分析IP监控系统发展的趋势

李艳军

[摘 要]本文对电视监控系统发展的趋势进行了一定的分析,同时阐述了监控系统IP化的主要因素。

[关键词]监控系统 IP 发展趋势 分析

[中图分类号]TP273[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2009)12-0111-02

近年来,随着IP网络的大范围普及,以及计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,IP视频监控技术也有长足的发展,基于网络的IP监控系统逐步成为监控系统的主流。

IP视频监控市场的发展吸引了众多厂商进入该领域,一方面,Pelco、Indigo、Bosch、Verint等传统的安防监控厂商开始推出各自的IP监控方案,另一方面Cisco、Alcatel、中兴等通信厂商纷纷进入视频监控领域,监控市场将迎来新一轮洗牌。

笔者认为,以下几个因素推动了监控的IP化。

1 监控本身的需求

首先,监控的范围在不断扩大:以往监控的范围多为一个小范围区域,如楼宇内、园区或路段,监控点数量为几十个。但是随着经济的发展和人们对安全的需求不断提升,现在监控范围已经扩展至整个城市范围,甚至是跨地域监控,同时监控点的数量也急剧上升,可能是几百,甚至几千上万个。如雅典奥运会的安防监控系统,整个系统遍布雅典城市的各个区域,同时对近50个大型场所进行监控防范,同时还有城市中其他关键区域的监控,整个监控范围达250平方公里,监控点数量超过千个。

当面对这些大范围、远距离、广跨度监控的需求时,不论是视频矩阵,还是DVR,其产品定位及设计,组网的体系架构等,都决定了它们无法胜任。人们不得不借助网络通信技术。IP网络技术最成熟、标准化最完善、部署最广泛,无疑成为大范围监控覆盖的最佳选择。最终雅典奥运会采用了全IP的监控系统。

其次,监控的应用在不断深化:监控系统发展今天,人们对图像的应用已经不仅仅是简单看的要求,还存在存储和计算的需求。

首先是监控图像的存储,在实际应用中,很多事故往往是事后发现的,这就需要将监控的图像信息保存下来用于事后追查取证,对于很多重要位置,存储甚至比实时查看更加重要。监控规模越大,对图像清晰的要求越高,对存储的容量也越大,相应的对存储系统的部署和管理要求就越高。传统的DVR存储由于其性能、可靠性,可维护性和可管理性方面问题,在大规模监控系统中很难有令人满意的表现。人们迫切希望一种存储可靠、扩展便利、部署灵活、管理方面的存储手段,IP SAN可以很好的满足这些要求,成为最好的选择。现在国际主流监控厂商都开始将IP SAN作为其监控解决方案的存储部件。

图像数据保存下来后的另一个重要作用就是可以用于计算分析,智能化已经成为监控系统的一个不可阻挡的趋势,实时的智能计算工具,如车牌识别、人脸识别等可以提高保安人员的工作效率,增加系统的快速响应能力。事后的智能处理则可以降低取证分析的工作量,或是对监控的图像进行更加深入的分析处理,如图像的数据挖掘、决策分析等。

此外,监控系统还可能与上层业务系统集成,如三台合一、交通调度等,总之,监控系统逐步成为一个图像综合应用系统,图像将在不同的系统,包括图像显示系统、存储系统、应用系统等之间共享和传递,在Everything over IP的时代,IP无疑是最好的中间层。

IP网络的广泛部署及IP技术应用的广泛延伸任何监控系统都是由视频源、传输、交换、存储、管理控制几大部分构成。这些相关领域的技术变革直接引发了监控系统的技术变革,如数字编解码技术(本质上是计算机技术)的成熟将监控带入了数字监控时代。同样,IP技术的广泛部署及广泛应用必然给监控带来更加深刻的变化。

IP网络经过近多年的发展,已经成为人类部署最广泛的网络,从而成为最便利的一种传输手段。随着金融、证券、运营商等要求苛刻的用户群将其主要业务迁移至IP网络,IP网络的成熟性、可靠性得到了充分的验证及认可,三网合一已经是大势所趋,语音、视频应用全部迁移到IP网络只是时间的问题。

同时,IP技术的应用日益广泛,不仅作为一种网络通信技术深入到通讯的各个领域,包括无线领导,如3G、WLAN、WiMAX等,同时还深入到存储、软件、分布式计算、工业控制等多个领域。IP的影响如此广泛,以至于它甚至改变了人类学习、工作和生活的方式。

所有这些,都为IP监控时代的到来准备了充足的技术基础。

2 产业发展的需求

监控行业缺乏标准已经是不争的事实,无论是传统的模拟监控,还是DVR,都缺乏统一的标准,不同厂商的设备之间很难互连互通。视频监控行业本身具备巨大的空间,并且处于快速发展之中,吸引了众多的厂商、集成商和工程商参与。同时带来的一个问题是鱼龙混杂,由于缺乏统一的标准,监控市场的竞争整体上处于无序状态,不同厂商的设备的互通性、兼容性不容乐观。对于一个小的监控系统,缺乏标准尚不足以引起太大的问题。但是对于一个大型监控系统,缺乏标准则可能是致命的,会导致用户被限制在一个厂商的产品上,无论是系统扩容、新业务新技术引进等都受到限制,如果这个厂商不幸倒闭,则意味着用户的监控系统可能需要推倒重建。更重要的是,标准的缺失意味着很难形成统一的市场,无法通过规模化生产降低产品成本,既增加了最终用户的成本,也无法培育出真正有竞争力的参与厂商,不利于整个产业的发展。

所幸的是,监控行业的管理部门及有识之士都已经看到标准缺失所带来的问题,如最新通过的城市报警联网系统通用技术标准中,已经明确要求使用SIP(会话初始化协议)作为监控系统的控制管理标准。SIP作为目前发展最快的IP多媒体信令,已经被广泛用于IP语音、会议电视、即时消息、3G等多个领域。

综上所述,IP监控取代传统模拟监控已经成为必然的技术趋势。但是,任何新生事物都是在置疑声中成长起来,在监控领域,对IP的置疑也同样存在,这些置疑尤其集中IP的安全性和图像的质量上。

有人说IP监控不安全,IP本身是一个开放的协议,正是这种开放性成全了IP,但是也的确带来了诸多安全问题。但是,我们同时应该看到,安全问题的解决三分技术、七分管理,IP的安全问题并没有很多人想象的那么可怕,我们不应该将Internet的安全问题等同于IP的安全,internet是地球人都共享的网络,它的接入和使用几乎是不受限的,而IP监控不等同于internet监控,用于监控的IP网络多数情况下为企业或行业的本部网络,本身的安全性要远高于internet,如政府的机要信息,证券或金融业务数据等都可以跑在这样的IP网络上,这些信息的安全要求要远高于一般的监控图像。通过网络安全措施,如接入用户控制,可以进一步大大提升网络的安全性。对于安全性要求较高的系统,我们甚至可以构建一个监控专用的IP网络,如雅典奥运会的监控网络。其实,相对于IP监控,模拟监控的保密性就差的多了,它几乎没有任何的保密性,也很少有什么技术提高其安全性。通过插接一个简单的分频器,任何人都可以看到模拟系统下的这些所谓的安全信息,甚至还能篡改这些信息,造成巨大的损失。

也有人说IP监控的图像质量不如模拟系统。IP监控的图像质量受两个方面的影响,一是网络的影响,如网络的带宽、时延等,客观的讲,这些因素确实存在,但是同时我们也看到,网络只是一个承载平台,只要网络规划合理,带宽足够,网络对监控的影响是很小,同样是基于IP网络的视频应用,D1/4CIF清晰度的视讯会议应用已经很普遍了。另外,也有人认为图像经过模拟数字变换并压缩后,图像信息必然有所损失,可能会引起清晰度的下降。视频信息经过有损压缩后,图像清晰度会有所下降,但是人眼的敏感度是有限的,只要在人眼的敏感度范围之内,这种清晰度的下降是可接受,同样是数字化的图像,没有人置疑DVD的图像质量,更重要的,随着技术的发展,数字视频的清晰度一直在不断的前进。另外,我们也应看到,图像数字化有它独特的优势。首先是不存在图像质量的衰减问题,模拟系统每经过一次级联,图像都会有相应衰减,而IP监控则不存在此类问题,无论规模多大,传得有多远,图像仍可保持原有的清晰度。另外,图像数字化后还能获得很多额外的清晰度方面的好处,如,通过一些算法上的处理,能够解决气候,如下雨、大雾、风雪等,或是现场环境,如烟雾或是施工导致的沙尘等因素的图像的影响,虽然经过这些处理后,图像有所“失真”,但是带来的却实看得更清晰。

事实上,IP监控已经获得广泛的应用,采用标准、简洁的架构实现网络监控是所有主流厂商共同的目标,正如本文前面所描述的,无论是国际大厂商,还是国内的领先厂商,都在推出基于IP的视频监控解决方案,并且都有了相当的成熟案例,雅典奥运会、都灵冬奥会都是其中的典型例子。IP监控将成为必然的选择。IP监控系统通过网络看世界,可以看得更远、更广,也可以看得更清晰。