網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)正在走進(jìn)日常生活

    一、 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成

    網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器監(jiān)控是利用網(wǎng)絡(luò)資源來傳輸音視頻資料，具有投入少、使用范圍廣泛的特點(diǎn)，它由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、監(jiān)控中心、工作站組成。

    1、前端設(shè)備：主要包括視音頻及數(shù)據(jù)的采集和編碼部分（攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器）。

    2、傳輸設(shè)備：主要是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)形式包括有線網(wǎng)絡(luò)（LAN、PSTN、ISDN、XDSL、WAN等）、無線網(wǎng)絡(luò)（WLAN、衛(wèi)星通信等）和無線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)（CDMA、GPRS等）。

    3、監(jiān)控中心：實(shí)現(xiàn)視音頻的還原和系統(tǒng)的運(yùn)行及存儲(chǔ)管理，主要有視頻解碼設(shè)備、存儲(chǔ)服務(wù)器、監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件、電視墻、磁盤陣列等。

    4、工作站：通過客戶端軟件實(shí)現(xiàn)視頻瀏覽和前端設(shè)備控制。

    二、 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的模式

    數(shù)字硬盤錄像機(jī)（DVR）是第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，目前是應(yīng)用最廣泛的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)硬件與音視頻壓縮卡的整合，二者的結(jié)合與發(fā)展推動(dòng)著第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成熟，鑄造著它的輝煌。數(shù)字硬盤錄像機(jī)為安防事業(yè)的發(fā)展立下過汗馬功勞。目前第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)----全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控正引領(lǐng)著監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞剑�我們可以把網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為以下幾種模式：

    （一）、模擬攝象機(jī)+數(shù)字硬盤錄像機(jī)+計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

    這是目前應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過設(shè)定端口、網(wǎng)關(guān)和路由，控制現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字硬盤錄像機(jī)作為服務(wù)器，在遠(yuǎn)程客戶的計(jì)算機(jī)上安裝專用監(jiān)控軟件或插件，用戶便可以通過互聯(lián)網(wǎng)看到數(shù)千里之外的現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)單路、多路視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控和錄像。該方式由于采用模擬攝象機(jī)，安裝時(shí)候需要大量的同軸電纜布線，投入比較大。

    （二）、模擬攝象機(jī)+網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器+計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

    模擬攝象機(jī)輸出的信號(hào)是模擬信號(hào)，計(jì)算機(jī)處理的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)囊彩菙?shù)字信號(hào)，能不能把模擬攝象機(jī)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后直接通過網(wǎng)絡(luò)傳輸呢？答案是肯定的。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器就是這樣一種裝置。攝像機(jī)的模擬視頻信號(hào)經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過高效壓縮芯片壓縮、編碼，輸出可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中以數(shù)字信號(hào)的形式傳輸模擬視頻信號(hào)。當(dāng)視頻服務(wù)器的一端連接著模擬攝象機(jī)的輸出信號(hào)，另一端插上計(jì)算機(jī)網(wǎng)線，然后在互聯(lián)網(wǎng)中的任一臺(tái)計(jì)算機(jī)中設(shè)置好網(wǎng)關(guān)、路由，打開我們熟悉的IE瀏覽器，輸入IP地址或者域名，就可以在電腦中看到監(jiān)控的畫面了。如果模擬攝象機(jī)配置有云臺(tái)，我們還可以通過電腦對(duì)攝象機(jī)進(jìn)行變焦、變倍、旋轉(zhuǎn)等控制操作。只需一根網(wǎng)線，沒有了專用的數(shù)字硬盤錄像機(jī)，就實(shí)現(xiàn)了在互聯(lián)網(wǎng)上的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

    （三）、網(wǎng)絡(luò)攝象機(jī)+計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

    網(wǎng)絡(luò)攝象機(jī)就是模擬攝象機(jī)+網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器整合在一起，在攝象機(jī)里面內(nèi)置模/數(shù)轉(zhuǎn)換、視頻服務(wù)器功能，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊和數(shù)據(jù)傳輸，還可以接收?qǐng)?bào)警信號(hào)及向外發(fā)送報(bào)警信號(hào)。只要把網(wǎng)絡(luò)攝象機(jī)安裝好插上網(wǎng)線就可以瀏覽了。

    （四）CDMA無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

    中國(guó)聯(lián)通的移視通CDMA無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是把CDMA數(shù)據(jù)通訊功能和數(shù)字視頻編碼功能整合成一體的便捷式產(chǎn)品。它把攝像機(jī)圖像經(jīng)過視頻壓縮編碼模塊壓縮，通過智能無線通訊終端發(fā)射到CDMA網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的交互、發(fā)送/接收、加解密、編解碼，鏈路的控制維護(hù)等功能，把實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像傳到距離用戶最近的聯(lián)通通信網(wǎng)絡(luò)，它也可以通過Internet從系統(tǒng)中控端得到實(shí)時(shí)圖像信息。該系統(tǒng)整合了CDMA網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，無論您身在何處、任何時(shí)間，都可以迅速接入系統(tǒng)，隨時(shí)隨地的進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。

    三、 視頻服務(wù)器的基本結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)

    1、 基本結(jié)構(gòu)

    前面說到的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器其實(shí)是編碼器，既然是編碼器就必然對(duì)應(yīng)著有解碼器。編碼器是按照一定的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，把模擬信號(hào)編碼成可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)；而視頻解碼器（Video-Decoder）則是把數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)，通過模擬視頻輸出接口（NTSC/PAL）與電視墻連接，實(shí)現(xiàn)在電視機(jī)/監(jiān)視器上顯示。當(dāng)我們用電視墻顯示的時(shí)候需要配置視頻解碼器。

    我們可以把視頻服務(wù)器可以看作是不帶硬盤的數(shù)字視頻機(jī)，由一個(gè)或多個(gè)模擬視頻輸入口、圖像數(shù)字處理器、壓縮芯片和具有網(wǎng)絡(luò)功能的Web 服務(wù)器、RJ-45網(wǎng)絡(luò)接入口組成。

    2、基本原理

    在Web服務(wù)器嵌入了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，攝像機(jī)的視頻信號(hào)經(jīng)過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線傳送到Web服務(wù)器，配置好IP地址、網(wǎng)關(guān)、路由后，網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用IE瀏覽器訪問Web服務(wù)器瀏覽現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像，可以進(jìn)行鏡頭的變焦、變倍操作，控制攝像機(jī)云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)。

    3、基本功能特點(diǎn)

    四、 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的趨勢(shì)與前景

    任何產(chǎn)品都是在市場(chǎng)中發(fā)展，任何技術(shù)都是在應(yīng)用中成熟，任何事業(yè)都是在發(fā)展中不斷前進(jìn)。讓我們一起來描述網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的發(fā)展軌跡。

    （一）、產(chǎn)品功能趨勢(shì)

    1、圖象：高清晰圖像實(shí)時(shí)傳輸，所謂實(shí)時(shí)就是說要求延時(shí)小，高清晰就是要求圖像清晰、色彩豐富不失真。

    2、多用戶訪問：在視頻流上加載組播協(xié)議，滿足多用戶并發(fā)訪問，并不會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)堵塞。

    3、智能視頻監(jiān)控（Intelligent Video）：這是更高端的視頻監(jiān)控應(yīng)用，在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或視頻服務(wù)器中嵌入智能視頻模塊，對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行不間斷分析，過濾掉用戶不關(guān)心的信息,提供有用關(guān)鍵信息。發(fā)現(xiàn)異常情況以最快方式發(fā)出警報(bào)，最大限度減少誤報(bào)和漏報(bào)，大大提高報(bào)警精度。改變以往由安全工作人員對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行監(jiān)視和分析的模式。

    （1）安全相關(guān)類應(yīng)用：識(shí)別可疑活動(dòng)，在安全威脅發(fā)生之前，提示安全人員關(guān)注；有高級(jí)視頻移動(dòng)偵測(cè)（Advanced VMD）、物體追蹤（Motion Tracking）、人物面部識(shí)別（Facial Detection）、車輛識(shí)別（Vehicle Identification）和非法滯留（Object Persistence，比如有人在公共場(chǎng)所遺留了可疑物體，或者有人在敏感區(qū)域停留的時(shí)間過長(zhǎng)）等。

    （2）非安全相關(guān)類應(yīng)用，如自動(dòng)識(shí)別大客戶用戶的特征,并通知客服人員及時(shí)做好服務(wù)工作；發(fā)現(xiàn)人群中有人不慎跌倒，及時(shí)通知商場(chǎng)附近的工作人員提供幫助。此外，智能視頻系統(tǒng)還可以幫助零售店老板統(tǒng)計(jì)當(dāng)天光顧的客戶數(shù)量；交通部門進(jìn)行交通流量控制等。

    瑞典Axis網(wǎng)絡(luò)通訊有限公司已經(jīng)推出其智能視頻產(chǎn)品,其中包括AXIS 242S IV 視頻服務(wù)器和AXIS IVM 120人數(shù)統(tǒng)計(jì)智能視頻應(yīng)用模塊，計(jì)劃在不久的將來推出車牌號(hào)識(shí)別、非法滯留識(shí)別系統(tǒng)等。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)的智能視頻市場(chǎng)目前基本上還處于空白狀態(tài)。一般在監(jiān)控系統(tǒng)中提到的“智能視頻監(jiān)控”實(shí)際上還停留在普通的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控（IP監(jiān)控、數(shù)字化監(jiān)控）的概念上，有國(guó)內(nèi)廠商開始著手引進(jìn)國(guó)外知名廠商的智能視頻軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)，計(jì)劃采用OEM的形式在國(guó)內(nèi)推出。

    4、支持IPv6網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

    目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用Ipv4協(xié)議，IP地址的分配已經(jīng)完成，資源將迅速耗盡，互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受嚴(yán)重限制；相對(duì)窄小的網(wǎng)絡(luò)帶寬制約著寬帶視頻流業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展；居心叵測(cè)的黑客時(shí)刻威脅著互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的安全。科學(xué)家們已經(jīng)進(jìn)行了卓有成效的開發(fā)和研究。下一代互聯(lián)網(wǎng)將逐漸放棄Ipv4，啟用Ipv6地址協(xié)議，Ipv4的地址是32位，IPv6的地址是128位，從2的32次方增加到2的128次方。下一代互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度將比現(xiàn)在提高1000倍以上，基礎(chǔ)帶寬可能會(huì)達(dá)到40G（每秒400億比特）以上。下一代互聯(lián)網(wǎng)將充分建構(gòu)牢固的網(wǎng)絡(luò)安全體系，那些黑客將難以入侵你的網(wǎng)絡(luò)。

    2005年12月25日，中國(guó)第一個(gè)下一代互聯(lián)網(wǎng)暨中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程核心網(wǎng)（CERNET2）正式開通，這是世界上規(guī)模最大的純Ipv6（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版）互聯(lián)網(wǎng)，標(biāo)志著我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)全面拉開序幕，并在世界下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上取得先機(jī)。下一代互聯(lián)網(wǎng)首先在中國(guó)推出為網(wǎng)絡(luò)視頻的發(fā)展提供了優(yōu)秀的平臺(tái)，為中國(guó)的安防企業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。

    （二）、應(yīng)用前景

    從系統(tǒng)的應(yīng)用上來說，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域和前景十分廣闊，也決不是一張表格就能包羅萬象的。

    五、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的優(yōu)勢(shì)

    不可否認(rèn)數(shù)字硬盤錄像機(jī)仍然是安防業(yè)的“老大”，但視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化是必然趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器具有以下優(yōu)勢(shì)。

    1、安裝及維護(hù)的方便性

    也許有人說，“現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠，用光端機(jī)和光纖來進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，視頻圖像的質(zhì)量和傳輸速度比網(wǎng)絡(luò)傳輸要好”。可是，敷設(shè)光纖昂貴的成本和復(fù)雜的布線工程，讓許多客戶和工程商難以承受。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及，有網(wǎng)絡(luò)的地方就能構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，安裝成本大大降低。

    2、使用方便，想看就看

    網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，隨時(shí)按需監(jiān)控，可以選擇性地觀看指定地點(diǎn)的圖像，而不需要觀看的圖像則不傳輸，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。

    3、具有更多的智能性

    可以及時(shí)、自動(dòng)地從視頻流中提取大量信息，這些信息可以傳輸、保存、檢索、異地存儲(chǔ)、多機(jī)備份存儲(chǔ)；可對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行編程使其只在特定事件發(fā)生時(shí)才傳送圖像。

    4、圖像衰減小，質(zhì)量有保證

    采用了先進(jìn)的數(shù)字壓縮技術(shù)，數(shù)字信號(hào)在傳輸中衰減小，質(zhì)量有保證。而模擬視頻信號(hào)經(jīng)過較長(zhǎng)距離傳輸，信號(hào)就會(huì)衰減，需要配置視頻放大器補(bǔ)償。

    5、穩(wěn)定可靠

    網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器采用了嵌入式操作系統(tǒng)，硬件采用高性能芯片，工作穩(wěn)定。

    6、可以實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)傳輸

    利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器把攝像機(jī)的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，在交通不便、布線困難的情況下，可以通過組建無線局域網(wǎng)，把數(shù)字視頻信號(hào)發(fā)送到監(jiān)控中心，然后由監(jiān)控中心發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上供遠(yuǎn)端的管理部門觀看。無線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是組網(wǎng)方便，周期短，投資少，結(jié)構(gòu)靈活。

    六、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器發(fā)展中存在的問題與對(duì)策

    在目前網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器推廣中尚存在一些問題需要我們重視并加以解決。

    1、高清晰視頻質(zhì)量和相對(duì)過小網(wǎng)絡(luò)帶寬之間的矛盾

    目前的網(wǎng)絡(luò)資源還有限，寬帶網(wǎng)絡(luò)在中國(guó)的普及、IP地址的短缺、網(wǎng)絡(luò)帶寬的相對(duì)窄小、人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的擔(dān)憂都是制約網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控發(fā)展的因素和瓶頸。特別是邊遠(yuǎn)地區(qū)，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控還不是很了解。而在網(wǎng)絡(luò)普及的地方，由于早期的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并不適合流量較大的音視頻信號(hào)的傳輸，速度比較慢，影響到監(jiān)控效果。特別是視頻質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)帶寬占用是一對(duì)矛盾，通常視頻流占用的帶寬越高則視頻質(zhì)量也越好；如要求高質(zhì)量的視頻效果，那么需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬也越大。

    對(duì)策一：盡快提高視頻壓縮的技術(shù)水平，目前選擇先進(jìn)的壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.264可以部分解決視頻質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)帶寬占用這個(gè)矛盾。

    對(duì)策二：抓緊和加快建設(shè)下一代互聯(lián)網(wǎng)。我國(guó)在下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用上已經(jīng)走在世界的前列。下一代互聯(lián)網(wǎng)支持Ipv6協(xié)議，將成幾何倍數(shù)地增加IP地址，成百倍地提高網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)速度，并可增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

    2、缺少統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)各自為政，產(chǎn)品上互不兼容。甲公司開發(fā)的視頻編碼器就只能和甲公司自己開發(fā)的視頻解碼器配套使用，而不能和其他公司的視頻解碼器兼容，從客觀上也限制了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

    對(duì)策：既可以由政府牽頭，也可以由行業(yè)發(fā)起，打破門戶之見，企業(yè)聯(lián)合、專家參與制定行業(yè)技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，公布開放協(xié)議。

    3、電視墻的組成投資大。與模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)要組成電視墻需要的投入很大，需要配備與網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器配套的網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器，可以一邊接網(wǎng)絡(luò)視頻數(shù)字，一邊通過解碼器的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換功能把數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)，然后接上接電視墻。目前一對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器/解碼器在市面上的價(jià)格為數(shù)千元，投資是很大的。

    對(duì)策：通過建立行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，降低重復(fù)開發(fā)成本，帶動(dòng)半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展和集成電路芯片的更新、價(jià)格下降，從而推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器/解碼器技術(shù)的成熟和價(jià)格下降。

    4、行業(yè)人員素質(zhì)的提高。從業(yè)人員的素質(zhì)高低對(duì)于市場(chǎng)的發(fā)展有著非常重要的作用。

    對(duì)策：大力推廣網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)知識(shí)的普及和教育，提高從業(yè)者的職業(yè)技能和服務(wù)水準(zhǔn)。