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IP監控技術解析：IP網絡監控是否已成熟
來源：互聯網 發布時間：2009/01/06
一、IP網絡監控是否已經成熟
經濟發展促使著人們不斷提高安防意識，當傳統本地模擬監控方式逐漸不能滿足某些行業大范圍、遠距離監控需求，如銀行跨地區聯網監控時，通過網絡將圖像進行遠程傳輸集中監控方式應運而生。目前，隨著互聯網大范圍普及，遠程監控已經滲透到教育、政府、娛樂場所、醫院、酒店、運動場館、城市治安等多種領域。
熟悉遠程監控人都知道，將圖像攝取后進行遠程傳輸主要方式除了互聯網，還有光纖。有人認為，通過光端機和光纖進行遠程監控，其視頻圖像質量和傳輸速度要優于網絡傳輸，但是它昂貴成本和復雜布線工程讓人望而卻步。更重要是，其組網能力相對較差，不能滿足大型監控項目需求。而網絡監控則在此顯示出它獨有優勢：凡是有網絡地方就能構建網絡監控系統。由于省去了傳統布線和線路維護費用，使得網絡監控系統安裝成本大大降低。對于使用者來說，網絡監控還不受時間、地點限制，在授權情況下可以隨時按需監控，實現即插即用即看，使用方式相當便捷。于是，IP網絡監控一致被業界認為是未來視頻聯網監控主要趨勢。
網絡監控優勢和廣闊前景促使國內外安防廠商紛紛研發適合網絡監控產品，如先前DVR，后來網絡攝像機、視頻服務器等。這些網絡產品由于采用了先進數字壓縮技術，可使傳輸帶寬和存儲要求達到更小化，以彌補因網絡帶寬不足而導致缺陷。近年來，數字視頻監控系統核心設備??網絡攝像機和視頻服務器因為具有更多智能特性和強大聯網功能，而成為網絡監控市場新寵兒。據Gartner集團預測，2005年全球視頻服務器銷售額將達到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，在寬帶技術快速發展驅動下，網絡監控攝像機市場也將以每年57.5%速度增長。
除了研發適合網絡傳輸產品，目前IP網絡在質量管理上也已經有了很大進步。隨著國家對網絡建設重視，網絡技術在不斷更新，更高寬帶網絡將會得到使用。另一方面，為了解決網絡帶寬問題，相關企業也在不斷推出新聯網解決方案，使得IP網絡監控技術不斷完善。那么，IP網絡帶寬問題是否真已經完全解決？中國網絡監控還面臨著哪些發展障礙？未來，網絡監控發展趨勢又將如何呢？
IP網絡監控是否已經成熟(二)
IP視頻監控剛剛進入快速成長期
IP網絡監控行業正如火如荼地發展起來，新產品，特別是各種網絡視頻服務器和網絡攝像機等硬件產品不斷涌現出來?，F在，基于IP網絡視頻監控應用已經相當普及，只要有網絡地方都可以實現，通過Internet監控，地球就像一個村！
但是IP網絡監控市場遠未成熟，還只是剛剛進入到快速成長期。在技術上、應用上都存在一些缺陷。它在技術不成熟體現在以下方面：視頻質量與模擬相比，局域網絡特定條件下還存在不同程度差距，高質量視頻流需要占用大量網絡帶寬，而廣域帶寬網目前尚未完全普及；在硬件和軟件方面，如何在復雜網絡環境下保證效果，當前并沒有成熟經驗可供借鑒，眾多廠家都處于深入研究和解決措施階段；硬件編碼、傳輸、聯動等沒有形成固定標準；雖然在遠程傳輸方面擁有可以預見高品質，但是，低價格硬件產品還沒有出現。
而IP監控在行業應用上不成熟則表現為：因為大規模應用時間比較短，所以，真正有行業特色應用或者說是解決方案還比較少，出現了重傳輸、輕應用，重圖像質量、輕信息提取和利用，缺乏行業底層標準、硬件廠家各行其是、互不兼容等現象，使解決方案提供商在進行系統開發時效率低下，在底層介入方面資源浪費較多情況，不利于應用產品迅捷開發和快速成熟。同時，行業內還沒有出現有領導力商家，行業還處于諸侯混戰階段。
優異視頻質量誰都不會拒絕，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、計算機視覺技術發展與成熟，完全可以在前端就抽取一些有價值數據，以很小數據量傳回后端，根本無需保留海量視頻數據。這個小例子就說明我們應該轉換思路，逐漸擺脫傳統單純靠肉眼接收、判讀視頻數據觀念。
未來，網絡監控將呈現出兩個發展趨勢。一是集中監控替代傳統分散和孤立監控，網絡正是實現這一轉變橋梁。二是智能化后臺應用。以前，大量視頻數據不能得到充分、及時利用，很多有用信息很難或者無法提取和保存。數字化、網絡化處就在于：隨著視頻分析技術、多媒體數據庫、人工智能技術發展，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，也可以驅動其它數據，輕而易舉地完成人力很難完成任務。[!--empirenews.page--]
從技術上來講，IP網絡監控已經趨于成熟（三）
網絡監控是數字視頻應用中高端一類。從技術上講，IP網絡監控已經趨于成熟。目前，越來越多模擬解決方案已經被數字方案所取代。數字技術可實現音頻－視頻數據壓縮，使傳輸帶寬與存儲要求達到最小化，該技術還允許安全攝像機在無需大量同軸線纜情況下在標準數據網絡上運行。如今，數碼攝像機已成為整個監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網環境中所使用攝像機。
數字視頻監控系統相對傳統視頻監控系統來說是一個顯著飛躍，它增加了更多智能特性。另一方面，數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；數字化信息通過網絡更便于傳輸；數字壓縮技術還可以節省存儲空間并實現對所記錄材料快速搜索；為了最大程度地減少網絡流量，可以對攝像機進行編程，使其只在特定事件時才發送圖像。目前數字壓縮技術主要有H.261、H.263、M-JPEG、MPEG系列標準。以上這些技術，早已成功地運用到網絡監控中，只不過針對不同客戶及依據不同網絡環境采用不同解決方案而已。
縱觀IP網絡技術發展，這幾年IP網絡在QoS（質量管理）上有了很大進步。但現有IP網絡大都只是在單個節點上提供相對優先權處理。下一代網絡應能為營運商提供一套方便網絡業務運營管理手段，并提供多業務承載能力。IP網還必須能夠保障業務可靠運營。最后，它應能夠保證向用戶提供類似原來信網相同甚至更服務質量，使業務在網絡上時延、時延抖動、丟包情況可控、可預測。
下一代互聯網（NGN）技術將會對網絡監控產生巨大影響，一是網絡帶寬將會變化，目前各種新技術已經產生；二是網絡協議變化，例如IPv6實現了質量管理，可以按要求對不同內容進行帶寬分配，這一點會對各類視頻應用產生質改變。因為NGN重點考慮一點就是視頻應用。
隨著網絡完善，IP網絡監控將會得到長足發展（四）
隨著人民生活水平提升以及對安防要求提高，傳統意義上模擬本地化監控已經遠遠不能滿足市場需求。而網絡系統飛速發展，使得依靠網絡進行遠程視頻監控成為可能。
對于大型監控系統來說，網絡監控相對本地監控有著無可比擬優勢，具體體現在監控方式更靈活、系統施工和維護造價相對低廉、可保存數據量更大、數據保存方式更多、數據應用形式更廣、系統集成度更高。
而另一方面，以網絡為基礎視頻監控突破了時間、地域限制，只要有網絡存在地方就可以建立網絡監控系統，省去了傳統布線和線路維護費用，降低了監控成本；用戶在授權情況下，就可以不受地域限制隨時按需監控，實現即插、即用、即看。
可以說，現階段通過網絡及網絡產品已經真正實現了分散布點、集中監控遠程傳輸。在一些特定場合，網絡監控得到了有效應用，受到了廣大安防廠商和行業用戶廣泛關注。
但是值得我們關注是，網絡視頻傳輸是當初網絡協議提出時所未料及。我們知道，圖像是一個恒定信息流，而在因特網內部，信息卻不是一個恒定流。在圖像傳輸過程中，TCP（播送控制協議）先將發送信息分解成多個數據包，每一個數據包用一個序號和接收地址來標定，并插入一些糾錯信息，按序組合并保證可靠性傳送。而IP（Internet協議）則將數據包通過網絡傳送給遠程主機并負責數據包尋址。在另一端，TCP接收到數據包并核查錯誤，若有錯誤發生，TCP要求重發這個特定數據包，只有所有數據包都被正確地接收，TCP才用序號來重構原始信息?；诰W絡傳輸這些原理，網絡視頻監控對網絡有著很大依賴性。龐大數據和信號流量與目前相對過小可用帶寬產生矛盾，導致人們對IP網絡視頻監控應用和前景并不十分樂觀，而圖像質量、網絡速度、傳輸時延、網絡安全等問題，也成為大家關注焦點。
雖然網絡監控暫時存在種種缺陷，但我們也應該看到，網絡發展空間非常巨大。國務院出臺政策對網絡建設鼓勵非常，作為IP網絡監控載體，IP寬帶發展和完善將極大地提高用戶對IP網絡監控信心。國內多家網絡運營商已經摩拳擦掌，大部分安防業內人士也認為，遠程網絡傳輸應該是監控行業一個重要發展方向。同時，它市場前景促使國內外安防廠商紛紛將研制適應網絡監控監控產品作為公司科研重點。據國外有關方面預測，網絡攝像機在2007年將占據全球市場需求一半。
目前，國內外相關人士都在努力地改進和完善IP網絡視頻監控固有缺陷，雖然短期內還很難滿足用戶需求，IP網絡視頻監控技術只能說是日趨完善，但可以預料是，IP網控將會隨著網絡進一步完善而得到長足發展。[!--empirenews.page--]
IP網絡監控是否已經成熟(五)
網絡監控應用有待完善
IP網絡監控主要是利用現在網絡資源通過IP尋址技術來定位網絡中監控點，通過現有網絡來傳輸音視頻資料，具有投入少，使用范圍比較廣泛特點。
但從目前中國網絡監控應用狀況來看，還有很多不太完善地方。
首先，寬帶網絡并沒有在全國范圍普及，特別是內地城市及邊遠地區。人們對網絡監控還不是很了解。而在網絡普及地方，由于早期網絡建設并不適合流量較大音視頻信號傳輸，速度比較慢，影響到監控效果。IP網絡監控主要是速度慢慢不能滿足日益增長需要，隨著人們對網絡視頻監控要求越來越高，需要傳輸數據量越來越大，因此，就需要網絡速度能得以提高。面對光纖網沖擊，將來，IP網絡監控可能會隨著光纖網普及而慢慢減少。但是由于目前光纖網價格相對比較高，IP網絡監控可以說在未來幾年還是在社會生活中充當不可代替作用。
其次，在網絡監控本身技術上，目前還沒有一個統一標準。各廠商各持各自標準，推廣自己一套網絡連網方案，不同廠商之間設備往往因為標準不同，而不能相互通用，也給網絡監控系統改造帶來投入較高問題。目前，關鍵措施是由國家相關部門或者行業協會來制定一個統一行業標準。
針對當前IP網絡監控存在問題，各家公司都提出了自己解決方案。例如，某市一家商業銀行成功地建立了跨全市各支行遠程聯網監控系統。采用TCP/IP傳輸方式，通過普通IP網絡成功地實現分行監視、總行監控目。通過自己研發技術實現跨網關傳輸，且Windows/Linux兩套方案，同時運行于同一網絡上，實現了按需要靈活使用不同服務器平臺及操作平臺。視頻傳輸效果達到目前國內同行業領先水平。與國外相比，由于IP網絡速度相對比較慢，在網絡存儲方面還有待進一步提高。
IP網絡監控是否已經成熟(六)
除了要改善網絡環境，發展自身核心技術才是解決之道
隨著Internet爆炸式發展，IP網控在商業應用和多媒體服務等方面得到了迅猛推廣。其中，ADSL作為一種IP網絡接入方式，是目前數字用戶環路家族中最常用、最成熟技術。一些PC業界領袖Microsoft、Intel、Compaq，各大網絡公司CISCO、Siemens、Alcatel、Paradyne等相繼推出了ADSL產品，并致力于ADSL發展。
就技術而言，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。由于ADSL方案以現有話雙絞線為傳輸介質,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構使它更易受到外界干擾。
就目前IP寬帶運營情況來看，網絡運營商針對個人用戶、網吧、酒店、商業客戶運營模式方面還比較粗放，主要體現在服務上并未真正差異化。導致了在鏈路帶寬、設備資源緊張時，普通客戶與大客戶之間搶占資源矛盾。
縱觀近兩年內，ADSL依然以其線路租賃費用合理，初始安裝簡便，帶寬穩定優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網絡控制未來增長主要要素，全球性IP寬帶熱將會持續下去。
不得不承認是，IP帶寬會影響到圖像傳輸幀率，但是這對圖像質量卻不會產生任何影響。因為很多網絡監控核心技術芯片，正在克服因為網絡因素而對監控圖像產生影響。就國內很多企業在IP網控方面遇到困難，現階段除了要改善網絡環境外，發展自身核心技術才是根本解決之道。對于那些還沒有能力研制開發自身核心技術廠商，增加與業界其他廠商優勢聯合也不失為一種很方法。
隨著技術發展，帶寬將不再是制約網絡監控發展主要因素，未來網絡監控將會是高清晰、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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