随着近两年平安城市和电子监考等行业类监控项目建设的火热进行,借助国内数字视频监控领域各主要厂商的强力推动,无论是单独由网络摄像机、网络球组成的解决方案,还是由模拟摄像机加网络视频服务器组成的解决方案,或者是两者混合组成的解决方案,网络视频监控都被证明是一种极具吸引力的监控系统建设模式,也越来越多的为广大工程商朋友所熟知,未来的安全与监控领域,网络化将是大势所趋。
网络视频服务器作为网络视频监控的代表性产品之一,当其在监控系统更新换代中起到的过渡作用越来越被弱化时,它难道真的没有用武之地了吗?面对越来越多的集成类网络视频监控产品如网络摄像机、网络球等时,网络视频服务器的未来将何去何从?笔者认为,网络视频服务器的历史使命并没有就此完结,通过技术创新和人性化设计,视频服务器还将在较长的一段时间内(2-3年)与网络摄像机、网络球类产品一起占据着IP监控主流产品的位置。而什么是网络视频服务器未来实际需要的技术创新和人性化设计,将是本文探讨的重点。
结合参与建设的多个实际项目的需求和对多年来积累的成功案例的分析,我们认为可以将未来2-3年内网络视频服务器发展所需要的技术创新和设计趋势总结为“五化”。
一、专业化
这里的专业化指的是视频压缩芯片的专业化。理论上,视频压缩可以采用DSP、ASIC和FPGA三种典型方式来实现,早期的视频压缩领域主要采用DSP来完成,比较常用的有TI的DM64X系列和ADI的Blackfin系列,开发灵活度比较高,但最大的弊端是成本太高,相对于价格越来越透明的网络视频监控产品市场,DSP的方案显然已经不再具有优势。基于FPGA的实现方式在视频监控系统中采用较少,FPGA的处理能力较强,可轻松实现H.264压缩算法下的HD分辨率,通过VHDL编程语言可实现对内部程序的快速更新,比较灵活,但是同样的问题是成本太高,而且不利于批量化生产。
视频压缩ASIC作为专门为数字视频压缩设计的芯片,其内置的压缩算法可为开发人员节省大量时间进而缩短产品开发周期,设计出的产品也具有稳定性高、可通用性强等优势。而由于实现了批量化生产,同时剪除了很多不必要的功能模块,ASIC的成本也比DSP低廉得多。从目前的趋势来看,专业的视频压缩ASIC已经被越来越多的设计者所认可,基于ASIC的网络视频监控设备正逐步占据市场的主导地位。目前国内大部分主流厂商都已经推出了成熟的此类产品,例如天地伟业基于华为海思Hi3510的H.264压缩算法的S系列全线网络视频产品等。
二、集成化
实际上,业内现有的几乎所有网络视频服务器都已经是高度集成的产品,视频监控领域常用的各种信息源几乎都可以无缝的接入到网络视频服务器中。但是随着视频监控系统复杂度的不断提高和周边相关产品的不断发展,对网络视频监控产品的集成度要求也越来越高,这种要求就是我们经常听到的“All In One”。例如电信机房监控需要将现场的温湿度信息接入视频服务器,变电站监控则需要在视频监控画面上叠加前端某设备的电流或者电压数据,煤矿监控可能就需要采集瓦斯的浓度了,而某些工业现场可能还需要通过视频服务器来控制前端的自控设备……
传统意义上,这些任务需要专门的采集、传输和处理设备来完成,但是如果视频服务器能同时处理这些数据的话,一方面可以极大的降低施工和调试难度,另一方面也可以有效的提高系统的稳定性和易用性,用户不再需要在两个甚至多个系统之间来回切换。天地伟业的无人值守系统就是这种应用的典型阐述:借助于独有的双透明通道技术,天地伟业网络视频服务器不仅可以采集音视频、报警、开关量等信息,而且可以传输温湿度、电流、电压、水压、气压、风速、机械转速、化学物质浓度等动态环境数据,同时还可以通过视频服务器在后端对前端的指定设备如UPS、精密空调等进行远程操作和控制。
集成化的另外一个体现是前端存储。当网络视频监控应用在ADSL等窄带环境下时,前端存储的需求尤其明确,通过前端存储,既可以7×24小时地保存视频数据,又不必长期占据着本来就比较紧张的带宽资源,如果视频服务器可以支持SD、USB等存储介质的接入,将能吸引到足够多的关注。
三、智能化
毋庸置疑,视频监控的下一个时代是属于智能视频分析系统的。存储技术的发展解决了海量数据怎么保存的问题,而智能视频分析系统则解决了怎么从海量数据中过滤掉99%的无用信息的问题。同时,一个人只可以长期专注的注视屏幕20分钟,超过这个数值,大量的信息将被忽视,所以给我们的视频监控系统装上一套永不疲倦的“电子脑”将会显得必要而迫切。
目前,智能视频分析产品在安全与监控领域的应用刚刚起步,由于大部分是从军事应用转型而来,这些产品在工业级甚至民用级应用上多少出现了水土不服的症状,而要解决这些问题,离不开传统监控厂家的努力。国内大部分监控厂家采取的方式基本都是通过与智能分析厂家进行技术合作,共同推出整合化的产品。与DVR或者模拟矩阵相比,网络视频服务器在与智能分析系统的结合上有着独到的优势,因此也就成为了智能视频分析系统的首选开发平台。如天地伟业推出的TIVS系统就是基于网络视频服务器开发的智能视频分析系统,在该系统上,分析完毕的视频数据经编码后可以通过网络传输到后端平台,入侵检测、周界防范、失物检测等信息也同步传送到后端,通过对SDK的调用可将这些信息再转变成各种需要的数据。
可以说,给视频服务器加上一个智能的大脑后,其在网络视频监控系统中起到的作用再也不是“过渡”那么简单,而且有望重新成为新一代视频监控系统的核心部分。
四、无线化
网络视频监控与无线网络技术的结合由来已久,随着第三代无线技术如McWill、WinMAX等的越来越成熟,这些新技术与网络视频监控的结合也势在必行。通过无线网络,网络视频监控的应用可以扩展到两个极端:其一是民用市场,传输手段主要包含GPRS或者CDMA,手机视频业务一直以来都是通信市场宣传的热点,而且通过这些技术的切入,网络视频监控产品可以打开进入民用市场的大门;其二是恶劣环境如海面、边境线、边远山区等,传输手段则更丰富,这些应用将使视频监控从地理上覆盖更大的面积,对视频监控行业而言无疑是扩充了大量的市场容量。
从目前市场的需求和反馈来看,在网络视频服务器上预留通用接口、将无线部分模块化的设计方式更为合理,使用者可以根据自己的需求安装不同的发射模块,而硬件却不需要做太大的变化。目前天地伟业根据市场需求已经推出了一套基于无线传输的视频直播系统,该系统基于网络视频服务器开发,传输介质采用WinMAX或者TD-SCDMA,这套系统的面世解决了很多重要场合无法实时采播现场视频的问题。
据媒体消息,2010年亚运会召开前,广州将建成覆盖全市的无线网络,而北京则会在今年的奥运会之前在全城设置9000个无线网络接入点,其它城市的无线网络建设也将陆续上马,相信籍由这股热潮,无线网络视频监控也会迎来新的契机。
五、人性化
当网络视频服务器同质化已经成为一个不争的事实的时候,除了在技术上创新,采用更加人性化的设计也是能否获得市场青睐的要素之一。人性化设计一方面体现在硬件上,例如接口是否符合施工现场布线和接驳的习惯,机箱是否充分考虑安装的便捷等;另一方面体现在软件上,软件是否容易安装,各种操作是否容易理解,界面是否足够简练等。这两方面都足以影响到产品在使用者心中的地位,这些细节的地方往往决定着产品在市场上的成败。
综合以上要素,笔者认为网络视频服务器在网络视频监控中仍然占据着重要位置,而且通过不断的创新,它也可以在更多领域的应用取得突破。基于此,天地伟业多年来在致力于发展网络摄像机、网络球等集成类网络视频监控产品的同时,也大力推动网络视频服务器的开发和应用。目前天地伟业具备完善的网络视频服务器产品线,包含两大系列20余种型号,覆盖了低中高几个档次。在技术方面,从早期的双码流、透明通道到DHCP、RTSP、POE和USB存储等技术,天地伟业网络视频服务器一直不断推陈出新,推出适应市场需求的产品。
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