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IP監(jiān)控技術(shù)解析：IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是否已成熟

來源：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布時間：2009/01/06
　　　一、IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是否已經(jīng)成熟
 
 　　經(jīng)濟發(fā)展促使著人們不斷提高安防意識，當(dāng)傳統(tǒng)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)控需求，如銀行跨地區(qū)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控時，通過網(wǎng)絡(luò)將圖像進行遠程傳輸集中監(jiān)控方式應(yīng)運而生。目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)大范圍普及，遠程監(jiān)控已經(jīng)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(lǐng)域。
 
 　　熟悉遠程監(jiān)控人都知道，將圖像攝取后進行遠程傳輸主要方式除了互聯(lián)網(wǎng)，還有光纖。有人認(rèn)為，通過光端機和光纖進行遠程監(jiān)控，其視頻圖像質(zhì)量和傳輸速度要優(yōu)于網(wǎng)絡(luò)傳輸，但是它昂貴成本和復(fù)雜布線工程讓人望而卻步。更重要是，其組網(wǎng)能力相對較差，不能滿足大型監(jiān)控項目需求。而網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控則在此顯示出它獨有優(yōu)勢：凡是有網(wǎng)絡(luò)地方就能構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。由于省去了傳統(tǒng)布線和線路維護費用，使得網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)安裝成本大大降低。對于使用者來說，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還不受時間、地點限制，在授權(quán)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(dāng)便捷。于是，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控一致被業(yè)界認(rèn)為是未來視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控主要趨勢。
 
 　　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控優(yōu)勢和廣闊前景促使國內(nèi)外安防廠商紛紛研發(fā)適合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品，如先前DVR，后來網(wǎng)絡(luò)攝像機、視頻服務(wù)器等。這些網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品由于采用了先進數(shù)字壓縮技術(shù)，可使傳輸帶寬和存儲要求達到更小化，以彌補因網(wǎng)絡(luò)帶寬不足而導(dǎo)致缺陷。近年來，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)核心設(shè)備??網(wǎng)絡(luò)攝像機和視頻服務(wù)器因為具有更多智能特性和強大聯(lián)網(wǎng)功能，而成為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控市場新寵兒。據(jù)Gartner集團預(yù)測，2005年全球視頻服務(wù)器銷售額將達到420億美元，年均增長將達到64%，而中國市場增長速度更有望超越國際水平。同時，在寬帶技術(shù)快速發(fā)展驅(qū)動下，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機市場也將以每年57.5%速度增長。
 
 　　除了研發(fā)適合網(wǎng)絡(luò)傳輸產(chǎn)品，目前IP網(wǎng)絡(luò)在質(zhì)量管理上也已經(jīng)有了很大進步。隨著國家對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重視，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在不斷更新，更高寬帶網(wǎng)絡(luò)將會得到使用。另一方面，為了解決網(wǎng)絡(luò)帶寬問題，相關(guān)企業(yè)也在不斷推出新聯(lián)網(wǎng)解決方案，使得IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)不斷完善。那么，IP網(wǎng)絡(luò)帶寬問題是否真已經(jīng)完全解決？中國網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還面臨著哪些發(fā)展障礙？未來，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控發(fā)展趨勢又將如何呢？
 
 　　IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是否已經(jīng)成熟(二)
 
 　　IP視頻監(jiān)控剛剛進入快速成長期
 
 　　IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控行業(yè)正如火如荼地發(fā)展起來，新產(chǎn)品，特別是各種網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機等硬件產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)出來。現(xiàn)在，基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普及，只要有網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)監(jiān)控市場遠未成熟，還只是剛剛進入到快速成長期。在技術(shù)上、應(yīng)用上都存在一些缺陷。它在技術(shù)不成熟體現(xiàn)在以下方面：視頻質(zhì)量與模擬相比，局域網(wǎng)絡(luò)特定條件下還存在不同程度差距，高質(zhì)量視頻流需要占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，而廣域帶寬網(wǎng)目前尚未完全普及；在硬件和軟件方面，如何在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保證效果，當(dāng)前并沒有成熟經(jīng)驗可供借鑒，眾多廠家都處于深入研究和解決措施階段；硬件編碼、傳輸、聯(lián)動等沒有形成固定標(biāo)準(zhǔn)；雖然在遠程傳輸方面擁有可以預(yù)見高品質(zhì)，但是，低價格硬件產(chǎn)品還沒有出現(xiàn)。
 
 　　而IP監(jiān)控在行業(yè)應(yīng)用上不成熟則表現(xiàn)為：因為大規(guī)模應(yīng)用時間比較短，所以，真正有行業(yè)特色應(yīng)用或者說是解決方案還比較少，出現(xiàn)了重傳輸、輕應(yīng)用，重圖像質(zhì)量、輕信息提取和利用，缺乏行業(yè)底層標(biāo)準(zhǔn)、硬件廠家各行其是、互不兼容等現(xiàn)象，使解決方案提供商在進行系統(tǒng)開發(fā)時效率低下，在底層介入方面資源浪費較多情況，不利于應(yīng)用產(chǎn)品迅捷開發(fā)和快速成熟。同時，行業(yè)內(nèi)還沒有出現(xiàn)有領(lǐng)導(dǎo)力商家，行業(yè)還處于諸侯混戰(zhàn)階段。
 
 　　優(yōu)異視頻質(zhì)量誰都不會拒絕，但問題是得到價值有多大？付出代價又有多高？其實，隨著視頻分析、計算機視覺技術(shù)發(fā)展與成熟，完全可以在前端就抽取一些有價值數(shù)據(jù)，以很小數(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(yīng)該轉(zhuǎn)換思路，逐漸擺脫傳統(tǒng)單純靠肉眼接收、判讀視頻數(shù)據(jù)觀念。
 
 　　未來，網(wǎng)絡(luò)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)分散和孤立監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)正是實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變橋梁。二是智能化后臺應(yīng)用。以前，大量視頻數(shù)據(jù)不能得到充分、及時利用，很多有用信息很難或者無法提取和保存。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化處就在于：隨著視頻分析技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)庫、人工智能技術(shù)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(qū)動其它數(shù)據(jù)，輕而易舉地完成人力很難完成任務(wù)。
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 　　從技術(shù)上來講，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控已經(jīng)趨于成熟（三）
 
 　　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是數(shù)字視頻應(yīng)用中高端一類。從技術(shù)上講，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控已經(jīng)趨于成熟。目前，越來越多模擬解決方案已經(jīng)被數(shù)字方案所取代。數(shù)字技術(shù)可實現(xiàn)音頻－視頻數(shù)據(jù)壓縮，使傳輸帶寬與存儲要求達到最小化，該技術(shù)還允許安全攝像機在無需大量同軸線纜情況下在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中所使用攝像機。
 
 　　數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)相對傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說是一個顯著飛躍，它增加了更多智能特性。另一方面，數(shù)字化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片；數(shù)字化信息通過網(wǎng)絡(luò)更便于傳輸；數(shù)字壓縮技術(shù)還可以節(jié)省存儲空間并實現(xiàn)對所記錄材料快速搜索；為了最大程度地減少網(wǎng)絡(luò)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。目前數(shù)字壓縮技術(shù)主要有H.261、H.263、M-JPEG、MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)。以上這些技術(shù)，早已成功地運用到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中，只不過針對不同客戶及依據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境采用不同解決方案而已。
 
 　　縱觀IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，這幾年IP網(wǎng)絡(luò)在QoS（質(zhì)量管理）上有了很大進步。但現(xiàn)有IP網(wǎng)絡(luò)大都只是在單個節(jié)點上提供相對優(yōu)先權(quán)處理。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能為營運商提供一套方便網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運營管理手段，并提供多業(yè)務(wù)承載能力。IP網(wǎng)還必須能夠保障業(yè)務(wù)可靠運營。最后，它應(yīng)能夠保證向用戶提供類似原來信網(wǎng)相同甚至更服務(wù)質(zhì)量，使業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)上時延、時延抖動、丟包情況可控、可預(yù)測。
 
 　　下一代互聯(lián)網(wǎng)（NGN）技術(shù)將會對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)生巨大影響，一是網(wǎng)絡(luò)帶寬將會變化，目前各種新技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生；二是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議變化，例如IPv6實現(xiàn)了質(zhì)量管理，可以按要求對不同內(nèi)容進行帶寬分配，這一點會對各類視頻應(yīng)用產(chǎn)生質(zhì)改變。因為NGN重點考慮一點就是視頻應(yīng)用。
 
 　　隨著網(wǎng)絡(luò)完善，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控將會得到長足發(fā)展（四）
 
 　　隨著人民生活水平提升以及對安防要求提高，傳統(tǒng)意義上模擬本地化監(jiān)控已經(jīng)遠遠不能滿足市場需求。而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)飛速發(fā)展，使得依靠網(wǎng)絡(luò)進行遠程視頻監(jiān)控成為可能。
 
 　　對于大型監(jiān)控系統(tǒng)來說，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控相對本地監(jiān)控有著無可比擬優(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、可保存數(shù)據(jù)量更大、數(shù)據(jù)保存方式更多、數(shù)據(jù)應(yīng)用形式更廣、系統(tǒng)集成度更高。
 
 　　而另一方面，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)視頻監(jiān)控突破了時間、地域限制，只要有網(wǎng)絡(luò)存在地方就可以建立網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，省去了傳統(tǒng)布線和線路維護費用，降低了監(jiān)控成本；用戶在授權(quán)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(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品已經(jīng)真正實現(xiàn)了分散布點、集中監(jiān)控遠程傳輸。在一些特定場合，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控得到了有效應(yīng)用，受到了廣大安防廠商和行業(yè)用戶廣泛關(guān)注。
 
 　　但是值得我們關(guān)注是，網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸是當(dāng)初網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提出時所未料及。我們知道，圖像是一個恒定信息流，而在因特網(wǎng)內(nèi)部，信息卻不是一個恒定流。在圖像傳輸過程中，TCP（播送控制協(xié)議）先將發(fā)送信息分解成多個數(shù)據(jù)包，每一個數(shù)據(jù)包用一個序號和接收地址來標(biāo)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(wǎng)絡(luò)傳送給遠程主機并負責(zé)數(shù)據(jù)包尋址。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)這個特定數(shù)據(jù)包，只有所有數(shù)據(jù)包都被正確地接收，TCP才用序號來重構(gòu)原始信息?；诰W(wǎng)絡(luò)傳輸這些原理，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控對網(wǎng)絡(luò)有著很大依賴性。龐大數(shù)據(jù)和信號流量與目前相對過小可用帶寬產(chǎn)生矛盾，導(dǎo)致人們對IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控應(yīng)用和前景并不十分樂觀，而圖像質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)速度、傳輸時延、網(wǎng)絡(luò)安全等問題，也成為大家關(guān)注焦點。
 
 　　雖然網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控暫時存在種種缺陷，但我們也應(yīng)該看到，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展空間非常巨大。國務(wù)院出臺政策對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)鼓勵非常，作為IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控載體，IP寬帶發(fā)展和完善將極大地提高用戶對IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信心。國內(nèi)多家網(wǎng)絡(luò)運營商已經(jīng)摩拳擦掌，大部分安防業(yè)內(nèi)人士也認(rèn)為，遠程網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)該是監(jiān)控行業(yè)一個重要發(fā)展方向。同時，它市場前景促使國內(nèi)外安防廠商紛紛將研制適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控監(jiān)控產(chǎn)品作為公司科研重點。據(jù)國外有關(guān)方面預(yù)測，網(wǎng)絡(luò)攝像機在2007年將占據(jù)全球市場需求一半。
 
 　　目前，國內(nèi)外相關(guān)人士都在努力地改進和完善IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控固有缺陷，雖然短期內(nèi)還很難滿足用戶需求，IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)只能說是日趨完善，但可以預(yù)料是，IP網(wǎng)控將會隨著網(wǎng)絡(luò)進一步完善而得到長足發(fā)展。
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 　　IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是否已經(jīng)成熟(五)
 
 　　網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用有待完善
 
 　　IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主要是利用現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)資源通過IP尋址技術(shù)來定位網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)控點，通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)來傳輸音視頻資料，具有投入少，使用范圍比較廣泛特點。
 
 　　但從目前中國網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用狀況來看，還有很多不太完善地方。
 
 　　首先，寬帶網(wǎng)絡(luò)并沒有在全國范圍普及，特別是內(nèi)地城市及邊遠地區(qū)。人們對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還不是很了解。而在網(wǎng)絡(luò)普及地方，由于早期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并不適合流量較大音視頻信號傳輸，速度比較慢，影響到監(jiān)控效果。IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主要是速度慢慢不能滿足日益增長需要，隨著人們對網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控要求越來越高，需要傳輸數(shù)據(jù)量越來越大，因此，就需要網(wǎng)絡(luò)速度能得以提高。面對光纖網(wǎng)沖擊，將來，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控可能會隨著光纖網(wǎng)普及而慢慢減少。但是由于目前光纖網(wǎng)價格相對比較高，IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控可以說在未來幾年還是在社會生活中充當(dāng)不可代替作用。
 
 　　其次，在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控本身技術(shù)上，目前還沒有一個統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。各廠商各持各自標(biāo)準(zhǔn)，推廣自己一套網(wǎng)絡(luò)連網(wǎng)方案，不同廠商之間設(shè)備往往因為標(biāo)準(zhǔn)不同，而不能相互通用，也給網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)改造帶來投入較高問題。目前，關(guān)鍵措施是由國家相關(guān)部門或者行業(yè)協(xié)會來制定一個統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
 
 　　針對當(dāng)前IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控存在問題，各家公司都提出了自己解決方案。例如，某市一家商業(yè)銀行成功地建立了跨全市各支行遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。采用TCP/IP傳輸方式，通過普通IP網(wǎng)絡(luò)成功地實現(xiàn)分行監(jiān)視、總行監(jiān)控目。通過自己研發(fā)技術(shù)實現(xiàn)跨網(wǎng)關(guān)傳輸，且Windows/Linux兩套方案，同時運行于同一網(wǎng)絡(luò)上，實現(xiàn)了按需要靈活使用不同服務(wù)器平臺及操作平臺。視頻傳輸效果達到目前國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平。與國外相比，由于IP網(wǎng)絡(luò)速度相對比較慢，在網(wǎng)絡(luò)存儲方面還有待進一步提高。
 
 　　IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是否已經(jīng)成熟(六)
 
 　　除了要改善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，發(fā)展自身核心技術(shù)才是解決之道
 
 　　隨著Internet爆炸式發(fā)展，IP網(wǎng)控在商業(yè)應(yīng)用和多媒體服務(wù)等方面得到了迅猛推廣。其中，ADSL作為一種IP網(wǎng)絡(luò)接入方式，是目前數(shù)字用戶環(huán)路家族中最常用、最成熟技術(shù)。一些PC業(yè)界領(lǐng)袖Microsoft、Intel、Compaq，各大網(wǎng)絡(luò)公司CISCO、Siemens、Alcatel、Paradyne等相繼推出了ADSL產(chǎn)品，并致力于ADSL發(fā)展。
 
 　　就技術(shù)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(nèi)。由于ADSL方案以現(xiàn)有話雙絞線為傳輸介質(zhì),受雙絞線自身特性局限，其傳輸帶寬無法和同軸線、光纖等相比，并且話線從用戶處直接通到信局結(jié)構(gòu)使它更易受到外界干擾。
 
 　　就目前IP寬帶運營情況來看，網(wǎng)絡(luò)運營商針對個人用戶、網(wǎng)吧、酒店、商業(yè)客戶運營模式方面還比較粗放，主要體現(xiàn)在服務(wù)上并未真正差異化。導(dǎo)致了在鏈路帶寬、設(shè)備資源緊張時，普通客戶與大客戶之間搶占資源矛盾。
 
 　　縱觀近兩年內(nèi)，ADSL依然以其線路租賃費用合理，初始安裝簡便，帶寬穩(wěn)定優(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IP網(wǎng)絡(luò)控制未來增長主要要素，全球性IP寬帶熱將會持續(xù)下去。
 
 　　不得不承認(rèn)是，IP帶寬會影響到圖像傳輸幀率，但是這對圖像質(zhì)量卻不會產(chǎn)生任何影響。因為很多網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控核心技術(shù)芯片，正在克服因為網(wǎng)絡(luò)因素而對監(jiān)控圖像產(chǎn)生影響。就國內(nèi)很多企業(yè)在IP網(wǎng)控方面遇到困難，現(xiàn)階段除了要改善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境外，發(fā)展自身核心技術(shù)才是根本解決之道。對于那些還沒有能力研制開發(fā)自身核心技術(shù)廠商，增加與業(yè)界其他廠商優(yōu)勢聯(lián)合也不失為一種很方法。
 
 　　隨著技術(shù)發(fā)展，帶寬將不再是制約網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控發(fā)展主要因素，未來網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控將會是高清晰、高解析度圖像實時傳輸，我們也正在向這個方向不斷努力。
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