智能高清整体解决方案浅析

■田振华

高清应用的逐渐发展，也带动视频监控系统各个环节进入一个全新的升级阶段，要不断去探索技术发展和更新的趋势，并提供整体的解决方案，这是一个挑战，需要厂商具备综合的整体实力。

对于用户而言，高清监控系统与传统的安防监控系统的有一定的区别。第一点区别在于应用需求，传统的标清监控系统只记录事发经过，难以提供更多关键细节，使得监控应用的层次和效能得不到提升，因此需要有新的技术来改善。高清监控的首要目标便是提升清晰度，除了关注清晰度的提升，最重要的是结合行业业务需求的高清方案，让高清技术充分服务于实战。例如针对交通监控，有专用于卡口监控的高清卡口系统、高清车牌识别系统等，这些系统在抓拍、全景视频录像、车牌自动识别等多个特定行业需求环节实现高清图像采集和分析应用，让公安部门侦破案件变得高效、智能和便捷。第二点区别在于成本投入，高清应用的投入相对偏高，这主要体现在基础设施投入和系统本身的投入上。高清系统的部署对于存储、网络带宽等基础配套设施的要求，要比标清系统更高；而高清设备本身的成本也会高于标清产品不少。对于众多的普通用户而言，投入成本是影响他们进一步选择的重要因素之一。因此，在现阶段高清的应用还主要是集中在一些高端场合。第三点区别在于使用习惯，高清应用的技术门槛相对较高。现有的高清监控系统对用户的应用水平通常有较高要求，需要用户具备一定的网络知识、存储知识，还要习惯于新的软件操作介面。对于习惯了模拟监控的工程商和普通用户而言，在使用操作的过渡上需要有一个过程。

网络环境是传输的关键

高清监控系统和传统监控系统相比一个最大的特点就是码流变大了，1路分辨率为720p的视频码流为3-4Mbps，1路分辨率1080p的视频码流为6-8Mbps，如果要建设100路高清视频，码流就非常大，这需要通过视频专用网络进行数据传输。另外存储的方式很大程度上决定了传输网络，目前大型的应用环境（前端监控点数超过1000路）如果在资金、网络方面都没有问题，会采用集中存储方式，一般是IPSAN，但目前这种项目还是非常少，主要集中在高端市场。而大多数中小型网络应用，多是采用分布式存储、集中管理的模式，采用NVR和混合DVR（H-DVR）产品。分布式存储对主干网络的要求不高，但是集中存储的话对网络的要求就很高。

要实现公网的有效传输可以借助3G网络。3G网络和视频监控结合已经在公交、交通、公安等多个行业取得成效，随着技术的发展，3G网络的高带宽优势使得高清监控保证高质量视频文件的传输，视频的质量极大的改善。同TCP/IP 协议的融合，也使得移动网络于和现有因特网应用平台互通整合更加容易。随着3.5G技术及4G技术的逐步成熟，网络带宽和速率将得到进一步的提升，无线视频监控将在高清监控中更好的得到应用。另外一个技术就是双码流，存储时采用主码流高码率或者更高满足高清存储的需求，在公网预览操控时采用子码流低码率满足带宽不够时的常规操作。

硬件、软件结合实现视频系统管理

在建设高清监控系统时，很多时候存在这样一个现象：方案设计中只是对新建点位和已经建设的特殊点位建设为高清摄像机，其他已经建设的模拟摄像机或者网络标清摄像机点位不变。这样在整个监控系统中就会形成模拟、网络标清、高清混存的局面，这就需要一个合适的监控平台做统一管理。监控平台一般分为两类：硬件平台和软件平台。

在目前的模拟、网络标清、高清混合的系统中，一般会存在光端机、模拟矩阵、编码器、解码器、DVR、NVR、NAS、IPSAN、控制键盘、大屏控制器、大屏等繁多的产品，在机房里各种布线更是繁琐，第一增加了系统运行成本，第二增加了系统维护成本，第三不方便设备统一管理。正是基于降低成本和优化管理的需求，杭州海康威视推出了视频综合平台。视频综合平台真正实现了视音频编码、矩阵切换、业务应用、存储、解码、大屏控制的大集成，可以轻松实现模拟前端、IP前端、数字高清前端和混合前端等多种监控网络的接入，升级扩容简洁、系统改造方便、设备高度集成，系统达到电信级的稳定性和可靠性。既能完成对过去模拟矩阵系统的整合，也能完成对已有编码设备的整合，同时也能支持高清监控系统的接入。

随着高清应用的逐渐发展，监控系统中采集、传输、存储、解码、显示、控制各环节的产品都有严格要求，需要具有良好的实时性、高度的稳定性和可靠性，这不仅是对硬件产品提出的要求，也是对软件产品的要求。随着高清监控的发展，软件管理平台已经越来越多的被人们所关注。用户的应用需求在发生变化，人们希望在满足视频监控需求的同时，借助高清监控系统对日常业务进行整合，在管理平台上实现资源的统一调度，让高清技术更加高效、智能和便捷地服务于实战。

云存储和云分析在高清监控中的应用

随着视频监控系统联网规模增大和高清视频监控的普及，需要存储的海量视频数据有如潮水般的冲击着存储系统，信息的规模呈现爆炸式的增长，对存储设备的容量，读写性能、可靠提出了更高要求。传统的存储模式、系统已无法适应。需要引入高可靠、可伸缩、PB级的分布式文件系统，也就是云存储。视频监控数据有着独特的行业特征，云存储需要根据这些特点进行优化后，才能提供高效的服务。安防行业的现状正处于从过去的分散化的形态数据中心化的形态演进中。云存储将是视频监控系统最为基础、核心的技术之一。

视频监控系统中每天都会有大量的录像数据，日积月累就会形成海量的视频数据。这些数据被访问的频率是非常低的，它们都是一些“死”的数据。要将这些“死”转化为可供检索的情报数据。这就需要对这些海量的数据进行复杂的图像分析算法，将里面有用的信息提取出来，如人脸、车牌、行为以及相关的抓图和录像片段截取。这些情报数据同样也是海量的，我们还需要能够“大海捞针”，在海量的情报数据中快速地查找出用户关心的人、事、物。这就涉及到复杂的图像比对和海量检索。这样我们的录像数据才是有价值的。对海量的数据进行图像分析，对海量的情报数据进行图像比对和快速检索，运算量是非常巨大的，用单台普通的计算机是不可能完成的。云分析就是把云计算引入到视频监控系统中来，是图像分析技术和分布式计算相结合的产物。也就是将大量相对廉价得多的服务器通过高性能网络相连接，进行统一的调度和管理，它们相互协同去完成海量的数据存储、海量的分析和检索的任务。

标准的发展促进行业的发展

目前的高清监控市场中，各厂家都开发私有的通信协议和编解码标准，导致系统中各厂家设备、软件之间不兼容，制约IP监控的发展。正是因为这样，数字监控的标准化工作已经提上日程， ONVIF、PSIA组织联盟相继成立，ONVIF和PSIA都是致力于标准网络通信协议的制定，正是由于高清监控的发展推动的网络标准协议的影响，同时标准协议的发展也能保证高清监控更健康的发展。除此之外， HDcctv联盟，随着高清发展，也将在全球范围内产生更大的影响力。

对于制造商和软件提供商而言，标准可以刺激市场对IP安防产品包括监控产品及解决方案的兴趣度，赢得更多的市场商机，可以被更大的系统或者国际性的安防系统所整合。而且由于可以实现一大批厂商的IP产品互联互通，竞争也更加激烈，这也使得厂商不会固步自封。对于集成商而言，更愿意采用标准化的系统，尤其是系统规模庞大时。不同厂商产品的互通使得他们可以提供更加经济有效和更具灵活性的解决方案，为赢得项目增加竞争力；不用在意是否系统中有多个品牌，简化集成工作，降低了施工成本；自由度更大，过去只能配合为数不多的几个品牌，现在可以满足不同类型客户的不同需求。

最终受益的是终端用户。全球性的标准促使用户可以在众多品牌中选择可以符合ONVIF或其它标准规格的互通性产品，不会受制于某几个品牌。实际中经常发生的事情是，随着技术进步或市场竞争变化，当初用户所选择某厂家或产品可能已经在市场上消失，这时用户不得不更换产品或系统。而如果选择标准化IP产品的话，用户不用担心市场的风云变化或某种产品或技术是否被淘汰掉，这将更好地确保用户投资和确保系统符合未来发展趋势。有的用户可能比较在意IP系统的初始投资，这使得他们在希望选择IP系统时望而却步。实际上，标准化IP系统从集成、施工到维护的过程中，成本费用都更低，而且由于标准化的品牌覆盖高中低端，用户可以灵活选择，整体投资因而可以有效降低。

当前，对于众多中国安防厂商来说，标准化发展缓慢，但在全球数字监控领域已经掀起标准化的热潮，中国市场势必也会被波及到。对于有志通往全球市场的厂商而言，携手标准化组织，走向全球化的互联互通是必然的。

目前无论是国际还是国内，都没有一个统一的针对安全防范监控应用的基础编解码标准。当前能够使用的国内外编解码标准主要都是针对广播电视和大众娱乐方面的应用，在安全防范领域直接采用具有很大的不适用性。基于此原因，国标委非常重视SVAC这个统一安防行业基础编解码的国家标准，力争将SVAC标准推荐为具有国际影响力的国际标准。从长远来看，目前我国是世界上最大的安防产品生产国，安防产品及工程承包出口量非常大，支持SVAC国家标准的产品及解决方案，会对世界安防行业产生积极的影响。拥有中国国内自主知识产权的SVAC标准成为国际标准，将极大地提升中国企业的竞争力和影响力。

但是从目前来看，SVAC国标处于起步阶段，各种技术的难度和实用性还缺乏验证，同时国内各厂商对于标准的推广力度如何也决定了SVAC标准的发展，SVAC标准最终能否发展成为国际标准还有待时间考证。

结束语

对于技术和产品发展而言，标清技术发展已经接近最大限度，继续发展的空间已经不大；高清监控在由采集、传输、存储、解码、显示、控制等诸多环节有机组成的完整系统。图像采集系统（摄像机）决定了整个系统的监控图像清晰度、传输系统要支持高清码流（信号）的传输、存储系统必须确保高清码流的高效存取、解码系统应支持高清图像的解码和输出、显示系统支持的最大分辨率必须不低于采集图像的分辨率……因此，高清应用的逐渐发展，也带动视频监控系统各个环节进入一个全新的升级阶段，要不断去探索技术发展和更新的趋势，并提供整体的解决方案，这是一个挑战，需要厂商具备综合的整体实力。

对于市场而言，也急需新的产品来刺激增长；而高清恰恰满足了多方的需求，成为现在和未来发展的方向。