视频服务器发展的昨天今天与明天...

      视频服务器，是从传统的模拟监控当中衍生出来，把之前的本地监控引申到网络化的监控系统，整个系统更加具备灵活性、开放性、稳定性、可兼容性等。随着互联网的普及和网络环境的提升，网络视频监控得到飞速发展，监控的网络化已经成为安防行业的支柱。对于网络视频监控而言，视频服务器是整个系统中重要组成部分，为模拟视频的网络传输提供了核心硬件。从2004年厂家推出视频服务器开始，6年来，视频服务器已经在各个行业和项目应用中遍地开花。
　　                昨天——互联网的普及与网络环境的提升，为视频服务器发展奠定了基础
　　在过去的监控系统中，图像的传输、交换以及存储均基于本地处理，其主要设备是模拟摄像机+硬盘录像机，系统部署简单，要求较低，都是以局部小监控系统存在。
　　在网络视频监控当中，网络监控以数字信号处理为基础，采用网络化的方式实现信号的传输、交换、控制、录像存储以及点播回放，并通过设立强大的中心管理平台，实现对系统内所有编解码设备及录像存储设备的统一管理与集中控制。对用户而言，仅需登录中心管理平台，即可实现全网监控资源的统一调用、浏览和管理，将网络视频监控实现了端到端的网络化，从而开启了公共领域监控的需求。
　　回顾视频服务器过去，04年国内专业做视频服务器的厂家只有几家，当时的产品主要使用MPEG-4压缩，格式主流是CIF，有支持D1的产品，路数只支持1、2、4路。到2006年，开始推出带前端存储、双码流的视频服务器。07年开始，随着海思、TI、智源等芯片厂家SOC视频编码芯片的推出，投入到视频服务器产品研发设计的厂家快速增多，产品编码格式也开始转向H.264。在后续的3年间，视频服务器产品系列从1路发展到多路，从有线发展到无线到3G，从CIF发展到高清1080p，从简单的网络传输，发展到可以支持本地存储、智能分析。随着处理能力和技术的发展，从单一编码流发展到双码流、三码流及今天的四码流(本地高清存储、局域网D1传输、广域网CIF传输、低码率无线手机的QVGA流传输)。可以用日新月异来形容视频服务器产品技术的快速发展，而这个背后的支撑，是来自于这个产品带动的平安城市大安防的市场概念与市场需求。
　                              　今天——视频服务器运用的专业化、行业化、智能化要求
　　经过6年的发展，以及网络摄像机产品的出现，常规视频服务器市场增长已减缓，但针对行业应用的、适合行业特殊要求接口的、满足行业附加智能需求的工业级视频服务器正处于上升状态，渗透到行业的需求，与行业的业务需求关联。视频作为一项参数进入业务整合需求，例如在铁路的综合视频管理系统中，视频服务器作为主要设备，完成各个站台的分散视频数字调度的需求，因使用现场环境复杂，要求视频服务器必须具有抗电磁干扰性能，同时要有防雷、防静电、防浪涌的防护和专业泄放地。如图1所示。

图1 视频服务器必须具有抗电磁干扰性能，同时要有防雷、防静电、防浪涌的防护和专业泄放地。
　同时，铁路上防止人或动物在铁轨区逗留(图2)，要求必须能具备智能分析越界、进入及徘徊功能的检测。

图2 以视频服务器为使用产品主体，要求必须具备智能分析越界、进入及徘徊功能检测，可以识别林火和烟雾。
　　在森林防火项目中，也是分散监控，集中管理的要求，以视频服务器为使用产品主体，要求具备无线传输功能，同时具备视频分析功能，可以识别林火和烟雾(图2)，及时联动报警。在这样的应用中，具备智能分析的视频服务器配合森林专用摄像机，是森林防火比较实用的解决方案。
　　环保项目的视频服务器产品，要求具备林格曼黑度分析功能，对烟囱的排烟黑度进行实时分析，如图3所示。

图3 环保项目的视频服务器产品，要求具备林格曼黑度分析功能，对烟囱的排烟黑度进行实时分析。
　　上述视频服务器产品之上的定制化视频分析功能的开发，都是当前行业需求的热点。
　　视频分析技术经过各厂家多年的技术积累及应用沉淀，一些常规算法已经有一定的成熟度，也有几个厂家都已经推出了带智能分析的视频服务器。智能分析服务器现阶段也将更多的是应用于行业特殊定制。例如：应用于电力变电站监控系统的视频分析，可以发现一些在施工时遗留的物品，可以发现人员非法闯入，也可以分析一些设备的状态等，从而消除安全隐患。目前智能分析服务器在交通、电力、森林防火、政府机关、监狱、环保等场所得到率先运用。随着算法成熟度及环境适应性的进一步提高，以及半导体厂家陆续推出的内置复杂算法硬件加速引擎的编码芯片，都会促进智能分析服务器应用的深度及广度。
　　还有一个重要的改变是，传统的视频服务器都是以1-4路的小路数、分散型监控需求为主。但很多已建模拟和数字监控系统的网络化改造大潮正在到来，因此多路视频编码器的部署量明显增加。因为这些已建系统大多采用在原来的模拟汇接点，集中部署视频编码器进行前端网络化，如果采用低路数的视频编码器往往需要很多台堆叠安装，不美观、不便于维护。而多路视频编码器采用模块化配置和标准机架式设计，单台设备就可以提供多路接入，既便于安装，又美观易维护，这也正标示着用户对集成化网络监控的需求。
　　所以，今日对行业化的专业要求，都使得视频服务器新技术在可靠性、行业定制功能、智能化、高集成化方面仍有很多空间发展，仍是无法替代的产品。
　　 明天——网络视频服务器未来高清化、智能化、集成化的发展
　　从网络视频监控的发展来看，高清、智能、行业细分是视频服务器产品将来主要方向。3A -Auto Focus(AF)、Auto Exposure(AE)、Auto White Balance(AWB)技术的成熟和发展(已有半导体厂家推出相关专用芯片)，能够让模拟摄像机厂家很快切换到高清数字摄像机，以色差、HDMI、HD-SDI接口形式输出原始高清信号，同样也促进高清数字切换矩阵和高清数字光端机的发展。数字高清摄像机+数字高清光端机+高清数字切换矩阵上墙+高清编码视频服务器的配合使用，能够解决很多平安城市项目和行业项目上看不清的问题，是一套高品质的高清整体解决方案，而且和原有的监控模式区别不大。目前，高清编码视频服务器主要应用在医疗、教育等有特殊需求的行业，随着前端高清摄像机和传输设备的完善、成本的降低，高清编码视频服务器及高清整体解决方案在安防监控上的应用会越来越多。
　　与网络摄像机相比，视频服务器会更加偏重于行业应用，针对每个行业的特殊性，会配置行业专用接口及功能。比如环境监控的多串口需求、电力监控的电流环接口、高铁监控的高速编码性能等。同时平台客户端也会增加行业应用模块，各个行业组态软件、GIS联动、车牌识别等。视频服务器与硬盘录像机的功能相互融合，催生出集中编码(刀片服务器)+集中存储的产品形态，单机可实现几十甚至几百路同时编解码，支持高清、视频分析、行业专用模块等。而它的灵活性、扩展支持热插拔等诸多优点，也已经被行业认可。
　　视频服务器的行业应用，是一个企业技术及产品能力的综合展示，就拿高铁项目来讲，对产品的需求带向了一个新的高度。大家都知道高铁监控点分散、跨度大、户外环境恶劣、最大350公里的时速、维护成本高，所以产品的稳定性能尤为重要;其次视频分析、高清高速视频采集编码等功能也是必须的。
　　当然，网络视频监控发展也不是一帆风顺，从系统整体解决方案上来看，设备可能会来自不同厂家，但这也凸显出安防行业的一个软肋，即各厂家产品、平台兼容性问题。各厂家必须对不同设备的兼容做对接，所以在产品相互兼容方面，各个产品厂商应保持密切合作关系，走合作共赢道路。
　　结语
　　综上所述，网络视频服务器未来发展面临的挑战，对厂家来说，在网络视频服务器产品领域的技术上必须做好充分准备、产品可靠性上要下足工夫。这样，就一定能在视频服务器的高清、智能、行业细分这一轮发展中取得好的成绩。

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