集成與融合:監控平臺異構化需求顯現

　　不知不覺(jué)間，安防系統集成化悄然興起。未來(lái)，產(chǎn)品與技術(shù)的融合將進(jìn)一步推進(jìn)安防系統更標準、更專(zhuān)業(yè)、更為有序。一個(gè)安防監控平臺，由于依靠于多個(gè)不同功能的子系統，或者由于產(chǎn)品提供來(lái)自不同廠(chǎng)商，在數據交換中沒(méi)有一個(gè)統一的標準，因此造成接口眾多、訪(fǎng)問(wèn)性差，從而形成了一個(gè)個(gè)的“信息孤島”。為了平臺間各子系統良好協(xié)作，監控平臺異構體系逐漸出現在安防舞臺。本期《行家視點(diǎn)》欄目邀請杭州?？低晹底旨夹g(shù)股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理陳振波、天津市亞安科技電子有限公司產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理劉海通、深圳波?？萍脊煞萦邢薰炯夹g(shù)工程師羅家振、深圳市億維銳創(chuàng )科技有限公司技術(shù)工程師張文龍、蘇州科達科技有限公司解決方案部總經(jīng)理聶際敏、深圳市信義科技有限公司產(chǎn)品中心副總監孫靖宇、天津天地偉業(yè)數碼科技有限公司技術(shù)經(jīng)理張耀翔、深圳中興力維技術(shù)有限公司行業(yè)總監張鵬、北京中盛益華科技有限公司研發(fā)總監顧長(cháng)海等技術(shù)專(zhuān)家，一同探討，如何構建監控平臺異構化體系。

用戶(hù)綜合管理需求和集成化趨勢促使安防異構方式出現

　　2009年，浙江省公安廳對異構視頻監控平臺制定標準，從而使該省平安工程聯(lián)網(wǎng)能共享平臺建設，由此揭開(kāi)了安防異構系統的建設序幕。在視頻監控的大中型項目中，越來(lái)越的品牌需要相互兼容，系統需要集成與融合，如何解決協(xié)議和接口標準不統一的難題，成為各大廠(chǎng)家攻關(guān)的方向。經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的錘煉和技術(shù)的不斷革新，人們逐漸發(fā)現成長(cháng)于IT行業(yè)的異構系統同樣也適用于安防行業(yè)，在視頻監控領(lǐng)域最先得到應用。

　　羅家振：目前安防領(lǐng)域存在的問(wèn)題導致需要異構體系。一方面，對于普通用戶(hù)而言，平臺界面操作簡(jiǎn)單，集成度高是主要需求。因為用戶(hù)一般會(huì )內部招聘技術(shù)人員對平臺進(jìn)行管理，所以操作簡(jiǎn)單易于人員掌握，而將攝像機、門(mén)禁、報警等系統整合管理也是他們的重大需求。此外，兼容性強是目前比較頭疼的問(wèn)題，因為有些知名廠(chǎng)家雖然單一品牌做得好，但對其他產(chǎn)品的兼容效果差強人意，其實(shí)客戶(hù)更希望廠(chǎng)商做全線(xiàn)產(chǎn)品，這樣數據的保存和調取及整個(gè)系統的運行較穩定。另一方面，很多客戶(hù)選擇視頻監控系統，都會(huì )利用平臺的綜合網(wǎng)絡(luò )系統和信息綜合調度能力。就項目來(lái)說(shuō)，有公安局的項目，也有很多企業(yè)用戶(hù)。公安局多半需求視頻結合地理信息以查看其視頻聯(lián)動(dòng)效果，而企業(yè)需求較簡(jiǎn)單，只要看圖像和看錄像這兩者可以滿(mǎn)足即可。但之前使用的平臺總是會(huì )出現一些問(wèn)題，比如網(wǎng)絡(luò )突然連接不上和視頻傳輸不順暢，而且部分在專(zhuān)網(wǎng)上性能表現不錯的平臺，一進(jìn)入公網(wǎng)就會(huì )出現掉線(xiàn)和死機的現象。因此，網(wǎng)絡(luò )傳輸也是綜合集成平臺亟待解決的問(wèn)題。

　　顧長(cháng)海：一個(gè)大的綜合性視頻監控平臺的建設要求構造一個(gè)大規模、廣范圍的視頻監控管理平臺，形成對所轄范圍的有效的視頻監控?，F有的視頻監控系統由于技術(shù)體系不一，采用的標準各異，存在著(zhù)相互之間難以兼容互通的問(wèn)題。而綜合視頻監控管理平臺不可能只采用一種視頻監控系統，必需兼容使用多種不同的視頻監控系統。以平安城市為例，“平安城市”項目是一個(gè)特大型、綜合性非常強的管理系統，不僅需要滿(mǎn)足治安管理、城市管理、交通管羅家振 波?？萍技夹g(shù)工程師顧長(cháng)海中盛益華研發(fā)總監張文龍 億維銳創(chuàng )技術(shù)工程師理、應急指揮等需求，而且還要兼顧災難事故預警、安全生產(chǎn)監控等方面對圖像監控的需求，同時(shí)還要考慮報警、門(mén)禁等配套系統的集成以及與廣播系統的聯(lián)動(dòng)。由于這些系統所采用的技術(shù)體系、整體架構都存在著(zhù)巨大的差別，因此在這些系統的互聯(lián)過(guò)程中必然會(huì )出現系統異構的問(wèn)題。

搭建異構安防監控平臺的方式

　　異構體方式的監控平臺，主要是解決不同廠(chǎng)商、不同產(chǎn)品的兼容和多個(gè)子系統互相集成的問(wèn)題，需要考慮到平臺的網(wǎng)絡(luò )接入和資源開(kāi)發(fā)方式，同時(shí)建設的異構監控平臺需要立足大型聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)的角度去設計，把握好互利與共享的原則。

　　陳振波：監控平臺采用異構方式主要解決不同廠(chǎng)商設備(包括編解碼設備、報警設備等)的接入、不同廠(chǎng)商平臺軟件的互聯(lián)、第三方子系統的對接這幾方面的問(wèn)題。對不同廠(chǎng)商的設備，主要采用設備接入服務(wù)器進(jìn)行設備接入，它使用設備廠(chǎng)商提供的SDK或者通訊協(xié)議對設備進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，并轉換成平臺的統一通訊協(xié)議，使得平臺內部的通訊協(xié)議是統一的，接入新的設備大部分只需要在接入服務(wù)器進(jìn)行設備適配工作即可。另外，如果前端編碼設備采用的不是業(yè)界標準的編碼算法或者碼流封裝標準，則客戶(hù)端的視頻播放組件也需要進(jìn)行對接。

　　隨著(zhù)監控應用的不斷深化，同一個(gè)行業(yè)不同廠(chǎng)商的監控平臺或者不同行業(yè)的監控平臺間進(jìn)行互聯(lián)互通的需求也越來(lái)越多，因不同行業(yè)的監控平臺遵循的協(xié)議標準不一致，所以采用了“互聯(lián)網(wǎng)關(guān)”來(lái)屏蔽不同平臺間的差異性，通過(guò)配置可以選擇恰當的協(xié)議跟異構平臺進(jìn)行交互，實(shí)現監控平臺間的“軟交換”。這方面國家和地方都制定了很多的標準，如T669，DB33等，國際標準方面有ONVIF、PSIA等。在實(shí)際項目中，監控平臺也經(jīng)常需要跟客戶(hù)以后的業(yè)務(wù)子系統進(jìn)行對接，以實(shí)現資源共享、信息互通，達到1+1>2的效果。這一般有兩個(gè)方面的需求：一是監控平臺通過(guò)業(yè)務(wù)子系統獲取監控平臺必須的數據，避免數據重復錄入，比如用戶(hù)數據、權限數據、地圖數據、GPS數據等;二是業(yè)務(wù)子系統通過(guò)監控平臺獲取跟業(yè)務(wù)處理密切相關(guān)的數據，以加強業(yè)務(wù)子系統的效能，比如報警聯(lián)動(dòng)觸發(fā)業(yè)務(wù)系統的處理流程、關(guān)鍵業(yè)務(wù)處理過(guò)程錄像取證等。這方面的需求主要通過(guò)ESB(Enterprise Service Bus)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行集成。

　　孫靖宇：多種監控平臺建設促使小規模視頻監控模型逐漸形成，隨著(zhù)視頻監控系統在城市治安中應用的日益普及和深化，分而治之的小區域監控模式存優(yōu)缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái)，由于這些監控平臺是由不同平臺開(kāi)發(fā)商、采用不同編解碼設備、不同傳輸協(xié)議、標準、不同傳輸網(wǎng)絡(luò )構成不同監控應用模式，難以互聯(lián)互通，實(shí)現數據資源共享的目的。如果要解決上述問(wèn)題，實(shí)現多種監控平臺互聯(lián)互通，視頻數據資源共享，就必須解決對多種監控平臺進(jìn)行異構集成接入問(wèn)題。

　　從視頻監控系統集成開(kāi)發(fā)平臺角度分析，異構首先應分析以下幾個(gè)問(wèn)題：首先，明確系統集成接入需求。一般情況下，接入需求主要體現在集成系統展現層希望實(shí)現的業(yè)務(wù)功能需求，可以整理為四點(diǎn)：實(shí)時(shí)視頻瀏覽、控聶際敏 蘇州科達解決方案部總經(jīng)理孫靖宇 信義科技產(chǎn)品中心副總監張耀翔 天地偉業(yè)研發(fā)本部平臺 中心工程師制、抓圖、錄像、對講等基本功能;歷史視頻檢索、回放、下載;系統設備網(wǎng)管功能，包括設備參數配置、設備在線(xiàn)巡檢功能等;視頻智能分析應用;實(shí)現異構系統視頻編輯分析，如智能視頻分析、視頻質(zhì)量診斷、視頻結構化語(yǔ)義描述、視頻標準化編輯處理等。其次，設備資源開(kāi)放方式。最后，系統網(wǎng)絡(luò )接入方式。

　　張鵬：異構平臺軟件整合的設計思想在于保持原有平臺的相對穩定，新建平臺的快速接入，站在全省、市的高度，按照設計的各類(lèi)調用、共享原則，實(shí)現對監控平臺各類(lèi)資源的統一調度、管理、使用。針對資源的調用、共享原則方面，主要以工作流方式進(jìn)行處理?；诠ぷ髁饕婵梢蚤_(kāi)發(fā)、定制、執行各種管理業(yè)務(wù)流程，能管理流程參與者之間的關(guān)系;能集成內部與外部流程資源和監控流程的運行。解決的主要問(wèn)題使在多個(gè)參與者之間按照某種預定義的規則傳遞文檔、信息或任務(wù)的過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行，從而實(shí)現某個(gè)預期的業(yè)務(wù)目標，或促進(jìn)此目標的實(shí)現。使用工作流引擎，開(kāi)發(fā)者可以基于可視化的圖形界面開(kāi)發(fā)流程定義、管理流程實(shí)例和測試流程定義，極大提高了工作效率。因為工作流引擎提供標準的方法組織任意軟件資產(chǎn)，并與之有效交互，因此開(kāi)發(fā)者就不必花時(shí)間處理不同的接口。工作流引擎還支持獨立部署和與業(yè)務(wù)系統融合部署的部署策略，滿(mǎn)足性能優(yōu)先和可管理性?xún)?yōu)先的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

異構體的監控平臺關(guān)鍵技術(shù)

　　近年來(lái)，安防視頻監控已向著(zhù)大型化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化的趨勢發(fā)展，甚至出現了社會(huì )化聯(lián)網(wǎng)的需求，影響異構監控平臺的關(guān)鍵技術(shù)成為安防行業(yè)熱論的焦點(diǎn)。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，通信信令技術(shù)、編解碼標準、媒體傳輸技術(shù)、SIP協(xié)議的封裝、信息安全和接口統一是異構化監控平臺的關(guān)鍵技術(shù)。

　　李文：監控平臺異構的關(guān)鍵技術(shù)主要有以幾個(gè)方面：統一的編解碼標準，采用業(yè)界通行的標準才能降低異構的工作量;統一的交互協(xié)議，不同平臺間需要制定統一的標準交互協(xié)議才有可能實(shí)現大規模的平臺互聯(lián)。目前國際上有PSIA、ONVIF等標準協(xié)議，國內也有T669、DB33等行業(yè)標準協(xié)議;統一的封裝、傳輸技術(shù);簡(jiǎn)潔高效的平臺服務(wù)接口，方便業(yè)務(wù)系統對監控系統的資源進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。服務(wù)提供方式包括Web Service，SDK等;操作系統的兼容性，Windows和Linux這兩大操作系統在同一個(gè)平臺中共存的要求越來(lái)越多，這就需要平臺軟件的各種組件需要能同時(shí)運行在這兩個(gè)操作系統之上，構建一個(gè)中間件來(lái)屏蔽復雜性是比較好的選擇;服務(wù)集成技術(shù)。

　　劉海通：關(guān)鍵在以下3個(gè)方面：通信信令技術(shù)：信令技術(shù)主要用于視頻通信的會(huì )話(huà)建立和管理;媒體傳輸技術(shù)：媒體傳輸主要解決編碼后的媒體流如何在網(wǎng)絡(luò )上傳輸的問(wèn)題;媒體編解碼技術(shù)：媒體編解碼技術(shù)主要對原始視頻碼流進(jìn)行壓縮以及恢復，常見(jiàn)的有H.264/Mpeg4編解碼技術(shù)。

　　聶際敏：由于監控是業(yè)務(wù)發(fā)展優(yōu)先于標準發(fā)展，所以沒(méi)有一個(gè)統一標準對各種系統進(jìn)行規范，甚至同一代的設備，由于只有一些基本企業(yè)標準，基本上各種業(yè)務(wù)環(huán)節，都無(wú)法實(shí)現互通。如模擬攝像頭的控制信號，接入信令標準，編解碼標準等等。而且目前各種設備都在現網(wǎng)有一定的存量，并且很多產(chǎn)品都無(wú)法升級，無(wú)法采用統一規范標準后進(jìn)行互聯(lián)。所以，如何適應各種不同標準是最大的困難。

　　張耀翔：關(guān)鍵技術(shù)主要為異構平臺對SIP協(xié)議的封裝，SIP協(xié)議由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF:Internet Engineering Task Force)制定的，用于多方多媒體通信的框架協(xié)議。它是一個(gè)基于文本的應用層控制協(xié)議，獨立于底層傳輸協(xié)議，用于建立、修改和終止IP網(wǎng)上的雙方或多方多媒體會(huì )話(huà)，之前一直用于通信行業(yè)，近年在監控行業(yè)中的使用也越來(lái)越多，支持與使用SIP協(xié)議的平臺與設備也越來(lái)越多，已逐漸成為行業(yè)的標準所以在異構平臺中對SIP協(xié)議的標準封裝成為平臺間互聯(lián)互通的關(guān)鍵。另外，在視頻監控系統中對于視頻編碼格式的轉換也非常主要，需要將各平臺中不通的編碼格式進(jìn)行在線(xiàn)轉換，一般采用H.264/MJPG4編碼格式。

　　張文龍：信息安全和接口統一問(wèn)題是異構監控平臺中的基本問(wèn)題。從整體上、系統地研究異構平臺融合所涉及的安全關(guān)鍵技術(shù)和管理問(wèn)題，研究保證平臺安全的個(gè)性和共性問(wèn)題，顯得尤為重要。要通過(guò)對安全機制和協(xié)議的廣泛研制與應用，積極建立新型主動(dòng)安全防護系統，以真正達到可信、可控、可用這一安防行業(yè)的最終目標。

網(wǎng)絡(luò )化、智能化、集成化、高清化 對異構監控平臺提出了新的挑戰

　　在安防行業(yè)建設異構監控平臺，需要緊跟當下網(wǎng)絡(luò )化、智能化、集成化、高清化的行業(yè)趨勢。網(wǎng)絡(luò )環(huán)境是異構監控平臺的基礎、智能化為平臺提高效率、集成化是平臺建設的目標、高清化將為這個(gè)平臺的建設帶來(lái)諸多需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

　　陳振波：網(wǎng)絡(luò )化、智能化、集成化、高清化是監控平臺的發(fā)展趨勢，它們對平臺異構帶來(lái)的影響主要還是標準化的問(wèn)題，對監控平臺的架構設計是一個(gè)嚴峻考驗。

　　聶際敏：網(wǎng)絡(luò )化是異構系統整合的基礎。包括模擬矩陣方式，DVR方式都是基于有限范圍的監控，只有網(wǎng)絡(luò )化以后，才能形成大范圍的視頻監控，才有整合的基礎;智能化則是異構系統整合的巨大推動(dòng)力，整合后，就能利用整合后的系統提供統一的圖像調用進(jìn)行智能分析，為業(yè)務(wù)提供后續的支撐;集成化，高清化是未來(lái)的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢，并且未來(lái)的高清化以網(wǎng)絡(luò )為主，傳統的DVR逐步?jīng)]落。

　　孫靖宇：近年來(lái)，用戶(hù)對視頻應用要求正逐步從單一視頻監控向基于視頻的綜合業(yè)務(wù)應用方向轉變，監控平臺如何提供更為有效、豐富的視頻資源，視頻質(zhì)量好壞等因素至關(guān)重要。集成、智能化會(huì )促使將更多智能算法集成至更小、更靈活的前端設備，包括網(wǎng)絡(luò )攝像機、視頻智能分析硬件等。具備集成度高、智能化等特點(diǎn)，監控平臺需要解決此類(lèi)設備或子系統的集成接入，異構平臺尤為需要。例如，高清智能視頻分析系統會(huì )作為整個(gè)視頻監控應用系統的一個(gè)子系統存在，如何通過(guò)該子系統輸入視頻數據實(shí)現人群密度統計、越界、人車(chē)軌跡

　　分析等智能分析，根據規則輸出分析結果，是系統異構過(guò)程中需新增的工作。另外，基于高清視頻的子系統異構會(huì )加重流媒體的轉發(fā)負荷，如從原D1、2M碼流，提高至高清、4—8M或更高碼流的視頻數據傳輸，對物理網(wǎng)絡(luò )、流媒體服務(wù)器來(lái)講，都有較大負荷壓力。

　　張耀翔：網(wǎng)絡(luò )化、智能化、集成化、高清化對異構有一定的屏蔽性，使各廠(chǎng)商的內部數據差異化更為突出，不利于數據的統一管理與平臺的互聯(lián)互通，需要制訂更為適用的數據包封裝標準來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

異構監控方式，有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)傳輸各有利弊

　　以往的安防監控多采用有線(xiàn)傳輸，傳輸介質(zhì)從同軸電纜、雙絞線(xiàn)到光纖不斷更新。在有線(xiàn)技術(shù)不斷完善的同時(shí)，各式各樣的無(wú)線(xiàn)技術(shù)也發(fā)展起來(lái)，令安防監控的傳輸方式更加多樣化。異構監控平臺，其有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)傳輸方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，企業(yè)應該根據項目具體情況，綜合其他外在因素，進(jìn)行選擇。

　　李文：無(wú)線(xiàn)傳輸可以實(shí)現編碼設備的移動(dòng)化，雖然3G/WiFi網(wǎng)絡(luò )提供了比以前更快的網(wǎng)絡(luò )傳輸速度，但穩定性還是比不上有線(xiàn)傳輸。一個(gè)監控平臺中有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)的傳輸方式都是要支持的，異構處理上需要針對這兩種傳輸方式進(jìn)行特別處理，無(wú)線(xiàn)傳輸用在移動(dòng)設備和客戶(hù)端的接入，有線(xiàn)傳輸用在監控平臺骨干網(wǎng)的組建。異構無(wú)線(xiàn)傳輸方面，需充分考慮對網(wǎng)絡(luò )方面的適用性，主要考慮：無(wú)線(xiàn)傳輸的不穩定性，帶寬窄，容易丟包，時(shí)延大;無(wú)線(xiàn)設備接入安全，訪(fǎng)問(wèn)控制、數據加密;怎么保證大數據量視頻傳輸，采用怎樣的QoS策略等。

　　劉海通：有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)屬于網(wǎng)絡(luò )傳輸接入的問(wèn)題，都可以承載IP數據，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的異構連接已經(jīng)非常成熟。有線(xiàn)方式在帶寬速率方面明顯優(yōu)于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，但存在布線(xiàn)問(wèn)題，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在無(wú)線(xiàn)資源管理、網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方面還需要進(jìn)一步提高，以提升無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的傳輸質(zhì)量。

　　聶際敏：由于無(wú)線(xiàn)是一個(gè)高延時(shí)，低帶寬，變帶寬的鏈路，有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)在傳輸上是有巨大差異的，其圖像的特性也各不相同。但是無(wú)線(xiàn)有其無(wú)可替代的優(yōu)勢，移動(dòng)化，部署快捷，適應各種不通場(chǎng)景，是有線(xiàn)的良好補充。

　　孫靖宇：異構有線(xiàn)傳輸：從傳輸網(wǎng)絡(luò )承載量角度而言，有線(xiàn)異構接入可以支持高分辨率、高碼流的多路并發(fā)視頻傳輸與控制，滿(mǎn)足異構系統數據高效傳輸需求。缺點(diǎn)則是對網(wǎng)絡(luò )接入過(guò)于依賴(lài)，當無(wú)法物理連接通訊時(shí)，異構系統變會(huì )中斷連接;異構無(wú)線(xiàn)傳輸：無(wú)線(xiàn)異構可以有效解決因環(huán)境等因素引起有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )無(wú)法應用的場(chǎng)景，隨著(zhù)3G、WiFi等無(wú)線(xiàn)傳輸模式的應用興起，4CIF、512K-1M碼流視頻數據也能實(shí)現流暢傳輸，缺點(diǎn)則是無(wú)法實(shí)現高并發(fā)量數據傳輸。

　　張耀翔：有線(xiàn)傳輸信號穩定，帶寬高，傳輸距離遠，信息衰減小但靈活度不如無(wú)線(xiàn)傳輸，不能支持手持設備等;無(wú)線(xiàn)傳輸信號、帶寬、傳輸距離、信號衰減 等目前都不如有線(xiàn)傳輸，不過(guò)經(jīng)過(guò)之后的發(fā)展這方面會(huì )有所提高。對于監控平臺來(lái)說(shuō)有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)傳輸應是透明的，但要為無(wú)線(xiàn)傳輸要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化來(lái)提高數據是實(shí)時(shí)性。

　　集成與融合的發(fā)展，是一個(gè)行業(yè)成熟的標志。最早應用在平安城市建設中的異構監控平臺，行業(yè)人士把異構化稱(chēng)為監控平臺的另一次質(zhì)變。其實(shí)，異構化體系在安防行業(yè)不僅僅只是監控應用，智能家居、樓宇對講系統同樣可以異構化。異構，怎樣影響安防，值得期待!