與模擬系統(tǒng)相比,IP監(jiān)控最大的優(yōu)勢在于其開放性,其借助已建有的IP網(wǎng)絡(luò),可將視頻信息傳遞到世界的任意位置。從這點來看,IP技術(shù)引入視頻監(jiān)控領(lǐng)域后,對原有的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)甚至設(shè)計和應(yīng)用思想都產(chǎn)生了極大的沖擊,毫無疑問,IP技術(shù)將是未來視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的一個重要方向,從某種意義上來說,IP技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)的深度融合將是不可避免的。但是我們?nèi)孕枥潇o地考慮其光芒四射背后的局限性。
技術(shù)的先進性固然重要,但是決定一種新技術(shù)是否能取代舊技術(shù)的關(guān)鍵還在于這種新技術(shù)是否能給人們帶來實際的利好。DVR取代VCR就是一個最好的例子,DVR的應(yīng)用使視頻資料的保存和調(diào)閱取得了極大的進步,為客戶帶來了實實在在的好處,所以,DVR就得到了迅速和廣泛的認可,在短時間內(nèi)就全面取代了VCR。讓我們再反觀IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。
IP監(jiān)控系統(tǒng)在標清時代就已經(jīng)存在,但是遲遲得不到用戶的認可,究其根源在于IP標清監(jiān)控系統(tǒng)給客戶帶來實際的好處僅僅停留在概念之上。眾所周知,IP監(jiān)控系統(tǒng)中模擬視頻要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換、編碼壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸、解碼、數(shù)模轉(zhuǎn)換等若干環(huán)節(jié),無論視頻編碼算法多么優(yōu)秀,都將不可避免地對視頻質(zhì)量造成了劣化和損失,何況當時視頻編碼技術(shù)遠不成熟,視頻經(jīng)編解碼后比原始模擬視頻質(zhì)量要差,同時還存在延遲。再考慮到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不盡如人意,往往進一步惡化視頻監(jiān)控的效果。IP監(jiān)控發(fā)展的初期,相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)量低,造成價格很高,最終造成整個系統(tǒng)造價高昂,但是卻沒有給業(yè)主帶來很好的實用效果,所以當初IP標清監(jiān)控系統(tǒng)很難推廣。
隨著用戶對監(jiān)控系統(tǒng)視頻清晰度要求的不斷提高,高清視頻在近年已經(jīng)全面興起,高清視頻使視頻的數(shù)字化處理成為必然,時至今日,幾乎所有的高清視頻都采用數(shù)字模式,這其中有相當一大部分是采用壓縮后用IP打包傳輸?shù)姆绞健?/p>
對IP系統(tǒng)來說,IP標清和高清視頻沒有本質(zhì)的區(qū)別,只是兩者在編碼后所占用的數(shù)據(jù)帶寬不同。所以,IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般都具備同時兼容標清視頻和高清視頻的能力,這一點,模擬系統(tǒng)無法企及。對于目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)處于從模擬到數(shù)字高清轉(zhuǎn)型的階段,IP系統(tǒng)所具備的標清和高清的兼容能力使其成為眾多老監(jiān)控系統(tǒng)改造的首選方式。模擬監(jiān)控系統(tǒng)的改造通常采用兩種方式,第一,模擬矩陣繼續(xù)保留,從矩陣的輸出加視頻編碼器后融入IP系統(tǒng),同時把矩陣的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議開放給IP系統(tǒng)中的CMS服務(wù)器,這樣IP系統(tǒng)就可以切換控制模擬矩陣了;第二,廢棄模擬矩陣,所有的模擬視頻都加視頻編碼器后融入IP系統(tǒng)。無論采用何種方式,原有的模擬視頻即能無縫融入到新建的IP系統(tǒng),與新加入的數(shù)字高清視頻一起組成一個完整的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,基本上由各種服務(wù)器組成,布線成本低,尤其多種信號均可在同一網(wǎng)絡(luò)上傳輸,同時,新增監(jiān)控點或客戶端都非常方便,只需把相關(guān)設(shè)備接入IP網(wǎng)絡(luò)即可,IP系統(tǒng)的開放性也使用戶可在任何地方,使用多種方式查看監(jiān)控視頻資料,這為用戶帶來的便利是傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的,由于存在種種優(yōu)勢,目前IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)幾乎成為用戶在新建監(jiān)控系統(tǒng)時不加思索的選擇。
但是,也要看到IP系統(tǒng)的缺點,一般來說,IP系統(tǒng)隱含下列六大弊?。?/p>
視頻質(zhì)量
原始視頻經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后一般會走兩條路——壓縮或者非壓縮。由于原始視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)量相當大,所以必須壓縮后才能在IP網(wǎng)絡(luò)傳輸,所以IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻以及音頻等信號都是壓縮過的,目前的視頻壓縮算法無論優(yōu)劣都屬于有損壓縮。視頻質(zhì)量的損失是IP標清視頻系統(tǒng)難以推廣的重要原因,任何人只要面對模擬視頻和經(jīng)過編碼解碼后的視頻做一對比,都會看到二者的差異。當然,如果壓縮算法不是太差,高清視頻即使經(jīng)過壓縮和解壓縮后效果也一般都會好于標清模擬視頻,瘦死的駱駝終比馬大。[nextpage]
操控延時性
目前主流的H.264算法對編解碼設(shè)備的硬件性能要求較高,一旦編解碼設(shè)備不能滿足要求,編碼和解碼所需時間就會增加,這將進一步造成視頻的延遲。操控的延遲性首先會帶來用戶操作體驗上的極大不便,由于控制信令壓縮后帶寬極小,相對于視頻,可認為控制命令是實時的,如果IP系統(tǒng)中視頻的延遲是一秒鐘,當用戶發(fā)出PTZ控制命令后,前端球機已經(jīng)及時響應(yīng)了PTZ命令開始轉(zhuǎn)動,但是轉(zhuǎn)動攝得的視頻要1秒鐘后才能被用戶看到,在這一秒鐘內(nèi),用戶會認為球機沒有轉(zhuǎn)動而繼續(xù)發(fā)PTZ碼,結(jié)果或會造成前端PTZ失控,很難準確定位。如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境十分惡劣,那么控球的PTZ命令很可能丟失,這樣前端的快球就真的沒法收到命令了??傊O(jiān)控的延遲是制約IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的重要因素,在某些需要監(jiān)控高速運動物體或?qū)崟r性要求較高的應(yīng)用中,這樣的延遲是不可接受的。IP系統(tǒng)的延遲缺陷在未來較長的時間內(nèi)都難以得到解決。
開放性帶來的安全隱患
IP系統(tǒng)的開放性是把雙刃劍,在為用戶帶來極大便利的同時也為監(jiān)控系統(tǒng)帶來了極大的隱患。IP監(jiān)控系統(tǒng)中,視頻編碼器或者IP攝像機往往就安裝在外場前端,視頻流將通過光端機等設(shè)備傳輸至監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)內(nèi),即IP系統(tǒng)的信號傳輸路徑是開放的,任何人理論上都可能進入到監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò),也能通過此途徑上傳病毒文件,此即會給監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)造成極大的危害,導致系統(tǒng)的崩潰。如圖3所示。
隨著IP系統(tǒng)的逐步推廣,越來越多的專業(yè)人士注意到IP系統(tǒng)的安全性。由于IP是目前較為成熟也很通用的技術(shù),而防病毒技術(shù)的發(fā)展又往往滯后于病毒的發(fā)展,所以對于對安全性要求較高的市政或者公安項目,IP監(jiān)控系統(tǒng)的安全性在可以預見的未來都將是一大隱患。
QoS無法保證
在IP監(jiān)控系統(tǒng)中,IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)氖谴罅恳曇纛l信號,這些信號有個特點就是都屬于流質(zhì)媒體,但是IP傳輸交換的原理要求把這些連續(xù)的流質(zhì)媒體信號打斷,各自打包后經(jīng)過復雜的路由傳輸?shù)浇K端。由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復雜,很難保證所有數(shù)據(jù)包都能到達接收端,這將很容易造成圖像幀的丟失,反映在后端就是馬賽克等故障現(xiàn)象,同時,IP網(wǎng)絡(luò)中存在多種信號,而信道的帶寬資源又是有限的,如何才能保證視頻數(shù)據(jù)包的傳輸帶寬不被別的數(shù)據(jù)包搶占也是一大問題,一旦搶占,視頻傳輸就受阻,反映在后端就是延遲。流質(zhì)媒體借助IP網(wǎng)絡(luò)傳輸是最近才大量出現(xiàn)的應(yīng)用方式,當初,IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)計可以說不是為監(jiān)控視頻的流質(zhì)媒體量身定做的傳輸媒介,視頻流在這樣的網(wǎng)絡(luò)里傳輸,服務(wù)質(zhì)量將很難得到保證。
相關(guān)知識過于復雜,不利于工程商或者用戶掌握
IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)中涉及的IP網(wǎng)絡(luò)的知識過于復雜,對于絕大多數(shù)從模擬系統(tǒng)時代走過來的產(chǎn)品生產(chǎn)廠商的技術(shù)人員來說都很難掌握,更不用說知識水平層次不齊的基層工程技術(shù)人員了,這都將為IP監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計施工調(diào)試帶來不小的麻煩。
編解碼算法不統(tǒng)一
現(xiàn)階段IP監(jiān)控系統(tǒng)存在的最大問題在于編碼算法不統(tǒng)一,即使同一種算法,各家做法也各不相同,這種現(xiàn)狀的直接后果是不同廠家的視頻編解碼設(shè)備無法做到通用,也為項目設(shè)備的采購、施工調(diào)試和后期擴容造成了極大的不便。目前這個問題已經(jīng)引起了業(yè)界足夠的重視,相關(guān)國際標準化組織(ONVIF和PSIA)也應(yīng)運而生,相信這個問題很快將得到解決。
縱觀監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,IP監(jiān)控是未來發(fā)展的重要方向,甚至可能是主流方向。這種架構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)將在城域范圍內(nèi)的項目中得到較為廣泛的應(yīng)用,但是考慮到IP機制本身的缺陷,在這些缺陷得到有效解決之前,IP監(jiān)控系統(tǒng)乃至IP傳輸交換機制都不大可能在廣域范圍內(nèi)對重要信息進行傳輸。至于IP系統(tǒng)的缺陷是否能很快得到解決,將取決于視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)在基于IP網(wǎng)絡(luò)的各種業(yè)務(wù)中的話語權(quán),如果視頻業(yè)務(wù)逐步變成IP應(yīng)用中的重要業(yè)務(wù),那么各個廠商就會認真考慮目前存在的缺陷的解決辦法。