本文試圖闡釋IP視頻管理系統(tǒng)的內(nèi)涵，并提供選擇IP視頻管理系統(tǒng)的一系列標(biāo)準(zhǔn)，可作為管理者和組織機(jī)構(gòu)評(píng)估IP視頻管理解決方案的系統(tǒng)性參考資料。
文/Milestone Systems公司產(chǎn)品經(jīng)理Kim Macallan


IP技術(shù)的優(yōu)勢給視頻管理和監(jiān)控領(lǐng)域帶來重大改變。各種組織機(jī)構(gòu)都對(duì)IP視頻監(jiān)控感興趣，因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻錄像、快速搜索和回放、便利的維護(hù)，用戶也從煩瑣的磁帶處理中獲得解脫。

其聯(lián)網(wǎng)能力也同樣具有吸引力——包括能夠與其它安防設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成，便于在同一網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行多部攝像機(jī)，從而更有效地覆蓋更廣泛的監(jiān)控區(qū)域等。

IP視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)不盡相同。在擁抱IP技術(shù)的熱潮中，一些供應(yīng)商開始提供混合式的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品融合了IP和模擬技術(shù)以及相應(yīng)的軟件。然而，這些產(chǎn)品的實(shí)際功能和各種宣稱卻有所不同。在為幫助用戶管理和操作系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的軟件中，這點(diǎn)表現(xiàn)得尤為突出。


什么是IP視頻管理？

IP視頻技術(shù)提供了靈活、可升級(jí)、可擴(kuò)展的視頻監(jiān)控管理軟件。理想IP視頻管理系統(tǒng)是為視頻監(jiān)控硬件的日常操作提供智能化軟件，這些硬件運(yùn)行在IP網(wǎng)絡(luò)上，并有可能與企業(yè)安防系統(tǒng)上其它器件集成。而一個(gè)理想化IP視頻管理系統(tǒng)的核心功能包括以下幾點(diǎn)：

· IP視頻管理系統(tǒng)可同時(shí)管理IP攝像機(jī)和模擬攝像機(jī)，并通過模擬攝像機(jī)捕獲實(shí)時(shí)視頻，再通過視頻服務(wù)器或編解碼器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格信號(hào)。三十多家廠商的200多個(gè)不同的攝像機(jī)可以連在一起并攝取實(shí)時(shí)視頻，再基于同一個(gè)用戶界面顯示。這類系統(tǒng)也執(zhí)行基本的視頻處理功能，如移動(dòng)偵測等；

·在特定事件的觸發(fā)下，系統(tǒng)啟動(dòng)錄像功能，如移動(dòng)偵測、門被打開、軟件中設(shè)定的規(guī)則等；

·系統(tǒng)還提供遠(yuǎn)程訪問功能，允許用戶在大樓的不同地區(qū)觀看實(shí)時(shí)視頻圖像，并可進(jìn)行PTZ完全控制；其它遠(yuǎn)程功能包括從存檔的數(shù)據(jù)庫中搜索和回放視頻；

·可與門禁控制和視頻分析功能相集成。當(dāng)某人走進(jìn)大樓時(shí)，門禁控制系統(tǒng)可以觸發(fā)視頻管理系統(tǒng)抓拍人像，并驗(yàn)證該人像是否與ID系統(tǒng)內(nèi)的資料一致；

·IP視頻管理能夠搜索存檔的視頻數(shù)據(jù)庫（通過感興趣區(qū)域或時(shí)間段進(jìn)行搜索），為警察或其它權(quán)威機(jī)構(gòu)提供證據(jù)。


IP視頻管理解決方案的九大標(biāo)準(zhǔn)

以下是系統(tǒng)地評(píng)估IP視頻管理解決方案的九大標(biāo)準(zhǔn)。

1.可靠性
可靠性是任何視頻監(jiān)控系統(tǒng)都必不可少的。一個(gè)經(jīng)過考驗(yàn)的、可靠的IP視頻管理系統(tǒng)的主要指標(biāo)如下。

·日常參考
參考解決方案中的安裝基礎(chǔ)知識(shí)和客戶評(píng)價(jià)書，最好參考那些和您業(yè)務(wù)相似的客戶，這些都是性能穩(wěn)定的跡象。

·全年全天24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行
您需要要求供應(yīng)商用數(shù)據(jù)證實(shí)所宣稱的系統(tǒng)可靠性。

·不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的健壯性
在現(xiàn)實(shí)情況下，您需要驗(yàn)證解決方案可在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行，包括100M或1G網(wǎng)及廣域網(wǎng)（WAN）等。

·軟件平滑升級(jí)
軟件升級(jí)是軟件生命周期中的重要部分，以此適應(yīng)新的設(shè)備、驅(qū)動(dòng)和操作系統(tǒng)；您必須確認(rèn)系統(tǒng)在無需重新配置所有硬件情況下實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)。

2.開放性
您需要尋找一個(gè)基于開放式軟件平臺(tái)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，并確保系統(tǒng)能夠聯(lián)合和集成多種技術(shù)。判斷開放性的一些方法如下。

·完整的軟件開發(fā)包（SDK）
SDK應(yīng)該包括一個(gè)豐富的、容易使用的應(yīng)用程序接口（API），接口支持最廣泛的編程語言。

·支持輸入和輸出
您需要測試軟件輸入，測試觸發(fā)事件和警報(bào)的輸入和輸出是否反應(yīng)正常。

·事件管理
事件管理可實(shí)現(xiàn)客戶設(shè)置，用于圖像上傳、警報(bào)通知、錄像、輸入和輸出（I/O）控制，以及其它事件反應(yīng)。

·支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議
在安防行業(yè)內(nèi)，如果您使用的監(jiān)控解決方案建立在私有協(xié)議上，那么您將來可能會(huì)與創(chuàng)新的技術(shù)無緣——尤其是那些您現(xiàn)在無法想象的技術(shù)。


3.靈活性
在如今的商業(yè)環(huán)境中，變化越來越快，這使得系統(tǒng)靈活性比以往任何時(shí)候都更重要。

·安防需求不會(huì)一成不變
擴(kuò)張、重組、合并、新規(guī)定和技術(shù)進(jìn)步，都將迫使您改變原有的安防解決方案。高靈活性的解決方案能夠適應(yīng)變化中的需求，并節(jié)省您的金錢，從長久來看投資回報(bào)率更高。

·選擇標(biāo)準(zhǔn)的元件

選擇標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器、交換機(jī)、存儲(chǔ)硬件、軟件和監(jiān)控硬件（攝像機(jī)、門禁控制）。

4.創(chuàng)新
IP技術(shù)已經(jīng)成為未來監(jiān)控和門禁控制的載體。一個(gè)成功的解決方案需要一種新型的供應(yīng)商，他應(yīng)該同時(shí)具有關(guān)于物理安防（配置攝像機(jī)，挑選鏡頭等）以及IT和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)（以太網(wǎng)，綜合布線，系統(tǒng)管理）的經(jīng)驗(yàn)。一流的制造商正在通過認(rèn)證和培訓(xùn)來幫助其合作伙伴掌握這些新的技能。

·研發(fā)
考察您的每一個(gè)潛在供應(yīng)商在研發(fā)上的投資規(guī)模，避開傳統(tǒng)的解決方案，以保證企業(yè)未來所需要的升級(jí)等。

·緊跟發(fā)展步伐
您的潛在供應(yīng)商是否具備一個(gè)成文的未來升級(jí)規(guī)劃？這些升級(jí)是否體現(xiàn)出功能上的顯著增長？這些功能可以幫助您超越競爭者嗎？抑或它們能否修補(bǔ)漏洞？

·產(chǎn)品維保協(xié)議（PMAs）
新的升級(jí)版軟件發(fā)布時(shí)，PMA能夠減少解決方案升級(jí)時(shí)所需要的成本。這些成本通常是產(chǎn)品價(jià)格的一小部分，而且可以逐年支付或提前支付。一個(gè)深思熟慮的PMA計(jì)劃將延續(xù)您的解決方案的壽命，并顯著提高您的投資回報(bào)率。

5.可擴(kuò)展性
可擴(kuò)展性確保用戶能夠根據(jù)公司的需求而擴(kuò)展系統(tǒng)。比如，因員工增加而新建大樓時(shí)，企業(yè)可能需要將單服務(wù)器解決方案升級(jí)為多服務(wù)器解決方案；合并和收購?fù)ǔＰ枰?jí)為一個(gè)跨越多個(gè)站點(diǎn)的分布式解決方案。您必須確認(rèn)其中任何一個(gè)都不是無用的升級(jí)。

·擁有備用的信道
配置一個(gè)僅能處理16路圖像的單服務(wù)器系統(tǒng)將限制未來的增長。為了多擴(kuò)張一個(gè)信道，您通常需要增加另一個(gè)16路的服務(wù)器，而且這兩個(gè)服務(wù)器各自獨(dú)立運(yùn)行。在只需使用17路圖像的情況下，只有53%的新硬件得以利用。所以，您必須配置一個(gè)可從一個(gè)擴(kuò)張到無限個(gè)設(shè)備的解決方案，而且該方案可以隨您的需求而逐步擴(kuò)展，這才是一種更有效的避免硬件利用率低下的方法。

·新老技術(shù)兼用

為了保護(hù)您在硬件上的投資，解決方案必須在新技術(shù)可用之時(shí)將其融合進(jìn)來，如百萬像素和日夜攝像機(jī)，使其可以與現(xiàn)有設(shè)備一起使用。

·預(yù)見額外的數(shù)據(jù)量
隨著攝像機(jī)或特殊設(shè)備的增加，解決方案也隨之?dāng)U張，同時(shí)，中央處理單元（CPU）和其它視頻錄像系統(tǒng)也需要擴(kuò)容。為了保持總體性能和快速的響應(yīng)時(shí)間，系統(tǒng)必須能夠管理一個(gè)分布式的解決方案，工作量由在地理上分離的多個(gè)服務(wù)器分擔(dān)。

·預(yù)計(jì)未來存儲(chǔ)需求
以每天24小時(shí)以每秒4幀的速度記錄，一個(gè)百萬像素?cái)z像機(jī)工作一年（每幀100kb）需要12Tb（Tb，12×106Mb）的存儲(chǔ)空間。為了管理存儲(chǔ)容量，您需要執(zhí)行一個(gè)存檔和存儲(chǔ)計(jì)劃，比如，周期性地存檔到CD或DVD上。永遠(yuǎn)在開始時(shí)計(jì)劃更多的存儲(chǔ)量，并保證您的解決方案能夠適應(yīng)多種類型的存儲(chǔ)解決方案和擴(kuò)充選擇。

·供應(yīng)商授權(quán)方案
大部分監(jiān)控解決方案需要為系統(tǒng)中的所有設(shè)備配置一個(gè)獨(dú)立的授權(quán)證明，對(duì)于新增加的設(shè)備也需要新的授權(quán)。顯然，授權(quán)方案有可能變得復(fù)雜且不實(shí)用。這就要求潛在廠商證實(shí)其授權(quán)方案不僅簡單且易于管理，尤其是當(dāng)您開始增加新的設(shè)備時(shí)。

6.易用性

便于使用的解決方案能夠節(jié)省時(shí)間和金錢，無論長期還是短期皆是如此。

·易于學(xué)習(xí)
當(dāng)總成本較高時(shí)，便于使用很重要，而且可以直接影響到培訓(xùn)成本的降低。確保您的供貨商可提供良好培訓(xùn)，以及其安裝和培訓(xùn)獲得了認(rèn)證。

 

·易于安裝

讓供應(yīng)商證實(shí)安裝流程不需要在多個(gè)服務(wù)器上手動(dòng)進(jìn)行，比如，分別為每個(gè)服務(wù)器拷貝動(dòng)態(tài)鏈路庫（DLL）文件，以及服務(wù)器和客戶端升級(jí)的流線型配置。

 

·易于管理

管理員能夠從一個(gè)中央站進(jìn)行管理，而不需要從一個(gè)分站走到另一分站。

 

·簡明的技術(shù)文檔

文檔是否包含用戶指南（如何使用產(chǎn)品）和技術(shù)參考手冊（關(guān)于功能和流程的快速參考資料）？

 

·易于操作

當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，通常沒有時(shí)間去熟悉整個(gè)系統(tǒng)。所以，您需要確認(rèn)常用功能包含一鍵式訪問和簡單導(dǎo)航。對(duì)于日常使用者，這對(duì)高效地操作系統(tǒng)、維持快速響應(yīng)能力非常重要。

 

7.性能

當(dāng)您需要記錄多路視頻時(shí)，系統(tǒng)性能同時(shí)取決于軟件和硬件。

 

·遠(yuǎn)程訪問

為了分析一個(gè)事件，通常您需要使用同時(shí)、時(shí)間同步回放功能觀察多個(gè)攝像機(jī)（所有攝像機(jī)在同一時(shí)間點(diǎn)上回放）。請要求供貨商向您證明，借助同時(shí)、時(shí)間同步回放功能，基于同一個(gè)服務(wù)器可以觀看多少個(gè)攝像機(jī)。

 

·網(wǎng)絡(luò)帶寬

每秒10幀的百萬像素?cái)z像機(jī)大約需要每秒10Mb的帶寬，如果監(jiān)控解決方案需要多個(gè)百萬像素?cái)z像機(jī)，那么服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)適配器可能很快成為一個(gè)瓶頸。請確保您可以輕松配置該解決方案，使負(fù)載可以分擔(dān)到多個(gè)服務(wù)器、交換機(jī)、接口上，以維持整體性能。

 

·連接多個(gè)用戶

在一個(gè)典型的監(jiān)控系統(tǒng)中，通常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)用戶分別從多個(gè)攝像機(jī)訪問實(shí)時(shí)視頻的情況，比如，在一個(gè)城市監(jiān)控系統(tǒng)中，警察、消防員和急救中心工作人員等用戶可能需要高性能的接入——即每秒30幀——以從每個(gè)攝像機(jī)上觀看視頻，而且這些用戶都有不同的訪問權(quán)限。在這種現(xiàn)實(shí)情況下，服務(wù)器可以給多個(gè)用戶提供更高的性能，而不是將單個(gè)用戶直接連到每部攝像機(jī)上。與將功能推向網(wǎng)絡(luò)前端（指攝像機(jī)）的做法相比，這難道不是一個(gè)更好的辦法嗎？

 

攝像機(jī)的CPU通常較小，可以處理的信道量也較少。如果三、五個(gè)用戶同時(shí)訪問攝像機(jī)，且需要每秒30幀的速率時(shí)，很可能造成攝像機(jī)性能的不穩(wěn)定，而且可能導(dǎo)致所有用戶端的性能下降。另一方面，服務(wù)器則被設(shè)計(jì)為可同時(shí)連接大量用戶，并為每個(gè)用戶提供較高的性能。而攝像機(jī)使用單個(gè)信道連接到服務(wù)器，因此永遠(yuǎn)不會(huì)超負(fù)荷。服務(wù)器可以輕易地將視頻分發(fā)給多個(gè)用戶，并提供連貫、高性能的視頻，即便是在每秒30幀速率之下。

 

·單播vs.多播

單播分別向每個(gè)用戶傳輸視頻數(shù)據(jù)包；而服務(wù)器只給請求訪問視頻的用戶發(fā)送數(shù)據(jù)包；多播則同時(shí)給網(wǎng)絡(luò)上的所有用戶發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，只有那些想要視頻的用戶才去接收這些視頻數(shù)據(jù)包。如果所有用戶正在同時(shí)觀看同一視頻，多播機(jī)制不失為一個(gè)好的解決方案。然而，考慮如上所舉的城市監(jiān)控例子，更可能發(fā)生的情況是許多用戶需要在不同的時(shí)間觀看不同的攝像機(jī)攝取的視頻。這種情況下，多播機(jī)制就產(chǎn)生了問題，因?yàn)樗o所有用戶發(fā)送所有的視頻流，而不管用戶是否需要（根據(jù)路由器的設(shè)置情況，視頻甚至可能發(fā)送到遠(yuǎn)端的IP子網(wǎng)上）。在多播配置中，即使10-20部攝像機(jī)也將占據(jù)大量的帶寬，而且可能嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能（因?yàn)椴⒎撬杏脩舳夹枰獜乃袛z像機(jī)上訪問視頻內(nèi)容）。所以，在采用多播機(jī)制之前，您必須先確認(rèn)是否需要從多個(gè)客戶端同時(shí)觀看視頻。

 

·遠(yuǎn)程和移動(dòng)設(shè)備功能

這需要配置低帶寬優(yōu)化屬性，如減小圖像大小，調(diào)整幀率。在低帶寬的需求下，請確認(rèn)系統(tǒng)能夠人工或自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，以減少圖像大小，調(diào)整幀率。

 

·快速訪問最新視頻

為了降低存儲(chǔ)成本和容量，快速訪問存儲(chǔ)設(shè)備只存儲(chǔ)最近一段時(shí)間的視頻。時(shí)間一久，視頻將變得越來越多，應(yīng)將快速存檔的視頻轉(zhuǎn)移到磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)上，而您需要查找或回放“老視頻”的幾率也更低。

 

8.完整性

以下是訪問權(quán)限管理和數(shù)據(jù)完整性維護(hù)時(shí)需要考慮的一些重要因素。

 

·驗(yàn)證和授權(quán)

解決方案應(yīng)該為所有用戶提供一種基于身份識(shí)別的門禁訪問系統(tǒng)，基本包括：驗(yàn)證——驗(yàn)證用戶的身份；授權(quán)——管理和限制對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部功能和數(shù)據(jù)的訪問。大部分監(jiān)控解決方案只有管理員才能夠決定用戶可以觀看哪部攝像機(jī)，以及在何時(shí)觀看。

 

·系統(tǒng)日志

確保解決方案能夠提供連續(xù)的、有時(shí)間標(biāo)記的日志，這樣便于您追溯系統(tǒng)的活動(dòng)和使用情況。您還需要對(duì)操作人員設(shè)置程序，用來審查日志文件，以評(píng)估某人是否試圖侵入系統(tǒng)。

 

·加密

確保解決方案對(duì)基于公網(wǎng)傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)進(jìn)行加密。加密算法必須足夠復(fù)雜，以防止網(wǎng)絡(luò)黑客，以及機(jī)密的視頻和安全信息如密碼等被捕獲和解碼。

 

·視頻證據(jù)防篡改

請供應(yīng)商證實(shí)從系統(tǒng)中提取的視頻證據(jù)是加密的，而且其訪問受到密碼保護(hù)。解決方案可以證實(shí)視頻證據(jù)在保存過程中沒有被篡改。如果發(fā)生了篡改，您必須能夠容易地檢查證據(jù)的完整性，并查出何時(shí)發(fā)生篡改，以及是誰篡改。

 

9.可用性

為保證系統(tǒng)的有效性，視頻監(jiān)控解決方案必須能在所有時(shí)間內(nèi)保持100%的完全可操作。在設(shè)計(jì)解決方案時(shí)，您需要計(jì)劃所有可能的費(fèi)用，比如，電源老化、硬件失效和系統(tǒng)出問題。以下將是您應(yīng)該考慮的一些需求。

 

·冗余性

與現(xiàn)行系統(tǒng)并行的熱備份系統(tǒng)，可同時(shí)備份硬件和軟件。為所有的服務(wù)器和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供冗余的電源供應(yīng)和散熱性。

 

·獨(dú)立磁盤冗余陣列(RAID)

RAID5是一種存儲(chǔ)性能、數(shù)據(jù)安全和存儲(chǔ)成本兼顧的存儲(chǔ)解決方案，通過奇偶校驗(yàn)信息提供冗余的存儲(chǔ)能力。它不對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤上。當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息去恢復(fù)被損壞的數(shù)據(jù)。

 

·存檔和備份

除了在線存檔之外，您還需計(jì)劃長期的離站式存儲(chǔ)方式，以確保在災(zāi)難發(fā)生之后能夠快速地恢復(fù)數(shù)據(jù)，比如服務(wù)器房間發(fā)生火災(zāi)。

 

·失效切換或故障切換（Fail-over）

解決方案中需要配置失效切換的程度取決于成本和受保護(hù)數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)優(yōu)先等級(jí)。失效切換可以是冷備方式，也可以是熱備方式。冷備方式有一個(gè)備份的服務(wù)器，這個(gè)服務(wù)器是離線的，而且必須通電起動(dòng)后才能拿來使用。而在給備份服務(wù)器加電啟動(dòng)的這段時(shí)間，數(shù)據(jù)可能會(huì)丟失。熱備方式的備份服務(wù)器是帶電且在線的，所以它可以立刻接手工作，防止任何數(shù)據(jù)丟失。失效切換功能的一個(gè)潛在缺點(diǎn)是，系統(tǒng)恢復(fù)控制之后現(xiàn)行系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可能會(huì)出現(xiàn)不連貫的部分。所以，請確保您的失效切換或故障切換策略包含所有服務(wù)器之間同步的功能，以保持?jǐn)?shù)據(jù)集之間的完整性。

 

·監(jiān)控軟件

您可以利用軟件解決方案來改善系統(tǒng)的實(shí)用性，監(jiān)控可以持續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)上所有設(shè)備的工作狀態(tài)。如果某一個(gè)元件發(fā)生了問題，監(jiān)控軟件將給主控制面板或者通過E-mail發(fā)送一個(gè)警報(bào)，方便工作人員快速地做出反應(yīng)并解決問題。作為對(duì)警報(bào)的響應(yīng)，系統(tǒng)可以重新調(diào)整PTZ攝像機(jī)的位置，代替失效攝像機(jī)持續(xù)地監(jiān)控重要區(qū)域。