hù)體系和安全登記體系，對于提高定制化軟件的安全性、魯棒性有著非常的意義。當(dāng)然，這也需要跨越更高的技術(shù)門檻。