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监控管理平台软件的标准化之路——车载监控、车载录像机专家忆志科技
毋庸置疑,监控管理平台软件已经树立了在系统中的核心价值,并得到从用户、工程商到厂商的广泛认可,特别是以IP监控和行业解决方案为市场战略的今天,很多硬件生产厂商纷纷开始重视平台软件产品的配套,或合作或自研,以提高前后端产品的一致性和完整性。
    市场现状
    重要性日益突显
    近年来,国内视频监控市场每年都在以超过20%的速度增长,随着平安城市等大型联网监控项目的普遍建设,高清IP监控产品得到广泛应用,系统点位容量和行业需求不断激增,越来越多的用户认识到安防监控平台软件是整个系统综合实力的重要表现。
    功能上,绝大多数平台软件都具备视频预览、录像回放、设备管理、地图显示等功能。
    标准上,主流平台软件均支持业界成熟标准,除了通过私有协议兼容多种主流品牌的设备接入外,ONVIF和GB/T28181已经成为平台兼容前端以及不同品牌平台互联的主要依据。
    规模上,虽然大多宣称支持上万路摄像头的大型组网,但由于各家软件内部底层设计和存储转发转码等技术水平差异,还需要实际应用案例和运营状况的事实支撑。
    毋庸置疑,监控管理平台软件已经树立了在系统中的核心价值,并得到从用户、工程商到厂商的广泛认可,特别是以IP监控和行业解决方案为市场战略的今天,很多硬件生产厂商纷纷开始重视平台软件产品的配套,或合作或自研,以提高前后端产品的一致性和完整性。
    尴尬境遇尚未彻底改善
    在全数字化的浪潮下,监控管理平台软件除了最基本的音视频操作功能以外,面临的主要问题是要对大型网络环境下分散场所的监控设备统一管理,对统一系统不同类型的视频采集设备、报警设备和门禁设备进行统一管理,对不同部门不同权限用户不同业务需求进行统一管理,构建面向应用服务的综合管理平台软件。重要性不言而喻,但在国内安防行业中却面临着认知度不足、市场规模不大、价值无法充分体现等问题。近年来,平台软件虽然也有较大发展,但跟整个行业市场相比,还存在一定差距,主要体现在:
    一、缺乏持续健康的生存环境。重硬件轻软件,很多厂商和工程商都把软件作为硬件销售的配套附属产品,基本定位于能用就行。在产品规划和技术突破上认识不足,缺乏长期投入;对用户需求响应不及时,缺乏内在动力。
    二、平台软件为项目而主,难以产业化。很多专业软件公司都依赖大型项目,以满足用户需求为核心,通过投入大量研发资源不断迭代开发,打造为该项目量身定做的软件系统,形成技术壁垒和封闭垄断,同类产品难以互通和替换。
    三、对行业化有心无力,经验不足。由于大多数安防厂商从硬件产品起步,软件基因匮乏,从顶层设计到模块化开发,缺乏统筹规划和项目管理,所以只能负责视频接入转发存储部分的软件开发,由第三方软件开发公司负责业务功能。
    四、长期目标不明确,软件质量不高。平台软件的产品质量依赖以下因素:高效可靠的开发流程保障、对行业业务的深刻理解、从用户角度设计产品应用的易用性和可用性。目前安防软件企业水平参差不齐,虽然有一些针对硬件和软件整体集成实施交付的企业,但应用范围及规模化程度都不大,高水平的专业平台提供商数量不多。
    基于以上原因,目前市场上的综合管理平台软件,要么功能貌似很多但不实用,要么架构复杂,成本居高不下,要么运行所需环境简单,无法提供健壮的扩展性,要么操作复杂难以上手,凡此种种,不一而足。
    发展趋势
    从宏观上看,安防平台软件未来的两大发展方向,一是针对安保监控内部的横向集成,将视频监控、报警处理、门禁控制、地理信息等系统资源统一管理,二是安保系统与用户其他其他业务系统的纵向集成,扩大监控在安全生产、社会治安等各个层面的应用,提高安全管理业务的水平。
    具体看,摄像头数量多、监控区域范围大、系统架构复杂、业务面宽等正成为软件平台面临的主要问题,带来如下趋势:
    趋势一:联网共享。不仅是单一系统内的摄像机头数量激增,而且多个系统之间的图像信息也需要互通复用。特别是随着监控系统规模的扩大,用户业务需求日趋复杂,典型的如平安城市项目,要实现城市级的信息联网共享,将治安、卡口、电警和社会面监控等视频点统一接入管理,其联网需求、数据存储、业务应用都对管理平台提出了更高要求。
    趋势二:兼容开放。平台软件与监控设备特别是摄像头的兼容性是长期存在的矛盾,由于没有统一标准,现有的产品专用或是软硬件被绑定,不能实现兼容。为了解决这个问题,平台软件厂商要么通过集成设备商产品的私有SDK、要么支持国际通用的标准协议onvif或pisa,要么支持行业标准协议,如GB/T28181和SIP517。
    趋势三:应急联动。从自控联动和降低安保压力的角度看,处理紧急事件仅靠视频监控是远远不够的。因此,视频监控需要与报警、门禁、对讲等设备或系统根据预设的策略进行联动,实现及时响应,发现隐患、降低危害,从而提升安保水平。
    趋势四:智能应用。随着高清视频技术的成熟和网络链路建设的加速,视频监控已经从看得发展到看得清,下一步就是看得懂。采用智能分析技术对图像进行检测,使监控从被动走向主动成为可能,智能分析技术可实现对可疑目标和异常事件的主动预警,从而启动预案,准确处置。
    趋势五:人性化交互。视频监控软件面对的是许多不熟悉软件甚至不太懂计算机的安保人员,对专业术语、界面结构及菜单布置的熟悉掌握有一定难度,设计不合理的软件操作不符合用户习惯,影响使用情绪,难以得到用户认同。
    趋势六:安防行业化渐渐的发展,使安防系统的使用也朝着业务部门多元化、需求多样化、管理机构的多层次,以及运行环境的复杂化和系统规模向不断扩大的方向转变,一个大规模的视频监控系统中,普通的联网软件已经远远不能满足现在市场的需要,必须选用支持多业务应用、灵活的系统架构、易于管理维护的管理平台软件来运行和操作,不同的行业其应用软件也有较大的区别。安防软件逐渐的大多数业内人士认可,未来发展走向融合、开放。
    标准化的推进动力
    监控管理平台,目前还没有相应的技术规范和管理标准,但如火如荼的市场发展,对标准化提出了日益迫切的要求。
    基础监控对标准化的要求
    一、标准化的对接
    安防行业每个前端设备商的标准协议和接口都不一致,平台软件需要与这些设备商长期沟通滚动升级才能保证设备接入的顺利,这无形中增加了平台开发的技术难度和开发成本,造成平台软件应用普及的难度加大。
安防市场竞争激烈,为了控制市场占有率,一些硬件厂商要么不愿提供接口协议要么改为定制,增加了兼容难度。随着GB/T28181标准的强制推行,通讯领域的SIP信令技术将发展成为安防监控平台主要通用协议,它可以保障通讯网络中的互联互通。它采用标准开放的视频编码标准,去掉视频流中厂商的私有内容。从市场动向和技术概念来看,基于国家标准GB/T28181的联网实现方案是各企业重点关注的标准之一,它确定了联网框架和交互流程,但一些功能和技术仍有待完善明确。
    二、标准化的扩展
    由于监控系统大多采用分期建设,系统中的摄像头数量和存储容量都在逐年增加,用户的新需求也在不断提出。监控管理平台软件设计上可无限接入前端,但实际上接入的摄像头越多,需要采集处理的数据越多,后台转发、数据库库管理的难度越大。此外,新功能的增加也势必对原先部署的系统带来改动变更。如何高效可靠地对系统架构调整配置,如何提出最经济合理的扩展方案,模块化的平台结构能较好地解决此类问题,通过视频中间件技术,为各个功能单元设计标准化接口,能实现弹性可伸缩部署。
    三、标准化的智能应用
    随着智能分析技术的发展,视频图像的智能化应用迫在眉睫。尽管视频监控系统的应用日益普及,但大多都是通过人工监看的方式查看实时视频。由于人类的注意力难以长时间集中,人工监看的效果随着事件的增长急剧衰减。因此,尽管知道一些重点场所是犯罪分子经常出现的地方,例如车站码头、旅馆、网吧等,但公安干警却无法随时监看。当前,已建大量监控点远未发挥应有作用,目前仅停留在案件倒查、发现线索、固定证据等方面,在指挥决策、治安防控、侦查破案、打击犯罪、服务社会管理等方面的深度应用还没有全面开展。尤其是重建设、轻管理与维护倾向严重,充分利用智能视频处理技术,能够提升社会治安防控平台系统的整体效能,建设更加高效的可视化实战指挥平台,将各级公安机关、各类图像信息资源整合应用,满足信息管理、应急指挥、刑侦线索分析、治安防控、远程教学和案件研讨等多种业务应用的要求,实现对案件的时间、空间、特征及人员活动轨迹等***再现,为案件信息的深入研判、各类案件的串并案、线索的深入挖掘提供重要的支撑。
    智能视频应用技术,主要包括针对实时监控和录像检索两方面。实时监控部分主要包括智能分析技术和视频诊断技术。录像检索部分主要包括重点标记技术和特征识别技术。简单的智能算法可以集成在前端摄像机,复杂的通常置于后端平台,无论哪种方式,无论哪个厂家的智能设备,都需要平台对数据信息进行深度研判筛选,这就需要对智能算法规则的标准化解析和判断。
    四、标准化的集成
    对道路监控、机场港口、金融机构、大型楼宇等重点安保部门来说,需要考虑将视频监控、门禁控制和防范报警系统统一管理,实现整个系统的综合联动。构建综合集成平台通常两种模式,一种是平台软件在直接在设备接入层集成各个子系统,需要针对其他安防设备专门开发,业务功能在集成平台实现。但平台软件对设备的认知熟悉度不如设备商,无法发挥更具效能的作用。另一种是各子系统内部的业务功能由其专用软件实现,跨系统的业务逻辑才有上层平台软件实现,每个独立的子系统可以发挥各自擅长的优势,同时集成后的平台也具备良好的协同性。不论哪种方式,也对设备与平台、软件与平台之间的集成对接提出了标准化的要求。
    行业应用对标准化的要求
    在安防行业化大趋势下,监控管理平台软件的作用也在重新定位,除了原先传统的巡视录像回放,以及对音视频报警等数据统一处理,还要向用户提供针对管理和业务的应用服务,以提高安全管理的效率,推动流程透明化和机制创新。
    一、业务功能的多样性
    视频图像作为现场记录工具,正逐渐成为工作管理的重要手段,监控管理平台软件也不再限于单纯的监控功能,而是可以为用户提供更加丰富的多媒体业务。
    2004年天地伟业就将行业化作为自己的发展战略,打造符合为行业用户需求的软硬件产品。综合管理平台作为采集信息、提供业务应用的主要载体,除了面对公安的实战平台之外,还有智能交通管控平台、数字监管平台、科技法庭平台、数字审讯平台、公安预审平台、数字金融平台、森林防火平台、电子巡考平台、无人值守平台。因为不同行业领域的建设模式和标准不同,应用规模数量也有较大差异,其中公安政法行业的应用现场较多。以天地伟业Easy7智慧城市综合管理平台为例,公安实战系统是在传统治安防控的业务上增加图侦研判、视图库、案事件管理等功能,为公安用户的案件侦破提供了先进手段,交通管控系统是在原有卡口电警的业务上增加信号机控制、态势监控、特勤预案、绩效管理等功能,远程提讯系统是在以前固定式和便携式数字审讯的业务上增加远程视频接访、远程笔录核对、笔录语音播报等功能。针对不同的行业需求,平台厂商应该和行业的上级主管部门开展长期合作,将个别用户的创新需求变成可推广示范的规范版本,推动成为行业标准,并贯彻实施。
    二、平台架构技术创新
    监控管理平台不但要支持大容量数据并发和存储,还要支撑更专业的业务应用。为了平衡上层复杂应用和底层稳定接入的矛盾,中间件技术应用而生,它将二者分开,使得以业务为导向,快速构建差异化的软件应用平台成为可能。针对不同行业用户的监控管理需求,提供针对性产品是软件价值的核心体现。在公安、检察院、法院、监狱、校园、机房等不同领域在安防管理的应用层有比较大的区别,在实际使用过程中会有很多的定制需求提出来,因为涉及具体行业特征的不同,就会导致不同的业务逻辑和管理模式,需要软件平台能够根据行业的特征量身重塑。对于应用软件开发,中间件屏蔽了操作系统底层的复杂性和异构平台的差异性,提供不同形式的通讯服务,并在其上构筑各种功能框架,在框架中定义了不同领域内应用的系统结构和标准服务组件,为应用程序提供如事务处理监控、分布数据访问、对象事务管理等。中间件提供的程序接口定义了一个相对稳定的高层应用环境,不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新换代,只要保持中间件对外的接口定义不变,应用软件的接入部分几乎不需任何修改,从而保护了联网平台在设计实施和运营维护的投资成本。中间件通过对外提供统一的接口,使开发人员可以不必关心系统平台的移植性,用户程序不必关心框架结构、执行流程、对系统级API的调用等,而把更多的精力放在上层应用的业务逻辑实现上,从而可以在一定程度上缩短开发周期、降低技术难度、减轻程序员的负担。中间件技术本身就是软件模块化开发的标准化成果,基于中间件,不但软件厂商自己可以统筹资源,统一架构,第三方厂商也可以根据协议接口快速应用部署。
    三、数据信息的标准化
    在监控管理平台中有两类数据---结构化数据和非结构化数据。前者是平台自身运行过程中产生的符合数据结构设计要求的数据,后者就是音视频和图片。
如何有效处理和运用视频和图像这两种大数据,是安防行业乃至IT技术研究的重要课题。
    对结构化数据的处理,常规的工具策略是数据统计分析及筛选比对。
    对非结构化数据的处理,目前的方法是使用智能分析工具,例如车牌智能识别、行为分析等、人脸识别比对、智能检索、模糊处理,通过工具处理后的数据经过清洗归档就可以和结构化数据一样建库使用,这就是所谓的图像结构化语义。现阶段,智能分析算法的准确性和效率还不是很高,需要辅助人工判断,是未来技术攻关的方向。
    此外,还要考虑数据库的融合。比如电子警察系统跟非现场处罚系统的对接,通过底层数据通道的信息交换,可以做到资源汇聚共享,实现深度研判和分析挖掘等,实现套牌车分析、跟踪车辆分析、拥堵分析、违法统计等态势监控,打破了监控系统建设只用于事后查证的模式,有效预防不良事件地发生。
    展望标准化
    智慧城市和行业化是推动安防再次腾飞的基石,平台软件的深度应用和智能应用将通过行业解决方案让安防行业化走向快速发展的道路,而监控管理平台的标准化无疑是规范行驶有序提速的强大引擎。
 

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