中國安防行業(yè)經(jīng)過30年來的發(fā)展,經(jīng)歷了一次又一次技術(shù)、理念和應(yīng)用的發(fā)展。目前,高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、基于3G的移動監(jiān)控、視頻智能分析、視頻智能存儲、異構(gòu)系統(tǒng)的整合、綜合應(yīng)用平臺等成為大家共同關(guān)注的熱點,這些技術(shù)如何走向?qū)嵱茫玫胤?wù)各行業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè),引發(fā)了大家的共同思考。
高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控需求突顯
“讓我們看得更寬廣,讓我們看得更清楚,讓我們看得更舒服”,這已是視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)非常迫切的需求。美國權(quán)威IT市場調(diào)研公司MultiMedia Intelligence的總裁馬克·柯爾斯坦提出了推動視頻監(jiān)控設(shè)備市場發(fā)展的四大技術(shù)因素:百萬像素攝像機(jī)、高性能編解碼器、強(qiáng)大的分析技術(shù)、以及便于從閉路電視(CCTV)遷移到IP/聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控的所有底層技術(shù)。由此我們可以看到,這四大技術(shù)因素中的百萬像素攝像機(jī)、高性能編解碼器以及IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù),都與高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控密切相關(guān),代表了高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中采集、編解碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的發(fā)展趨勢。
目前,國內(nèi)外主流的監(jiān)控設(shè)備供應(yīng)商均相繼推出了各自的百萬高清攝像機(jī)和系統(tǒng)整體解決方案。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不僅可提供清晰的視頻監(jiān)控的信源,還可將視頻進(jìn)行高清編碼和IP封裝,通過IP網(wǎng)絡(luò)來承載高清圖像,實現(xiàn)高清監(jiān)視、錄像等功能。作為一種全新的建設(shè)模式,高清監(jiān)控系統(tǒng)無論從圖像清晰度、傳輸網(wǎng)絡(luò)、視頻存儲,還是系統(tǒng)管理、維護(hù)等方面,較目前的監(jiān)控系統(tǒng)都是一個根本性變革,因此,如何面對產(chǎn)品認(rèn)知度、技術(shù)、成本等多方面的挑戰(zhàn),成為業(yè)內(nèi)非常關(guān)注的問題。
此外,雖然高清監(jiān)控系統(tǒng)在圖像清晰度等方面有一個質(zhì)的飛躍,但隨之也帶來一系列的問題,尤其是網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲空間將成倍增加,想要實現(xiàn)系統(tǒng)性的變革,首先應(yīng)盡快解決高清監(jiān)控系統(tǒng)仍然存在的傳輸、壓縮、存儲、成本等各方面的問題,推出真正成熟、穩(wěn)定、實用的,包含了前端、平臺、存儲、瀏覽、顯示等各個環(huán)節(jié)的高清系統(tǒng)整體解決方案,給用戶以充分的信心和可選擇的解決方案。
其次,視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過了模擬監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)模結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)、全數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)三個發(fā)展階段的建設(shè),已占據(jù)了絕大部分的安防市場,高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)只有實現(xiàn)與目前已建視頻監(jiān)控系統(tǒng)的無縫融合,實現(xiàn)同一平臺的統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一應(yīng)用,成為其重要的有機(jī)組成部分,才能逐步為客戶所接受和認(rèn)可,在市場中站穩(wěn)腳跟。
再次,高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)緊密貼合客戶的應(yīng)用需求,充分發(fā)揮高清系統(tǒng)在圖像清晰度、提取監(jiān)控對象重要特征、智能目標(biāo)探測等方面的優(yōu)勢,與視頻智能分析、人臉識別、車流量識別、自動目標(biāo)跟蹤等智能化應(yīng)用充分結(jié)合,才能在激烈的市場競爭中占有一席之地。
移動監(jiān)控將使應(yīng)用更靈活、更便捷
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平不斷提高,安全成為了人們更加關(guān)心的話題。城市居民利用“移動視頻業(yè)務(wù)”來隨時監(jiān)控家居安全,保姆對小孩的照顧情況;交通警察利用“移動視頻業(yè)務(wù)”來及時“掌握”各個交通路口的情況;外出的公司主管利用“移動視頻應(yīng)用”來更加方便、快捷地了解公司的工作情況,營業(yè)柜臺、生產(chǎn)線或經(jīng)營場所各方面是否正常運(yùn)作,這些應(yīng)用需求越來越普遍和強(qiáng)烈。此時,監(jiān)控點和控制中心相距較遠(yuǎn)且位置較分散,利用傳統(tǒng)布線的方式不但成本非常高,而且一旦遇到河流山脈等障礙或?qū)τ谀繕?biāo)監(jiān)控點不固定或移動物體(如運(yùn)鈔車、輪船等)的監(jiān)控時,有線網(wǎng)絡(luò)更是束手無策;面對這些情況移動監(jiān)控?zé)o可比擬的優(yōu)勢就體現(xiàn)了出來。
在移動監(jiān)控系統(tǒng)中,微波、CDMA、GSM、3G等網(wǎng)絡(luò)主要扮演連接監(jiān)控點和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)傳輸鏈路的角色。通過移動網(wǎng)絡(luò)可以將遠(yuǎn)程的多個監(jiān)控點設(shè)備連接起來,進(jìn)行視頻傳輸;相對于傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控來說,移動監(jiān)控采用了更新的技術(shù)和方法,不受山川、河流、橋梁道路等復(fù)雜地形限制,無需布線,建設(shè)周期快,維護(hù)方便,可較好滿足靈活機(jī)動的應(yīng)用需求。
移動監(jiān)控系統(tǒng)由移動終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)、管理中心和監(jiān)控前端四個部分組成,是計算機(jī)、移動網(wǎng)絡(luò)和視頻編碼技術(shù)及視頻傳送器的結(jié)合,它可以將不同地點的現(xiàn)場信息實時通過移動網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心和掌上設(shè)備。在監(jiān)控點,通常使用攝像頭對現(xiàn)場情況進(jìn)行實時采集,攝像頭與本地視像傳送器相連,并通過移動網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到監(jiān)控中心。為了保證視頻文件的傳輸就必須有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬,不同的流媒體文件對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求各不相同,為了達(dá)到更好的視頻質(zhì)量,網(wǎng)絡(luò)帶寬就更為重要。
智能視頻分析將成為應(yīng)用核心
隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,智能視頻分析技術(shù)可讓視頻監(jiān)控系統(tǒng)從以往的“被動監(jiān)控”變?yōu)椤爸鲃颖O(jiān)控”:通過智能化的識別工具對影像進(jìn)行分析,將信息轉(zhuǎn)換成有價值數(shù)據(jù),并以關(guān)鍵性的信息向使用者提供警示;同時能夠24小時保持清醒地運(yùn)行,有效地控制監(jiān)控范圍內(nèi)的所有動靜,從而將監(jiān)控人員從監(jiān)視器前解放出來。在視頻信息的有效性上,可以幫助人們?nèi)コ罅康睦畔?,令?yīng)用變得更加輕松。
智能視頻分析產(chǎn)品已經(jīng)推出了很長一段時間,盡管目前在一些行業(yè)中得到了一定的應(yīng)用,但規(guī)模相對較小,市場還沒有真正拓展。究其原因,來自多個方面,包括技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)以及實用性等。而網(wǎng)絡(luò)化的到來,將給智能監(jiān)控帶來積極的推動作用。由于智能化對視頻監(jiān)控而言有著非常深遠(yuǎn)的意義,它將實現(xiàn)視頻監(jiān)控由被動防御向主動防御的變革,讓監(jiān)控人員從繁瑣的操作、海量的信息中解脫出來,并幫助他們更高效、更精確的管理監(jiān)控目標(biāo)。所以,智能化一定是未來視頻監(jiān)控領(lǐng)域至關(guān)重要的核心業(yè)務(wù),它將會在醞釀和積累中抓住機(jī)會,成為視頻監(jiān)控應(yīng)用的核心之一。[nextpage]
視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,要實現(xiàn)真正的應(yīng)用整合也須依賴智能化的視頻分析技術(shù)。智能視頻分析可從視頻圖像中根據(jù)其特征特性,過濾掉海面的水波及潮汐、風(fēng)搖樹影與光線照明的變化等自然現(xiàn)象干擾,將影像中的人、車或特征物體的狀態(tài)從背景中分離出來,加以辨認(rèn)、分析和跟蹤。為使智能視頻分析真正發(fā)揮效用,必須緊密結(jié)合監(jiān)控點的周圍環(huán)境和監(jiān)控目標(biāo),有針對性的設(shè)置合理的規(guī)則,比如在機(jī)場、金庫等重要場所設(shè)置目標(biāo)穿越警戒線,進(jìn)入、離開、出現(xiàn)、消失于預(yù)定區(qū)域或者在預(yù)定區(qū)域內(nèi)滯留、徘徊;在火車站、學(xué)校等監(jiān)控場所設(shè)置目標(biāo)被遺棄、取走、密度、運(yùn)動、大幅畫面變化等安全規(guī)則,而后比對所跟蹤對象的行為模式與預(yù)設(shè)的安全規(guī)則,若發(fā)現(xiàn)違規(guī)之處,立刻通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出報警信息顯示在應(yīng)用平臺上,同時把信息記錄在管理服務(wù)器上以供未來調(diào)閱、復(fù)核。這樣可依據(jù)不同應(yīng)用需求的安全策略,在潛在危險的征兆之初,偵測出危機(jī)并加以反應(yīng),從而大大提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警能力。
視頻智能存儲、智能檢索成為關(guān)注熱點
在當(dāng)前主流的視頻監(jiān)控應(yīng)用中,存儲的視頻數(shù)據(jù)不再是簡單的錄像數(shù)據(jù),而是視頻監(jiān)控資源使用部門對圖像進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)源。隨著安防系統(tǒng)建設(shè)的不斷推進(jìn),各地建設(shè)的監(jiān)控點已數(shù)以千計、萬計,系統(tǒng)保存的圖像信息可以說是海量的,但由于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺乏智能因素,錄像數(shù)據(jù)通常采用分布式存儲,無法被有效的分類存儲,最多只能打上時間標(biāo)簽,因此圖像檢索及其耗時,并且很難獲得需要的、有價值的信息。因此,視頻存儲系統(tǒng)如何利用視頻智能分析技術(shù)、人工智能技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)控對象特征提取并進(jìn)行智能存儲;如何對海量圖像信息快速、有效的進(jìn)行檢索、回放;如何支持高級別的安全性、豐富的權(quán)限管理功能、數(shù)據(jù)的高共享性已成為亟需解決的一個重要課題。
眾所周知,智能化技術(shù)能夠及時、自動地從原始視頻信息中提取大量有價值信息,完成視頻信息的保存和檢索,也可以驅(qū)動其他數(shù)據(jù)、觸發(fā)其他行為,從而大大增強(qiáng)系統(tǒng)功能,提高系統(tǒng)應(yīng)用的成效。為實現(xiàn)基于特征識別、行為分析和事件記錄的智能查詢和回放,首先要實現(xiàn)智能存儲,即只存儲有價值的相關(guān)視頻圖像,實現(xiàn)重要圖像信息的長期保存;并在控制中心建立視頻數(shù)據(jù)庫,存儲每個錄像的索引信息,如目標(biāo)進(jìn)入、離開、出現(xiàn)于警戒區(qū)域,目標(biāo)奔跑、快速移動,人員聚集等,為智能檢索、回放提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
視頻智能檢索則力求通過檢索目標(biāo)照片,方便地檢索到該目標(biāo)在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的所有活動的錄像;或基于目標(biāo)的重要特征(如著紅色衣服的女子、黑色的小轎車)檢索指定時間、活動范圍內(nèi)的錄像資料,從而大大節(jié)省辦案人員挖掘線索、辦案取證的時間、人力、物力和財力,提高案件的偵破率和視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效能。
異構(gòu)系統(tǒng)的無縫融合、視頻管理平臺應(yīng)用成效顯現(xiàn)
目前,在視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)起步較早、系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模較大的部分地區(qū),普遍存在由于分批分期建設(shè),缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和技術(shù)協(xié)調(diào),采用的監(jiān)控設(shè)備和控制協(xié)議不盡相同,致使已建成的模擬監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)模結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)、全數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)大都自成體系,成為“信息孤島”,不能有效實現(xiàn)信息資源共享。隨著高清監(jiān)控系統(tǒng)的逐漸成熟和廣泛應(yīng)用,將會出現(xiàn)更多的異構(gòu)系統(tǒng),這種現(xiàn)象將更加普遍。在既要保護(hù)原有投資,又要應(yīng)用新技術(shù)、新產(chǎn)品的前提下,異構(gòu)系統(tǒng)間如何無縫融合,實現(xiàn)互聯(lián)互控、資源共享成為一個比較棘手的問題。
異構(gòu)系統(tǒng)的整合應(yīng)采用或制定標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用層通信協(xié)議進(jìn)行系統(tǒng)間的會話控制、管理以及廣域網(wǎng)絡(luò)的連接,例如SIP、RTP協(xié)議。RTP 協(xié)議是針對多媒體數(shù)據(jù)流的一個傳輸協(xié)議, 它被定義為在一對一或一對多的傳輸情況下工作,其目的是提供時間信息和實現(xiàn)流同步;同時RTP協(xié)議的數(shù)據(jù)報文和控制報文的使用相鄰的不同端口,這樣大大提高了協(xié)議的靈活性和處理的簡單性。通信協(xié)議的統(tǒng)一能夠屏蔽底層網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的物理細(xì)節(jié),便于實現(xiàn)多種異構(gòu)系統(tǒng)的融合。
此外,為解決異構(gòu)系統(tǒng)前端設(shè)備在通信協(xié)議、壓縮格式、控制方法等方面的千差萬別導(dǎo)致的信息不暢,需要構(gòu)建一個通用視頻網(wǎng)關(guān),提供視頻數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和通信協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能,統(tǒng)一視頻壓縮格式、矩陣切換和云臺控制的命令,實現(xiàn)多個異構(gòu)監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)、互控和信息共享,更好地發(fā)揮視頻監(jiān)控系統(tǒng)打擊犯罪、維護(hù)社會穩(wěn)定的作用。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)是非常重視具體應(yīng)用的系統(tǒng),應(yīng)用的業(yè)務(wù)越多,空間可能越大,這將要求視頻管理平臺提供更大的業(yè)務(wù)擴(kuò)展彈性,比如視頻直播、遠(yuǎn)程教育、視頻會議等等多種業(yè)務(wù)形式,都有可能是視頻管理平臺將來發(fā)展的業(yè)務(wù)功能。這種情況下的平臺將不再是純粹的監(jiān)控業(yè)務(wù)平臺,而是多媒體業(yè)務(wù)的統(tǒng)一平臺。
另外,大量視頻圖像接入后如何有效地進(jìn)行管理?圖像信息作為社會公共安全信息的一個組成部分,如何與其他社會公共安全信息相結(jié)合,形成一個集系統(tǒng)應(yīng)用、信息共享、服務(wù)實戰(zhàn)于一體的、全面的、主動的、智能的視頻管理平臺,成為當(dāng)前各地社會公共安全部門急需或正在建設(shè)的一項重要工作。
城市地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間分析功能和強(qiáng)有力的可視化表達(dá)能力,可與現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,使圖像信息、報警信息、空間信息的管理融為一體,多層次、全方位直觀的顯示相關(guān)信息,從而全面提高應(yīng)對突發(fā)事件和應(yīng)急指揮的能力。基于GIS系統(tǒng)構(gòu)建視頻管理平臺,可在整合各異構(gòu)系統(tǒng),實現(xiàn)統(tǒng)一控制與管理的基礎(chǔ)上,更加直觀、便捷實現(xiàn)監(jiān)控圖像的實戰(zhàn)應(yīng)用,服務(wù)于日常治安管理和應(yīng)急指揮的需要,達(dá)到社會治安的綜合、動態(tài)管理,乃至反恐的目的。[nextpage]
綜合應(yīng)用平臺引領(lǐng)信息全面整合
目前,視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、管理和應(yīng)用平臺產(chǎn)品已非常普遍,國內(nèi)外很多行業(yè)用戶的監(jiān)控管理綜合性解決方案。平臺大都采用分級分布式架構(gòu),可在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)對數(shù)十萬甚至上百萬臺攝像機(jī)進(jìn)行圖像顯示、管理、存儲、轉(zhuǎn)發(fā),且具有廣泛的設(shè)備兼容性。但大部分平臺產(chǎn)品更多的偏重于圖像接入、系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、綜合管理等方面的功能,真正貼近行業(yè)用戶的業(yè)務(wù),可較好滿足其行業(yè)性應(yīng)用需求的產(chǎn)品較少,對系統(tǒng)效能的提升程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
另外,當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)已相當(dāng)普及,涉及到各行各業(yè),比如金融網(wǎng)點、企事業(yè)單位、政府機(jī)關(guān)、購物廣場、零售商店、旅游景點、學(xué)校等等,我們要認(rèn)識到圖像的接入僅僅是一個方面,更重要的是圖像如何作為一個資源共享的公共信息,供其他政府管理部門共享。
因此,如何整合其他社會圖像監(jiān)控資源,建立圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),綜合利用各種圖像監(jiān)控資源,包括音視頻監(jiān)控設(shè)備、報警探測設(shè)備,在城市范圍內(nèi)構(gòu)建能夠?qū)υO(shè)防區(qū)域進(jìn)行實時圖像監(jiān)控和歷史圖像查閱以及報警聯(lián)動的功能全面、反應(yīng)靈敏、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的城市圖像信息綜合應(yīng)用平臺,為政府行政部門的管理和決策提供基礎(chǔ)信息支撐顯得尤為重要。各個政府管理部門根據(jù)職能的不同,管理要求、管理對象的不同,通過城市圖像信息綜合應(yīng)用平臺,各取所需,各盡其職,共同提高城市公共安全常態(tài)管理和重大事件保衛(wèi)或突發(fā)事件應(yīng)急處置能力,確保城市平安和社會和諧,這是視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)下一步需要重點思考的問題。
高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、移動監(jiān)控、視頻智能分析、智能存儲等新技術(shù)和產(chǎn)品,在目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建設(shè)中已占據(jù)越來越重要的位置,只有盡快解決其進(jìn)一步推廣和大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸,才能不斷創(chuàng)造新的價值,逐步為市場所接受和認(rèn)可,從而更好服務(wù)用戶,也引導(dǎo)視頻監(jiān)控系統(tǒng)新的發(fā)展。