熟悉遠程監控的人都知道,除了互聯網,光纖也是遠程傳輸圖像的主要方式。有人認為視頻圖像的質量和傳輸速度優於通過光端機和光纖進行網絡傳輸,但其昂貴的成本和復雜的布線工程令人望而卻步。更重要的是,其組網能力相對較差,無法滿足大型監控項目的需求。網絡監控在這裏顯示了它獨特的優勢:有網絡的地方就可以搭建網絡監控系統。由於省去了傳統的布線和線路維護費用,網絡監控系統的安裝成本大大降低。對於用戶來說,網絡監控不受時間地點的限制,在授權下可以隨時點播監控,實現即插即用,隨看隨用,使用方式相當方便。因此,IP網絡監控被業界壹致認為是未來視頻網絡監控的主要趨勢。
網絡監控的優勢和廣闊前景促使國內外安防廠商開發適合網絡監控的產品,如DVR、網絡攝像機、視頻服務器等。由於先進的數字壓縮技術,這些網絡產品可以使傳輸帶寬和存儲要求更小,以彌補網絡帶寬不足帶來的缺陷。
網絡攝像機和視頻服務器作為數字視頻監控系統的核心設備,以其更加智能化的特性和強大的聯網功能成為網絡監控市場的新寵。根據Gartner Group的預測,2005年全球視頻服務器的銷售額將達到420億美元,年均增長率為64%,中國市場的增長率有望超過國際水平。同時,在寬帶技術快速發展的推動下,網絡監控攝像機市場也將以每年57.5%的速度增長。
隨著人們生活水平的提高和安全要求的提高,傳統的模擬本地化監控已經遠遠不能滿足市場需求。隨著網絡系統的快速發展,依靠網絡進行遠程視頻監控成為可能。
對於大型監控系統而言,網絡監控具有本地監控不可比擬的優勢,具體體現在監控方式更加靈活、系統建設和維護成本相對較低、可保存的數據更多、數據保存方式更多、數據應用形式更廣、系統集成度更高。另壹方面,基於網絡的視頻監控突破了時間和地域的限制。只要有網絡,就可以建立網絡監控系統,省去了傳統的布線和線路維護費用,降低了監控成本。有了授權,用戶可以不受地域限制,隨時隨地按需監控,實現插上、用上、看上。
可以說,現階段已經通過網絡和網絡產品真正實現了分散分布、集中監控的遠程傳輸。在壹些特定的場合,網絡監控得到了有效的應用,受到了廣大安全廠商和行業用戶的廣泛關註。
但值得我們註意的是,網絡視頻的傳輸在網絡協議提出的時候是意料之外的。我們知道,圖像是源源不斷的信息,但在互聯網內部,信息不是源源不斷的。在圖像傳輸的過程中,TCP(廣播控制協議)首先將傳輸的信息分解成多個數據包,每個數據包都標有壹個序列號和接收地址,並插入壹些糾錯信息,這些信息按順序組合起來保證可靠傳輸。IP(互聯網協議)通過網絡將數據包傳輸到遠程主機,並負責對數據包進行尋址。在另壹端,TCP接收數據包並檢查錯誤。如果有錯誤,TCP請求重新傳輸這個特定的數據包。只有當所有的數據包都被正確接收時,TCP才使用序列號來重構原始信息。基於這些網絡傳輸原理,網絡視頻監控對網絡有很大的依賴性。巨大的數據和信號流量與相對較小的可用帶寬之間的矛盾導致人們對IP網絡視頻監控的應用和前景並不十分樂觀,圖像質量、網絡速度、傳輸延遲、網絡安全等問題也成為人們關註的焦點。
雖然網絡監控暫時存在各種缺陷,但也要看到網絡發展空間巨大。國務院出臺的政策非常鼓勵網絡建設。作為IP網絡監控的載體,IP寬帶的發展和完善將大大增強用戶對IP網絡監控的信心。國內眾多網絡運營商已經摩拳擦掌,安防行業的大部分人士也認為,遠程網絡傳輸應該是監控行業的壹個重要發展方向。同時,其市場前景促使國內外安防廠商將開發適用於網絡監控的監控產品作為公司的科研重點。據外方預測,2007年網絡攝像機將占全球市場需求的壹半。
國內外相關人士都在努力改進和完善IP網絡視頻監控的固有缺陷。雖然短期內很難滿足用戶的需求,IP網絡視頻監控技術只能說是日臻完善,但是可以預期的是,隨著網絡的進壹步完善,IP網絡控制將會有突飛猛進的發展。
監控系統的開發
視頻監控系統的發展只有二十多年,從模擬監控到數字監控,再到新興的網絡視頻監控,經歷了翻天覆地的變化。在全球IP技術逐漸統壹的今天,我們有必要重新認識視頻監控系統的發展歷史。從技術角度來看,視頻監控系統的發展分為第壹代模擬視頻監控系統(CCTV)、基於“PC+多媒體卡”的第二代數字視頻監控系統(DVR)、完全基於IP網絡的第三代視頻監控系統(IPVS)。第壹代視頻監控:傳統的模擬閉路監控系統(CCTV)依賴於攝像機、電纜、錄像機和監視器等特殊設備。例如,攝像機通過專用同軸電纜輸出視頻信號。該電纜連接到特殊的模擬視頻設備,如視頻圖像分路器、矩陣、切換器、錄像機(VCR)和視頻監視器。模擬閉路電視有很多局限性:有限的監控能力只支持本地監控,受限於模擬視頻電纜和有線放大器的傳輸長度。可擴展性有限的系統通常受到視頻圖像分路器、矩陣和開關的輸入容量的限制。
有錄像負擔的用戶必須取出或更換新的錄像進行存儲,錄像容易丟失、被盜或無意中被擦除。
視頻質量不高。視頻是主要限制因素。視頻質量隨著拷貝數的增加而下降。
第二代視頻監控:當前的“模擬-數字”監控系統(DVR):視頻監控
“模擬-數字”監控系統是以數字硬盤錄像機DVR為核心的半模擬-數字方案。視頻信號仍然是通過同軸電纜從攝像機輸出到DVR,支持視頻同時錄制和回放,可以支持有限的IP網絡接入。由於DVR產品五花八門,沒有標準,這壹代系統是壹個非標準的封閉系統,DVR系統還有很多局限性:
復雜布線“模擬-數字”方案仍然需要在每個攝像機上安裝單獨的視頻電纜,這導致布線復雜。可擴展性有限的DVR的典型限制是壹次只能擴展16個攝像機。
有限的可管理性您需要外部服務器和管理軟件來控制多個DVR或監控點。
有限的遠程監控/控制功能您無法從任何客戶端訪問任何攝像機。只能通過DVR間接訪問攝像機。磁盤故障的風險與RAID冗余和磁帶相比,“模擬-數字”視頻沒有保護,容易丟失。第三代視頻監控:未來的全IP視頻監控系統IPVS:
全IP視頻監控系統與前兩種方案有很大不同。該系統的優點是攝像機內置Web服務器,直接提供以太網端口。這些攝像機生成JPEG或MPEG4-4數據文件,可由網絡中任何地方的任何授權客戶端訪問、監控、記錄和打印,而不是以連續模擬視頻信號的形式生成圖像。