IP網絡監(jiān)控是否已經成熟

    經濟的發(fā)展促使著人們不斷的提高安防意識，當傳統(tǒng)的本地模擬監(jiān)控方式逐漸不能滿足某些行業(yè)大范圍、遠距離監(jiān)控的需求，如銀行跨地區(qū)聯(lián)網監(jiān)控時，通過網絡將圖像進行遠程傳輸?shù)募�中監(jiān)控方式應運而生。目前，隨著互聯(lián)網的大范圍普及，遠程監(jiān)控已經滲透到教育、政府、娛樂場所、醫(yī)院、酒店、運動場館、城市治安等多種領域。

    熟悉遠程監(jiān)控的人都知道，將圖像攝取后進行遠程傳輸?shù)闹饕�方式除了互�?lián)網，還有光纖。有人認為，通過光端機和光纖進行遠程監(jiān)控，其視頻圖像的質量和傳輸速度要優(yōu)于網絡傳輸，但是它昂貴的成本和復雜的布線工程讓人望而卻步。更重要的是，其組網能力相對較差，不能滿足大型監(jiān)控項目的需求。而網絡監(jiān)控則在此顯示出它獨有的優(yōu)勢：凡是有網絡的地方就能構建網絡監(jiān)控系統(tǒng)。由于省去了傳統(tǒng)的布線和線路維護費用，使得網絡監(jiān)控系統(tǒng)的安裝成本大大降低。對于使用者來說，網絡監(jiān)控還不受時間、地點限制，在授權的情況下可以隨時按需監(jiān)控，實現(xiàn)即插即用即看，使用方式相當便捷。于是，IP網絡監(jiān)控一致被業(yè)界認為是未來視頻聯(lián)網監(jiān)控的主要趨勢。

    網絡監(jiān)控的優(yōu)勢和廣闊前景促使國內外安防廠商紛紛研發(fā)適合網絡監(jiān)控的產品，如先前的DVR，后來的網絡攝像機、視頻服務器等。這些網絡產品由于采用了先進的數(shù)字壓縮技術，可使傳輸帶寬和存儲要求達到更小化，以彌補因網絡帶寬不足而導致的缺陷。近年來，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心設備 —— 網絡攝像機和視頻服務器因為具有更多的智能特性和強大的聯(lián)網功能，而成為網絡監(jiān)控市場的新寵兒。據(jù)Gartner集團預測，2005年全球視頻服務器的銷售額將達到420億美元，年均增長將達到64%，而中國市場的增長速度更有望超越國際水平。同時，在寬帶技術快速發(fā)展的驅動下，網絡監(jiān)控攝像機市場也將以每年57.5%的速度增長。

    除了研發(fā)適合網絡傳輸?shù)漠a品，目前IP網絡在質量管理上也已經有了很大的進步。隨著國家對網絡建設的重視，網絡技術在不斷更新，更高寬帶網絡將會得到使用。另一方面，為了解決網絡帶寬問題，相關企業(yè)也在不斷推出新的聯(lián)網解決方案，使得IP網絡監(jiān)控技術不斷完善。那么，IP網絡的帶寬問題是否真的已經完全解決？中國的網絡監(jiān)控還面臨著哪些發(fā)展障礙？未來，網絡監(jiān)控的發(fā)展趨勢又將如何呢？

    本次 “ 話題大家談 ” 邀請到北京兆維光通信技術有限公司總工程師郭樹曉、安訊士通信公司中國區(qū)經理王瑩瑩、北京可視通有限公司總協(xié)調溝通者沈南、北京創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司網絡視頻部經理楊冠軍，以及深圳開發(fā)科技股份有限公司系統(tǒng)集成事業(yè)部工程師張文瑞，他們都是網絡視頻監(jiān)控方面的專家。讓我們一起來聽聽他們的獨到見解。

“ IP視頻監(jiān)控還只是剛剛進入快速成長期 ”

    IP網絡監(jiān)控行業(yè)正如火如荼地發(fā)展起來，新產品，特別是各種網絡DVR、視頻服務器和網絡攝像機等硬件產品不斷涌現(xiàn)出來�，F(xiàn)在，基于IP網絡的視頻監(jiān)控應用已經相當普及，只要有網絡的地方都可以實現(xiàn)，通過Internet監(jiān)控，地球就像一個村！

    但是IP網絡監(jiān)控市場遠未成熟，還只是剛剛進入到快速成長期。無論是在技術上還是運用上都存在一些缺陷。

    它在技術的不成熟體現(xiàn)在以下方面：一、視頻質量與模擬相比還存在不同程度差距，高質量的視頻流往往占用大量網絡帶寬，而廣域網帶寬目前并不便宜；二、無論是硬件還是軟件，對于如何在復雜網絡環(huán)境下保證效果并沒有深入的研究和解決措施；三、硬件編碼、傳輸、聯(lián)動等沒有形成標準，各廠家往往各行其是；四、高品質，低價格的硬件產品遠沒有出現(xiàn)。

    而IP監(jiān)控在行業(yè)應用上的不成熟則表現(xiàn)為：缺乏真正有行業(yè)特色的應用或者說是解決方案，各系統(tǒng)大同小異；重傳輸，輕應用；重圖像質量，輕信息提取和利用；缺乏行業(yè)底層標準，各硬件廠家各行其是，互不兼容，使解決方案提供商在進行系統(tǒng)開發(fā)時效率低下，在底層介入方面浪費資源過多，不利于應用產品的迅捷開發(fā)；沒有出現(xiàn)一些大的玩家，行業(yè)還處于諸侯混戰(zhàn)階段。

    由于IP監(jiān)控存在的一些不足，市場上產生了 “ 光纖到戶 ” 優(yōu)于網絡監(jiān)控，IP寬帶即將過時的爭議。這種爭論的焦點還是起源于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控。優(yōu)異的視頻質量誰都不會拒絕，但問題是得到的價值有多大？付出的代價又有多高？其實，隨著視頻分析、計算機視覺技術的發(fā)展與成熟，完全可以在前端就抽取一些有價值的數(shù)據(jù)，以很小的數(shù)據(jù)量傳回后端，根本無需保留海量視頻數(shù)據(jù)。這個小例子就說明我們應該轉換思路，逐漸擺脫傳統(tǒng)的單純靠肉眼接收、判讀視頻數(shù)據(jù)的觀念。

    未來，網絡監(jiān)控將呈現(xiàn)出兩個發(fā)展趨勢。一是集中監(jiān)控替代傳統(tǒng)的分散和孤立監(jiān)控，網絡正是實現(xiàn)這一轉變的橋梁。二是智能化后臺應用。以前，大量的視頻數(shù)據(jù)不能得到充分、及時的利用，很多有用信息很難或者無法提取和保存。數(shù)字化、網絡化的好處就在于：隨著視頻分析技術、多媒體數(shù)據(jù)庫、人工智能技術的發(fā)展，我們逐漸能夠及時、自動地從視頻流中提取大量信息，這些信息可以傳輸、保存和檢索，也可以驅動其它數(shù)據(jù)，輕而易舉地完成人力很難完成的任務。

    沈南，數(shù)字圖像處理專業(yè)碩士，現(xiàn)任職于北京可視通技術有限公司，主管總協(xié)調溝通事務。

“ 從技術上來講，IP網絡監(jiān)控已經趨于成熟 ”

    網絡監(jiān)控是數(shù)字視頻應用中高端的一類。從技術上講，IP網絡監(jiān)控已經趨于成熟。

    目前，越來越多的模擬解決方案已經被數(shù)字方案所取代。數(shù)字技術可實現(xiàn)音頻－視頻的數(shù)據(jù)壓縮，使傳輸帶寬與存儲要求達到最小化，該技術還允許安全攝像機在無需大量同軸線纜的情況下在標準數(shù)據(jù)網絡上運行。如今，數(shù)碼攝像機已成為整個監(jiān)控攝像機市場增長最快的部分，其中包括在商店、購物中心、辦公樓、游樂場、體育中心、以及其他要求安全性的聯(lián)網環(huán)境中所使用的攝像機。

    數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)相對傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說是一個顯著的飛躍，它增加了更多的智能特性。另一方面，數(shù)字化的視頻檔案更加便于管理，例如可以通過自動圖像分析方法來找到目的片；數(shù)字化信息通過網絡更便于傳輸；數(shù)字壓縮技術還可以節(jié)省存儲空間并實現(xiàn)對所記錄材料的快速搜索，為了最大程度地減少網絡流量，可以對攝像機進行編程，使其只在特定事件時才發(fā)送圖像。目前的數(shù)字壓縮技術主要有H.261、H.263、M-JPEG、MPEG系列標準。以上這些技術，早已成功地運用到網控中，只不過針對不同的客戶及依據(jù)不同的網絡環(huán)境采用不同的解決方案而已。

    縱觀IP網絡技術的發(fā)展，這幾年IP網絡在QoS（質量管理）上有了很大的進步。但現(xiàn)有的IP網絡大都只是在單個節(jié)點上提供相對優(yōu)先權的處理。下一代網絡應能為營運商提供一套方便的網絡業(yè)務運營的管理手段，并提供多業(yè)務承載的能力。IP網還必須以保障業(yè)務的可靠運營。最后，它應能夠保證向用戶提供類似原來電信網相同甚至更好的服務質量，使業(yè)務在網絡上的時延、時延抖動、丟包情況可控、可預測。

    下一代互聯(lián)網（NGN）技術將會對網絡監(jiān)控產生巨大的影響，一是網絡帶寬將會變化，目前各種新技術已經產生；二是網絡協(xié)議的變化，例如IPv6實現(xiàn)了質量管理，可以按要求對不同內容進行帶寬的分配，這一點會對各類視頻應用產生質的改變。因為NGN重點考慮的一點就是視頻應用。

楊冠軍：中科院軟件所研究生，對網絡視頻有獨到的見解。

   “ 隨著網絡的完善，IP網絡監(jiān)控將會得到長足的發(fā)展 ”

    隨著人民生活水平的提升以及對安防要求的提高，傳統(tǒng)意義上的模擬本地化監(jiān)控已經遠遠不能滿足市場需求。而網絡系統(tǒng)的飛速發(fā)展，使得依靠網絡進行遠程視頻監(jiān)控成為可能。

    對于大型的監(jiān)控系統(tǒng)來說，網絡監(jiān)控相對本地監(jiān)控有著無可比擬的優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在監(jiān)控方式更靈活、系統(tǒng)施工和維護造價相對低廉、可保存的數(shù)據(jù)量更大、數(shù)據(jù)保存方式更多、數(shù)據(jù)應用形式更廣、系統(tǒng)集成度更高。而另一方面，以網絡為基礎的視頻監(jiān)控突破了時間、地域的限制，只要有網絡存在的地方就可以建立網絡監(jiān)控系統(tǒng)，省去了傳統(tǒng)的布線和線路維護費用，降低了監(jiān)控成本；用戶在授權的情況下，就可以不受地域限制隨時按需監(jiān)控，實現(xiàn)即插、即用、即看。

    可以說，現(xiàn)階段通過網絡及網絡產品已經真正實現(xiàn)了分散布點、集中監(jiān)控的遠程傳輸。在一些特定的場合，網絡監(jiān)控得到了有效的應用，受到了廣大安防廠商和行業(yè)用戶的廣泛關注。

    但是值得我們關注的是，網絡視頻的傳輸是當初網絡協(xié)議提出時所未料及的。我們知道，圖像是一個恒定的信息流，而在因特網內部，信息卻不是一個恒定的流。在圖像傳輸過程中，TCP（播送控制協(xié)議）先將發(fā)送的信息分解成多個數(shù)據(jù)包，每一個數(shù)據(jù)包用一個序號和接收地址來標定，并插入一些糾錯信息，按序組合并保證可靠性傳送。而IP（Internet協(xié)議）則將數(shù)據(jù)包通過網絡傳送給遠程主機并負責數(shù)據(jù)包的尋址。在另一端，TCP接收到數(shù)據(jù)包并核查錯誤，若有錯誤發(fā)生，TCP要求重發(fā)這個特定的數(shù)據(jù)包，只有所有的數(shù)據(jù)包都被正確地接收，TCP才用序號來重構原始信息�；�于網絡傳輸?shù)倪@些原理，網絡視頻監(jiān)控對網絡有著很大的依賴性。龐大的數(shù)據(jù)和信號流量與目前相對過小的可用帶寬產生的矛盾導致人們對IP網絡視頻監(jiān)控的應用和前景并不十分樂觀，而圖像質量、網絡速度、傳輸時延、網絡安全等問題，也成為大家關注的焦點。

    雖然網絡監(jiān)控暫時存在種種缺陷，但我們也應該看到，網絡發(fā)展的空間非常巨大。國務院出臺的政策對網絡建設鼓勵非常，作為IP網絡監(jiān)控的載體，IP寬帶的發(fā)展和完善將極大的提高用戶對IP網絡監(jiān)控的信心。國內的多家網絡運營商已經個個摩拳擦掌，大部分安防業(yè)內人士也認為，遠程網絡傳輸應該是監(jiān)控行業(yè)的一個重要的發(fā)展方向。同時，它的市場前景促使國內外的安防廠商紛紛將研制適應網絡監(jiān)控的監(jiān)控產品作為公司的科研重點。據(jù)國外有關方面預測，網絡攝像機在2007年將占據(jù)全球市場需求的一半。

    目前，國內外相關人士都在努力地改進和完善IP網絡視頻監(jiān)控固有的缺陷，雖然短期內還很難滿足用戶的需求，IP網絡視頻監(jiān)控技術只能說是日趨完善，但可以預料的是，IP網控將會隨著網絡的進一步完善而得到長足的發(fā)展。

    郭樹曉，北京兆維光通信技術有限公司總工程師，具有十余年通信技術及市場的經驗。

    “ 從目前中國的網絡監(jiān)控應用狀況來看，還有很多不太完善的地方 ”

    IP網絡監(jiān)控主要是利用現(xiàn)在的網絡資源通過IP尋址技術來定位網絡中的監(jiān)控點，通過現(xiàn)有網絡來傳輸音視頻資料，具有投入少，使用范圍比較廣泛的特點。

    但從目前中國的網絡監(jiān)控應用狀況來看，還有很多不太完善的地方。

    首先，寬帶網絡并沒有在全國范圍普及，特別是內地城市及邊遠地區(qū)。人們對網絡監(jiān)控還不是很了解。而在網絡普及的地方，由于早期的網絡建設并不適合流量較大的音視頻信號的傳輸，速度比較慢，影響到監(jiān)控的效果。IP網絡監(jiān)控主要是速度慢慢不能滿足日益增長的需要，隨著人們對網絡視頻的監(jiān)控要求越來越高，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越來越大，因此，就需要網絡的速度能得以提高。面對光纖網的沖擊，將來，IP網絡監(jiān)控可能會隨著光纖網的普及而慢慢減少。但是由于目前光纖網的價格相對比較高，IP網絡監(jiān)控可以說在未來幾年還是在社會生活中充當不可代替的作用。

    其次，在網絡監(jiān)控本身技術上，目前還沒有一個統(tǒng)一標準。各廠商各持各自標準，推廣自己的一套網絡連網方案，不同廠商之間的設備往往因為標準不同，而不能相互通用，也給網絡監(jiān)控系統(tǒng)的改造帶來投入較高的問題。目前，關鍵措施是由國家相關部門或者行業(yè)協(xié)會來制定一個統(tǒng)一的行業(yè)標準。

    針對當前IP網絡監(jiān)控存在的問題，各家公司都提出了自己的解決方案。我們開發(fā)科技股份有限公司在網絡視頻傳輸領域、產品研發(fā)及生產方面都取得了優(yōu)良的成績。我們在A市一家商業(yè)銀行成功地建立了跨全市各支行的遠程聯(lián)網監(jiān)控系統(tǒng)。采用TCP/IP的傳輸方式，通過普通IP網絡成功地實現(xiàn)分行監(jiān)視，總行監(jiān)控的目的。通過自己研發(fā)的技術實現(xiàn)跨網關傳輸，且Windows/Linux兩套方案同時運行于同一網絡上，實現(xiàn)了按需要靈活使用不同的服務器平臺及操作平臺。視頻傳輸效果達到目前國內同行業(yè)領先水平。與國外相比，由于IP網絡的速度相對比較慢，在網絡存儲方面還有待進一步提高。

    張文瑞，深圳開發(fā)科技股份有限公司-系統(tǒng)集成事業(yè)部工程師，從事高清晰數(shù)字硬盤錄像機及DVR板卡的市場運營工作，熟悉DVR及大型遠程網絡監(jiān)控。

    “ 現(xiàn)階段除了要改善網絡環(huán)境，企業(yè)發(fā)展自身核心技術才是解決之道 ”

    隨著Internet的爆炸式發(fā)展，IP網控在商業(yè)應用和多媒體服務等方面得到了迅猛的推廣。其中，ADSL作為一種IP網絡接入方式，是目前數(shù)字用戶環(huán)路家族中最常用、最成熟的技術。一些PC業(yè)界領袖Microsoft、Intel、Compaq，各大網絡公司CISCO、Siemens、Alcatel、Paradyne等相繼推出了ADSL的產品，并致力于ADSL的發(fā)展。

    就技術而言，ADSL屬于非對稱式傳輸，在一對銅線上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行速率1Mbps到8Mbps，有效傳輸距離在3－5公里范圍以內。由于ADSL方案以現(xiàn)有的電話雙絞線為傳輸介質,受雙絞線自身特性的局限，其傳輸帶寬無法和同軸線、光纖等相比，并且電話線從用戶處直接通到電信局的結構使它更易受到外界干擾。

    就目前IP寬帶的運營情況來看，網絡運營商針對個人用戶、網吧、酒店、商業(yè)客戶的運營模式方面還比較粗放，主要體現(xiàn)在服務上并未真正差異化。導致了在鏈路帶寬、設備資源緊張時，普通客戶與大客戶之間搶占資源的矛盾。

    縱觀2004年，ADSL依然以其線路租賃費用合理，初始安裝簡便，帶寬穩(wěn)定的優(yōu)勢在寬帶市場扮演主角。價格，仍然成為推動以ADSL為接入方式的IP網絡控制未來增長的主要要素，全球性的IP寬帶熱將會持續(xù)下去。

    不得不承認的是，IP帶寬會影響到圖像的傳輸幀率，但是這對安訊士產品的圖像質量卻不會產生任何影響。因為安訊士研發(fā)的核心技術芯片將克服因為網絡因素而對監(jiān)控圖像產生的影響。就國內很多企業(yè)在IP網控方面遇到的困難，現(xiàn)階段除了要改善網絡環(huán)境外，發(fā)展自身的核心技術才是根本的解決之道。對于那些還沒有能力研制開發(fā)自身核心技術的廠商，增加與業(yè)界其他廠商的優(yōu)勢聯(lián)合也不失為一種很好的方法。

    隨著技術的發(fā)展，帶寬將不再是制約網絡監(jiān)控發(fā)展的主要因素，未來的網絡監(jiān)控將會是高清晰、高解析度圖像的實時傳輸，我們也正在向這個方向不斷努力。

    王瑩瑩，瑞典籍，畢業(yè)于瑞典Boras經濟大學，具有十多年外企工作經驗