那么,模擬、數(shù)模監(jiān)控是否就被IP監(jiān)控所取代,它們之間是怎樣的演進(jìn)關(guān)系呢? 下面將從技術(shù)的角度就此進(jìn)行詳細(xì)介紹。
模擬時代
安全技術(shù)防范最早在民用領(lǐng)域興起,早期的安防系統(tǒng),以視頻監(jiān)控為主要技術(shù)防范手段的。由于技術(shù)的限制,只能部署小范圍的視頻監(jiān)控。
模擬監(jiān)控圖像傳輸采用視頻同軸電纜或雙絞線,直接將視頻圖像從前端監(jiān)控點傳回監(jiān)控室,并逐一顯示在監(jiān)視器上,同時通過磁帶設(shè)備對監(jiān)控信息進(jìn)行記錄。這種監(jiān)控解決方案的問題隨著應(yīng)用的發(fā)展很快就暴露出來了。由于視頻線纜只適合短距離的模擬視頻傳輸,傳輸距離的增加會導(dǎo)致視頻信號衰減、失真,如果通過線纜制造工藝的提高來屏蔽,又會增加使用成本,因此,無法實現(xiàn)大范圍的監(jiān)控。同時隨著監(jiān)控規(guī)模的增大,視頻顯示設(shè)備和錄像設(shè)備的大幅增多,也加大了管理難度。此外,采用模擬盒式磁帶錄象機(jī)進(jìn)行錄像,錄像容量有限、質(zhì)量較差,且磁帶會因為環(huán)境因素而難于保存。
光端機(jī)和視頻矩陣技術(shù)的出現(xiàn),解決了視頻傳輸和分配問題。光端機(jī)通過光/電轉(zhuǎn)換,將模擬視頻信號調(diào)制到光纖上進(jìn)行傳輸。最早的光端機(jī)以模擬光端機(jī)為主,由于模擬視頻信號采用調(diào)幅或調(diào)相波進(jìn)行傳輸,容易受到電磁輻射的干擾,加上多膜光纖的色散等問題無法解決,視頻傳輸?shù)木嚯x仍然有限。隨著數(shù)字光端機(jī)時代的到來以及單模光纖的出現(xiàn),模擬視頻傳輸不再受到技術(shù)的制約,由于視頻信號在發(fā)射到光纖上傳輸之前已經(jīng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,因此衰減和失真大幅度降低,傳輸距離大大增加。同樣,視頻矩陣解決了模擬監(jiān)控的另一個難題,大量視頻圖像的切換顯示和分配輸出等問題,通過實現(xiàn)視頻圖像多個輸入通道到多個輸出通道的任意切換,減少了中心監(jiān)控室顯示器的部署。視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控概念的提出,使得人們不得不考慮如何突破現(xiàn)有的產(chǎn)品和技術(shù)制約,實現(xiàn)多個視頻監(jiān)控系統(tǒng)資源共享的需求,矩陣聯(lián)網(wǎng)成了主流的解決方案。矩陣作為各個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心單元,通過串口通信實現(xiàn)系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)交互,矩陣之間的視頻圖像則通過光端機(jī)(光纖通道)進(jìn)行傳輸,視頻監(jiān)控系統(tǒng)隨即被擴(kuò)展到一個更大的范圍。
圖1 傳統(tǒng)監(jiān)控方案基本組網(wǎng)架構(gòu)圖
圖1是一個傳統(tǒng)監(jiān)控方案的基本組網(wǎng),包含視頻源、傳輸、切換和控制、視頻顯示、視音頻存儲這五部分功能模塊, 采用了模擬的采集、傳輸和顯示系統(tǒng),其中監(jiān)控存儲部分已經(jīng)數(shù)字化了,采用DVR(數(shù)字硬盤錄像機(jī),見下文數(shù)字監(jiān)控部分描述)。 [nextpage]
數(shù)字時代
1.數(shù)字監(jiān)控
以上方案雖然解決了模擬圖像的遠(yuǎn)距離傳輸和切換共享,但是,圖像的存儲的問題仍然得不到解決。直到上世紀(jì)90年代,硬盤錄機(jī)(DVR)進(jìn)入了視頻監(jiān)控領(lǐng)域,標(biāo)志著監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化時代的來臨。視頻壓縮技術(shù)是硬盤錄像機(jī)最核心的技術(shù),大量模擬視頻信息經(jīng)過數(shù)字化壓縮后保存在硬盤中,圖像的存儲效率和安全性能得到了大幅度的提升。目前在視頻監(jiān)控領(lǐng)域,主流的壓縮標(biāo)準(zhǔn)采用H.264,其高效率的編碼性能,在視頻監(jiān)控領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,至此,圖像信號以數(shù)字碼流的形式進(jìn)入了監(jiān)控領(lǐng)域。然而DVR最初的設(shè)計是為存儲服務(wù),因此他的網(wǎng)絡(luò)性能就相對較弱,無法滿足大量并發(fā)業(yè)務(wù)實時訪問和點播需求。
數(shù)字流媒體技術(shù)應(yīng)用于視頻監(jiān)控,彌補了DVR提供遠(yuǎn)程服務(wù)性能上的弱點,支持單播、組播等多種網(wǎng)絡(luò)訪問方式,支持碼流的復(fù)制、分發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)等,支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,可以為大量并發(fā)訪問提供視頻服務(wù)、存儲點播,可以為廣域網(wǎng)提供視頻服務(wù)。
2.IP監(jiān)控
隨著數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及,人們又迎來了數(shù)字化監(jiān)控的另一個時代--網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是以IP技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,以網(wǎng)絡(luò)為媒體承載,采用網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)視頻管理平臺所構(gòu)建的基于IP網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺,IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控使得視頻監(jiān)控成為網(wǎng)絡(luò)上的一種應(yīng)用,其顯著優(yōu)勢在于充分發(fā)揮了數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特性,在很多方面解決了模擬矩陣技術(shù)無法解決的難題,例如:視頻的無損交換、復(fù)制與集中存儲;無距離監(jiān)控與任意擴(kuò)展;支持任意網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);同時還實現(xiàn)了全網(wǎng)統(tǒng)一的管理平臺,為系統(tǒng)組件的統(tǒng)一管理和后臺的靈活集成提供了統(tǒng)一的出口。采用基于IP的監(jiān)控解決方案,可以擁有更加靈活的接入方式,更加簡易的設(shè)備部署和擴(kuò)容、更加有效的系統(tǒng)管理、更加多元化的用戶體驗和更加開放的系統(tǒng)架構(gòu)。
需要指出的是作為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控最具代表性的產(chǎn)品,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的產(chǎn)生標(biāo)志著從視頻信源采集、壓縮編碼、信號處理進(jìn)入全數(shù)字化。由于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用全數(shù)字處理技術(shù)、具有高度集成一體化等特點,在國外應(yīng)用較為普及,然而其兼容性差、增值應(yīng)用少、成本又較高,目前在國內(nèi)還是無法取代模擬攝像機(jī)+網(wǎng)絡(luò)編碼器組成的網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)。但可以看到前端IP化是一種趨勢,隨著技術(shù)的提升和設(shè)備成本下降,可以預(yù)見,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的未來市場空間是非常巨大的。
3.IP智能監(jiān)控
現(xiàn)階段的監(jiān)控是廣義的監(jiān)控,發(fā)展是需求、是驅(qū)動,技術(shù)發(fā)展是平臺、是依托。后續(xù)發(fā)展方向是智能監(jiān)控(包括了數(shù)字監(jiān)控的智能監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的智能監(jiān)控),這和以前的監(jiān)控定義有很大差別。
智能視頻監(jiān)控采用領(lǐng)先的計算機(jī)視覺、人工智能等技術(shù),對視頻進(jìn)行周界監(jiān)測與異常行為分析,為用戶提取視頻圖像中的關(guān)鍵信息。智能視頻監(jiān)控擺托了傳統(tǒng)監(jiān)控只能“監(jiān)”不能“控”,只能備事后取證而不能事前預(yù)警的被動狀態(tài),將智能化、自動化引入視頻監(jiān)控領(lǐng)域。
智能監(jiān)控要求實現(xiàn)智能視覺深度發(fā)展和安防監(jiān)控應(yīng)用極大豐富,這包含了監(jiān)控的基本需求、智能監(jiān)控和整個監(jiān)控體系的結(jié)合以及和越來越豐富的應(yīng)用進(jìn)行融合。
圖2 IP監(jiān)控方案基本組網(wǎng)架構(gòu)圖
圖2是一個典型的IP監(jiān)控方案的基本組網(wǎng),包含視頻源、傳輸、切換和控制、視頻顯示、視音頻存儲這五部分功能模塊, 除了采集和顯示系統(tǒng)是模擬的,接入、傳輸、存儲、管理是全I(xiàn)P的。傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)是無法支撐數(shù)字化智能應(yīng)用的,只有基于IP的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺才能實現(xiàn)智能化系統(tǒng)的兼容和整合。 [nextpage]
通信、IT和安防產(chǎn)業(yè)聚合
隨著當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,安防產(chǎn)業(yè)的業(yè)務(wù)需求也隨之快速擴(kuò)張,由于國內(nèi)信息技術(shù)水平的發(fā)展和眾多外資企業(yè)進(jìn)入中國市場,市場競爭格局進(jìn)行了的重新洗牌,圍繞安防的關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈形成有機(jī)的分工與協(xié)作,并逐漸在社會形成了聚合效應(yīng),其中以通信、IT和安防產(chǎn)業(yè)近幾年歷史性的會合為代表,對以IP監(jiān)控為代表的安防市場發(fā)展和成熟產(chǎn)生了重大的影響。
至此,安防系統(tǒng)既融入了通信和IT產(chǎn)業(yè)中規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化,又有效實現(xiàn)了安防的業(yè)務(wù)需求,圖3為三者的關(guān)系示意圖。因此,安防IT化標(biāo)志著實現(xiàn)安防產(chǎn)業(yè)化。
圖3 通信、IT和安防三者的關(guān)系
監(jiān)控系統(tǒng)基于IP化、智能化的視頻應(yīng)用,為提高其可靠性、可管理性以及廣覆蓋要求,需要將三大產(chǎn)業(yè)支持的各自獨立的通信、計算、圖像處理推向融合發(fā)展。 在這個演進(jìn)發(fā)展趨勢中,通用性的通信設(shè)備將實現(xiàn)集成化管理,并為上層視頻應(yīng)用提供易用性、可靠性的服務(wù)和保障;其次,應(yīng)用系統(tǒng)將進(jìn)行深度融合,標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)和協(xié)議對整合后的平臺進(jìn)行規(guī)范,有利于后續(xù)安防業(yè)務(wù)的發(fā)展和擴(kuò)張。同時,信息化能提升監(jiān)控行業(yè)的整體效益,實現(xiàn)資源化共享,包括圖像、語音、數(shù)據(jù)等信息的綜合利用,可實現(xiàn)通信資源的融合,這將使得整合后的監(jiān)控系統(tǒng)工作更高效。此外,視頻會議等多媒體技術(shù)的應(yīng)用,可以很大程度的節(jié)省管理成本,為監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)急指揮提供了強(qiáng)大的武器。
因此,實現(xiàn)IT系統(tǒng)之上的視頻監(jiān)控,實現(xiàn)通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)承載的智能應(yīng)用,究其根源,即實現(xiàn)基于IT基礎(chǔ)架構(gòu)之上的IP應(yīng)用,實現(xiàn)整合關(guān)聯(lián)性產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)資源的IP監(jiān)控,是今后監(jiān)控系統(tǒng)在整個行業(yè)領(lǐng)域走向標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的發(fā)展趨勢,也是發(fā)展必然。