不知不覺間，安防系統集成化悄然興起。未來，產品與技術的融合將進一步推進安防系統更標準、更專業、更為有序。一個安防監控平臺，由于依靠于多個不同功能的子系統，或者由于產品提供來自不同廠商，在數據交換中沒有一個統一的標準，因此造成接口眾多、訪問性差，從而形成了一個個的“信息孤島”。為了平臺間各子系統良好協作，監控平臺異構體系逐漸出現在安防舞臺。本期《行家視點》欄目邀請杭州海康威視數字技術股份有限公司產品經理陳振波、天津市亞安科技電子有限公司產品市場經理劉海通、深圳波粒科技股份有限公司技術工程師羅家振、深圳市億維銳創科技有限公司技術工程師張文龍、蘇州科達科技有限公司解決方案部總經理聶際敏、深圳市信義科技有限公司產品中心副總監孫靖宇、天津天地偉業數碼科技有限公司技術經理張耀翔、深圳中興力維技術有限公司行業總監張鵬、北京中盛益華科技有限公司研發總監顧長海等技術專家，一同探討，如何構建監控平臺異構化體系。
用戶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網能共享平臺建設，由此揭開了安防異構系統的建設序幕。在視頻監控的大中型項目中，越來越的品牌需要相互兼容，系統需要集成與融合，如何解決協議和接口標準不統一的難題，成為各大廠家攻關的方向。經過市場的錘煉和技術的不斷革新，人們逐漸發現成長于IT行業的異構系統同樣也適用于安防行業，在視頻監控領域最先得到應用。
羅家振：目前安防領域存在的問題導致需要異構體系。一方面，對于普通用戶而言，平臺界面操作簡單，集成度高是主要需求。因為用戶一般會內部招聘技術人員對平臺進行管理，所以操作簡單易于人員掌握，而將攝像機、門禁、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題，因為有些知名廠家雖然單一品牌做得好，但對其他產品的兼容效果差強人意，其實客戶更希望廠商做全線產品，這樣數據的保存和調取及整個系統的運行較穩定。另一方面，很多客戶選擇視頻監控系統，都會利用平臺的綜合網絡系統和信息綜合調度能力。就項目來說，有公安局的項目，也有很多企業用戶。公安局多半需求視頻結合地理信息以查看其視頻聯動效果，而企業需求較簡單，只要看圖像和看錄像這兩者可以滿足即可。但之前使用的平臺總是會出現一些問題，比如網絡突然連接不上和視頻傳輸不順暢，而且部分在專網上性能表現不錯的平臺，一進入公網就會出現掉線和死機的現象。因此，網絡傳輸也是綜合集成平臺亟待解決的問題。
顧長海：一個大的綜合性視頻監控平臺的建設要求構造一個大規模、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。現有的視頻監控系統由于技術體系不一，采用的標準各異，存在著相互之間難以兼容互通的問題。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”項目是一個特大型、綜合性非常強的管理系統，不僅需要滿足治安管理、城市管理、交通管羅家振 波粒科技技術工程師顧長海中盛益華研發總監張文龍 億維銳創技術工程師理、應急指揮等需求，而且還要兼顧災難事故預警、安全生產監控等方面對圖像監控的需求，同時還要考慮報警、門禁等配套系統的集成以及與廣播系統的聯動。由于這些系統所采用的技術體系、整體架構都存在著巨大的差別，因此在這些系統的互聯過程中必然會出現系統異構的問題。
搭建異構安防監控平臺的方式
異構體方式的監控平臺，主要是解決不同廠商、不同產品的兼容和多個子系統互相集成的問題，需要考慮到平臺的網絡接入和資源開發方式，同時建設的異構監控平臺需要立足大型聯網用戶的角度去設計，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商設備(包括編解碼設備、報警設備等)的接入、不同廠商平臺軟件的互聯、第三方子系統的對接這幾方面的問題。對不同廠商的設備，主要采用設備接入服務器進行設備接入，它使用設備廠商提供的SDK或者通訊協議對設備進行訪問，并轉換成平臺的統一通訊協議，使得平臺內部的通訊協議是統一的，接入新的設備大部分只需要在接入服務器進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界標準的編碼算法或者碼流封裝標準，則客戶端的視頻播放組件也需要進行對接。
隨著監控應用的不斷深化，同一個行業不同廠商的監控平臺或者不同行業的監控平臺間進行互聯互通的需求也越來越多，因不同行業的監控平臺遵循的協議標準不一致，所以采用了“互聯網關”來屏蔽不同平臺間的差異性，通過配置可以選擇恰當的協議跟異構平臺進行交互，實現監控平臺間的“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。在實際項目中，監控平臺也經常需要跟客戶以后的業務子系統進行對接，以實現資源共享、信息互通，達到1+1>2的效果。這一般有兩個方面的需求：一是監控平臺通過業務子系統獲取監控平臺必須的數據，避免數據重復錄入，比如用戶數據、權限數據、地圖數據、GPS數據等;二是業務子系統通過監控平臺獲取跟業務處理密切相關的數據，以加強業務子系統的效能，比如報警聯動觸發業務系統的處理流程、關鍵業務處理過程錄像取證等。這方面的需求主要通過ESB(Enterprise Service Bus)相關技術進行集成。
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缺點也逐漸暴露出來，由于這些監控平臺是由不同平臺開發商、采用不同編解碼設備、不同傳輸協議、標準、不同傳輸網絡構成不同監控應用模式，難以互聯互通，實現數據資源共享的目的。如果要解決上述問題，實現多種監控平臺互聯互通，視頻數據資源共享，就必須解決對多種監控平臺進行異構集成接入問題。
從視頻監控系統集成開發平臺角度分析，異構首先應分析以下幾個問題：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現的業務功能需求，可以整理為四點：實時視頻瀏覽、控聶際敏 蘇州科達解決方案部總經理孫靖宇 信義科技產品中心副總監張耀翔 天地偉業研發本部平臺 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;系統設備網管功能，包括設備參數配置、設備在線巡檢功能等;視頻智能分析應用;實現異構系統視頻編輯分析，如智能視頻分析、視頻質量診斷、視頻結構化語義描述、視頻標準化編輯處理等。其次，設備資源開放方式。最后，系統網絡接入方式。
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，按照設計的各類調用、共享原則，實現對監控平臺各類資源的統一調度、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行處理。基于工作流引擎可以開發、定制、執行各種管理業務流程，能管理流程參與者之間的關系;能集成內部與外部流程資源和監控流程的運行。解決的主要問題使在多個參與者之間按照某種預定義的規則傳遞文檔、信息或任務的過程自動進行，從而實現某個預期的業務目標，或促進此目標的實現。使用工作流引擎，開發者可以基于可視化的圖形界面開發流程定義、管理流程實例和測試流程定義，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，并與之有效交互，因此開發者就不必花時間處理不同的接口。工作流引擎還支持獨立部署和與業務系統融合部署的部署策略，滿足性能優先和可管理性優先的業務場景。
異構體的監控平臺關鍵技術
近年來，安防視頻監控已向著大型化、數字化、網絡化的趨勢發展，甚至出現了社會化聯網的需求，影響異構監控平臺的關鍵技術成為安防行業熱論的焦點。簡單點說，通信信令技術、編解碼標準、媒體傳輸技術、SIP協議的封裝、信息安全和接口統一是異構化監控平臺的關鍵技術。
李文：監控平臺異構的關鍵技術主要有以幾個方面：統一的編解碼標準，采用業界通行的標準才能降低異構的工作量;統一的交互協議，不同平臺間需要制定統一的標準交互協議才有可能實現大規模的平臺互聯。目前國際上有PSIA、ONVIF等標準協議，國內也有T669、DB33等行業標準協議;統一的封裝、傳輸技術;簡潔高效的平臺服務接口，方便業務系統對監控系統的資源進行訪問。服務提供方式包括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平臺中共存的要求越來越多，這就需要平臺軟件的各種組件需要能同時運行在這兩個操作系統之上，構建一個中間件來屏蔽復雜性是比較好的選擇;服務集成技術。
劉海通：關鍵在以下3個方面：通信信令技術：信令技術主要用于視頻通信的會話建立和管理;媒體傳輸技術：媒體傳輸主要解決編碼后的媒體流如何在網絡上傳輸的問題;媒體編解碼技術：媒體編解碼技術主要對原始視頻碼流進行壓縮以及恢復，常見的有H.264/Mpeg4編解碼技術。
聶際敏：由于監控是業務發展優先于標準發展，所以沒有一個統一標準對各種系統進行規范，甚至同一代的設備，由于只有一些基本企業標準，基本上各種業務環節，都無法實現互通。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有一定的存量，并且很多產品都無法升級，無法采用統一規范標準后進行互聯。所以，如何適應各種不同標準是最大的困難。
張耀翔：關鍵技術主要為異構平臺對SIP協議的封裝，SIP協議由互聯網工程任務組(IETF:Internet Engineering Task Force)制定的，用于多方多媒體通信的框架協議。它是一個基于文本的應用層控制協議，獨立于底層傳輸協議，用于建立、修改和終止IP網上的雙方或多方多媒體會話，之前一直用于通信行業，近年在監控行業中的使用也越來越多，支持與使用SIP協議的平臺與設備也越來越多，已逐漸成為行業的標準所以在異構平臺中對SIP協議的標準封裝成為平臺間互聯互通的關鍵。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行在線轉換，一般采用H.264/MJPG4編碼格式。
張文龍：信息安全和接口統一問題是異構監控平臺中的基本問題。從整體上、系統地研究異構平臺融合所涉及的安全關鍵技術和管理問題，研究保證平臺安全的個性和共性問題，顯得尤為重要。要通過對安全機制和協議的廣泛研制與應用，積極建立新型主動安全防護系統，以真正達到可信、可控、可用這一安防行業的最終目標。
網絡化、智能化、集成化、高清化 對異構監控平臺提出了新的挑戰
在安防行業建設異構監控平臺，需要緊跟當下網絡化、智能化、集成化、高清化的行業趨勢。網絡環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、高清化將為這個平臺的建設帶來諸多需要解決的技術問題。
陳振波：網絡化、智能化、集成化、高清化是監控平臺的發展趨勢，它們對平臺異構帶來的影響主要還是標準化的問題，對監控平臺的架構設計是一個嚴峻考驗。
聶際敏：網絡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，只有網絡化以后，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力，整合后，就能利用整合后的系統提供統一的圖像調用進行智能分析，為業務提供后續的支撐;集成化，高清化是未來的業務發展趨勢，并且未來的高清化以網絡為主，傳統的DVR逐步沒落。
孫靖宇：近年來，用戶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務應用方向轉變，監控平臺如何提供更為有效、豐富的視頻資源，視頻質量好壞等因素至關重要。集成、智能化會促使將更多智能算法集成至更小、更靈活的前端設備，包括網絡攝像機、視頻智能分析硬件等。具備集成度高、智能化等特點，監控平臺需要解決此類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作為整個視頻監控應用系統的一個子系統存在，如何通過該子系統輸入視頻數據實現人群密度統計、越界、人車軌跡
分析等智能分析，根據規則輸出分析結果，是系統異構過程中需新增的工作。另外，基于高清視頻的子系統異構會加重流媒體的轉發負荷，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，對物理網絡、流媒體服務器來講，都有較大負荷壓力。
張耀翔：網絡化、智能化、集成化、高清化對異構有一定的屏蔽性，使各廠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互通，需要制訂更為適用的數據包封裝標準來解決這個問題。
異構監控方式，有線與無線傳輸各有利弊
以往的安防監控多采用有線傳輸，傳輸介質從同軸電纜、雙絞線到光纖不斷更新。在有線技術不斷完善的同時，各式各樣的無線技術也發展起來，令安防監控的傳輸方式更加多樣化。異構監控平臺，其有線與無線傳輸方式各有優缺點，企業應該根據項目具體情況，綜合其他外在因素，進行選擇。
李文：無線傳輸可以實現編碼設備的移動化，雖然3G/WiFi網絡提供了比以前更快的網絡傳輸速度，但穩定性還是比不上有線傳輸。一個監控平臺中有線和無線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行特別處理，無線傳輸用在移動設備和客戶端的接入，有線傳輸用在監控平臺骨干網的組建。異構無線傳輸方面，需充分考慮對網絡方面的適用性，主要考慮：無線傳輸的不穩定性，帶寬窄，容易丟包，時延大;無線設備接入安全，訪問控制、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、無線屬于網絡傳輸接入的問題，都可以承載IP數據，有線網絡和無線網絡的異構連接已經非常成熟。有線方式在帶寬速率方面明顯優于無線網絡，但存在布線問題，無線網絡在無線資源管理、網絡優化方面還需要進一步提高，以提升無線網絡的傳輸質量。
聶際敏：由于無線是一個高延時，低帶寬，變帶寬的鏈路，有線與無線在傳輸上是有巨大差異的，其圖像的特性也各不相同。但是無線有其無可替代的優勢，移動化，部署快捷，適應各種不通場景，是有線的良好補充。
孫靖宇：異構有線傳輸：從傳輸網絡承載量角度而言，有線異構接入可以支持高分辨率、高碼流的多路并發視頻傳輸與控制，滿足異構系統數據高效傳輸需求。缺點則是對網絡接入過于依賴，當無法物理連接通訊時，異構系統變會中斷連接;異構無線傳輸：無線異構可以有效解決因環境等因素引起有線網絡無法應用的場景，隨著3G、WiFi等無線傳輸模式的應用興起，4CIF、512K-1M碼流視頻數據也能實現流暢傳輸，缺點則是無法實現高并發量數據傳輸。
張耀翔：有線傳輸信號穩定，帶寬高，傳輸距離遠，信息衰減小但靈活度不如無線傳輸，不能支持手持設備等;無線傳輸信號、帶寬、傳輸距離、信號衰減 等目前都不如有線傳輸，不過經過之后的發展這方面會有所提高。對于監控平臺來說有線與無線傳輸應是透明的，但要為無線傳輸要進行進一步的優化來提高數據是實時性。
集成與融合的發展，是一個行業成熟的標志。最早應用在平安城市建設中的異構監控平臺，行業人士把異構化稱為監控平臺的另一次質變。其實，異構化體系在安防行業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!