经济的发展促使着人们不断的提高安防意识,当传统的本地模拟监控方式逐渐不能满足某些行业大范围、远距离监控的需求,如银行跨地区联网监控时,通过网络将图像进行远程传输的集中监控方式应运而生。目前,随着互联网的大范围普及,远程监控已经渗透到教育、政府、娱乐场所、医院、酒店、运动场馆、城市治安等多种领域。
熟悉远程监控的人都知道,将图像摄取后进行远程传输的主要方式除了互联网,还有光纤。有人认为,通过光端机和光纤进行远程监控,其视频图像的质量和传输速度要优于网络传输,但是它昂贵的成本和复杂的布线工程让人望而却步。更重要的是,其组网能力相对较差,不能满足大型监控项目的需求。而网络监控则在此显示出它独有的优势:凡是有网络的地方就能构建网络监控系统。由于省去了传统的布线和线路维护费用,使得网络监控系统的安装成本大大降低。对于使用者来说,网络监控还不受时间、地点限制,在授权的情况下可以随时按需监控,实现即插即用即看,使用方式相当便捷。于是,IP网络监控一致被业界认为是未来视频联网监控的主要趋势。网络监控的优势和广阔前景促使国内外安防厂商纷纷研发适合网络监控的产品,如先前的DVR,后来的网络摄像机、视频服务器等。这些网络产品由于采用了先进的数字压缩技术,可使传输带宽和存储要求达到更小化,以弥补因网络带宽不足而导致的缺陷。近年来,数字视频监控系统的核心设备——网络摄像机和视频服务器因为具有更多的智能特性和强大的联网功能,而成为网络监控市场的新宠儿。
视频服务器和DVR具有鲜明不同的定位,对于DVR,主要是本地存储、回放。远程网络监看只是其中的一个辅助性功能,而视频服务器主要功能是网络监看。而网络监看要解决的根本问题是解决视频图像占用大量带宽与网络带宽资源相对有限的矛盾。网络监控在技术的不成熟体现在以下方面:一、视频质量与模拟相比还存在不同程度差距,高质量的视频流往往占用大量网络带宽,而广域网带宽目前并不便宜;二、无论是硬件还是软件,对于如何在复杂网络环境下保证效果并没有深入的研究和解决措施;三、硬件编码、传输、联动等没有形成标准,各厂家往往各行其是;四、高品质,低价格的硬件产品远没有出现。
视频服务器要解决带宽问题,必须在视频服务器产品本身的设计和使用理念上需要超越。要想在同等带宽下传输的数字视频图像更好,必须成倍的增强编码的复杂度。要想在同等带宽下携带更多的“信息”,必须采用智能的算法消除掉不感兴趣的信息。而这两者都是需要通过增加产品的成本才有可能来完成。之所以需要超越现有的产品使用理念在于:对于DVR产品,我们可以通过一次性增加硬盘来解决上述矛盾,而对于基于视频服务器的分布式网络监控系统,增加网络接入带宽是长期的运营成本的投入,而不是一次性投入。因此,对于网络视频服务器产品,选购的时候应该考虑系统综合投资和运营性价比,而不是简单的比较视频服务器产品本身的价格高低。
基于以上考虑,视频服务器产品的设计理念就是:使用最先进的编码算法和最大程度的引入智能化。目前代表最先进编码技术的算法依然是H.264,无论应用在帧间编码还是帧内编码。从帧内编码的效率来看,H.264由于采用了多种空间预测模式,编码效率优于使用Wavelet Transform的JPEG2000。H.264算法的复杂度非常高,通过复杂的计算换取了编码效率的提高。因此,要很好的实现H.264算法必须依赖强有力的硬件支持。
目前实现H.264算法主要采用DSP或者ASIC实现。由于实现H.264视频编码的ASIC主要目标市场定位于手机视频,编码质量的要求无法满足网络视频监控应用的需求。因此,主流的解决方案依然是采用DSP>芯片的解决方案。
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