视频监控系统在经历了多年的标清模拟结构后，终于在近年迎来了大变革。借着视频IP化、高清化的东风，视频监控系统的结构和模式都开始有了巨大的变化，并给整个视频监控行业带来巨大的冲击。在这个阶段，老技术逐渐淡出，而新技术尚待成熟，带着稚嫩的面孔走向市场。各种新技术层出不穷，应用的结果有好有坏，尝试的结局或喜或悲。视频监控仿佛步入一个“风云激荡”的发展新时代。

　　这个过渡期已经开始，但远未结束。纵观视频监控发展历程，大致有下列几种类型的系统产品存在于市场，它们或者早就存在，或者出现不久，视频监控系统未来究竟会走向何方，也许只有认真考虑了下面的问题后才能做出回答。

　　模拟矩阵会不会很快消亡

　　自从2010年高清视频全面兴起后，标清模拟视频矩阵似乎陷入尴尬境地。现今，稍大型的项目几乎都会弃用模拟结构。这是否意味着以模拟矩阵为核心和代表的模拟视频监控系统已经走向末日呢?

　　作为视频监控的长子，模拟系统曾经主宰监控市场二十余年之久，发展至今，模拟系统的稳定性、成熟性和配套性都有目共睹。绝大多数工程商对模拟系统的设计及施工都非常熟悉。另外，由于模拟系统视频不存在压缩和解压缩过程，所以模拟系统的画质尚算比较好(未有损耗)，传输、切换和操控也觉察不到有延迟。鉴于这些突出的优点，模拟监控系统目前在较多的行业(如交警、治安、赌场)应用中都仍占有稳固的地位。

　　不过，随着IP和高清监控技术的迅速发展，以及应用的深入和普及，现在传统的标清模拟系统的缺陷也越来越凸显，其在视频监控中的主导地位似乎已岌岌可危。笔者认为模拟监控系统最受诟病的缺点或有如下两点：

　　· 模拟矩阵不支持高清接入;

　　· 模拟矩阵开放性不够。

　　如何考虑这些问题呢，笔者认为还是要从项目实际出发。

　　首先，项目中高清视频是否是必需的?

　　的确，高清视频给人带来的感官效果是震撼的。从用户的角度来说，每个人都希望能获得这种震撼体验，但是问题在于是否每个项目都必要接入高清视频?由于技术所限，模拟视频的清晰度目前只能达到标清(D1)的效果，而且未来也很难提高，但是标清视频的清晰度在很多场合已经足够满足要求。标清视频的分辨率有限，然而可通过精心选择监视位置，以及适量增加监控点位来弥补视频分辨率上的不足。很多项目，比如写字楼、住宅小区等，这类项目的视频监控系统规模都不很大，总体要求不高，系统造价又有限，系统建成后基本需要实现对出入口进出人员或者车辆的监控，即使在未来，在这样的项目中也并非一定要用高清视频，而标清视频已足够满足要求。

　　由此可见，在决定监控系统架构和模式时，不应盲目跟风，要根据项目的实际情况来决定采用什么模式，即便高清视频产品已充满整个视频监控市场，但应该有相当一部分项目还是可以接受标清模拟视频，所以用模拟矩阵将会是很合适的选择。当然，如果未来高清视频的价格能与模拟视频相当或更低，且高清视频监控系统技术非常成熟，那么完全可以采用高清视频监控，但是在较近的未来，还看不到这种状况可能会出现。

　　其次，模拟矩阵的开放性是否不够?如果不够，是否可以通过别的方式弥补?

　　模拟监控系统从视频采集设备开始到视频显示设备，所有信号都被限制在封闭的回路中，由于信号不存在开路环节，所以如果要观看视频，只能通过矩阵输出端口实现。视频信号的封闭在保障视频信号传输安全的同时，也让系统的开放性备受诟病。例如，用户期望在家而不是监控室看到视频，且业主家和监控室相隔甚远，这一需求基本上很难实现。但是采用IP方式很容易解决此问题。简单地说，从矩阵的输出口加视频编码器把模拟视频转换为IP数字视频然后上传网络即可，如果网络上的客户端要切换矩阵的输出视频，那么只需要把模拟矩阵的网络控制协议开放给客户端即可。如此一来，网上的任意客户端或第三方平台都可以任意调用矩阵的视频，系统的开放性就实现了(如图1)。

[nextpage]

　　从目前的发展来看，监控数字化、网络化已是大势所趋，但是模拟矩阵很可能在相当长的时间段内会继续存在。当然，作为监控网络中的一个节点存在，模拟矩阵将选取一部分甚至全部输出端口配合视频编码器，将模拟视频数字化压缩后在IP网络中传输，通过开放控制协议，矩阵可以被网络上客户端操控，从而实现不同系统的融合，而无论上层网络是否正常，作为节点的模拟矩阵将始终稳定地、相对独立地运行，如图2所示。

　　IP系统的优势及存在的问题

　　与模拟系统相比，IP监控最大的优势在于其开放性，其借助已建有的IP网络，可将视频信息传递到世界的任意位置。从这点来看，IP技术引入视频监控领域后，对原有的监控系统结构甚至设计和应用思想都产生了极大的冲击，毫无疑问，IP技术将是未来视频监控技术发展的一个重要方向，从某种意义上来说，IP技术和视频监控技术的深度融合将是不可避免的。但是我们仍需冷静地考虑其光芒四射背后的局限性。

　　技术的先进性固然重要，但是决定一种新技术是否能取代旧技术的关键还在于这种新技术是否能给人们带来实际的利好。DVR取代VCR就是一个最好的例子，DVR的应用使视频资料的保存和调阅取得了极大的进步，为客户带来了实实在在的好处，所以，DVR就得到了迅速和广泛的认可，在短时间内就全面取代了VCR。让我们再反观IP视频监控系统的发展。

　　IP监控系统在标清时代就已经存在，但是迟迟得不到用户的认可，究其根源在于IP标清监控系统给客户带来实际的好处仅仅停留在概念之上。众所周知，IP监控系统中模拟视频要经过模数转换、编码压缩、网络传输、解码、数模转换等若干环节，无论视频编码算法多么优秀，都将不可避免地对视频质量造成了劣化和损失，何况当时视频编码技术远不成熟，视频经编解码后比原始模拟视频质量要差，同时还存在延迟。再考虑到网络环境不尽如人意，往往进一步恶化视频监控的效果。IP监控发展的初期，相关产品产量低，造成价格很高，最终造成整个系统造价高昂，但是却没有给业主带来很好的实用效果，所以当初IP标清监控系统很难推广。

　　随着用户对监控系统视频清晰度要求的不断提高，高清视频在近年已经全面兴起，高清视频使视频的数字化处理成为必然，时至今日，几乎所有的高清视频都采用数字模式，这其中有相当一大部分是采用压缩后用IP打包传输的方式。

　　对IP系统来说，IP标清和高清视频没有本质的区别，只是两者在编码后所占用的数据带宽不同。所以，IP视频监控系统一般都具备同时兼容标清视频和高清视频的能力，这一点，模拟系统无法企及。对于目前视频监控系统处于从模拟到数字高清转型的阶段，IP系统所具备的标清和高清的兼容能力使其成为众多老监控系统改造的首选方式。模拟监控系统的改造通常采用两种方式，第一，模拟矩阵继续保留，从矩阵的输出加视频编码器后融入IP系统，同时把矩阵的网络控制协议开放给IP系统中的CMS服务器，这样IP系统就可以切换控制模拟矩阵了;第二，废弃模拟矩阵，所有的模拟视频都加视频编码器后融入IP系统。无论采用何种方式，原有的模拟视频即能无缝融入到新建的IP系统，与新加入的数字高清视频一起组成一个完整的IP视频监控系统。

　　IP视频监控系统的结构简单，基本上由各种服务器组成，布线成本低，尤其多种信号均可在同一网络上传输，同时，新增监控点或客户端都非常方便，只需把相关设备接入IP网络即可，IP系统的开放性也使用户可在任何地方，使用多种方式查看监控视频资料，这为用户带来的便利是传统模拟监控系统无法比拟的，由于存在种种优势，目前IP视频监控系统几乎成为用户在新建监控系统时不加思索的选择。[nextpage]

　　但是，也要看到IP系统的缺点，一般来说，IP系统隐含下列六大弊病：

　　视频质量

　　原始视频经过模数转换后一般会走两条路——压缩或者非压缩。由于原始视频模数转换后的数据量相当大，所以必须压缩后才能在IP网络传输，所以IP视频监控系统中的视频以及音频等信号都是压缩过的，目前的视频压缩算法无论优劣都属于有损压缩。视频质量的损失是IP标清视频系统难以推广的重要原因，任何人只要面对模拟视频和经过编码解码后的视频做一对比，都会看到二者的差异。当然，如果压缩算法不是太差，高清视频即使经过压缩和解压缩后效果也一般都会好于标清模拟视频，瘦死的骆驼终比马大。

　　操控延时性

　　目前主流的H.264算法对编解码设备的硬件性能要求较高，一旦编解码设备不能满足要求，编码和解码所需时间就会增加，这将进一步造成视频的延迟。操控的延迟性首先会带来用户操作体验上的极大不便，由于控制信令压缩后带宽极小，相对于视频，可认为控制命令是实时的，如果IP系统中视频的延迟是一秒钟，当用户发出PTZ控制命令后，前端球机已经及时响应了PTZ命令开始转动，但是转动摄得的视频要1秒钟后才能被用户看到，在这一秒钟内，用户会认为球机没有转动而继续发PTZ码，结果或会造成前端PTZ失控，很难准确定位。如果网络环境十分恶劣，那么控球的PTZ命令很可能丢失，这样前端的快球就真的没法收到命令了。总之，监控的延迟是制约IP视频监控系统发展的重要因素，在某些需要监控高速运动物体或对实时性要求较高的应用中，这样的延迟是不可接受的。IP系统的延迟缺陷在未来较长的时间内都难以得到解决。

　　开放性带来的安全隐患

　　IP系统的开放性是把双刃剑，在为用户带来极大便利的同时也为监控系统带来了极大的隐患。IP监控系统中，视频编码器或者IP摄像机往往就安装在外场前端，视频流将通过光端机等设备传输至监控中心的网络内，即IP系统的信号传输路径是开放的，任何人理论上都可能进入到监控系统的传输网络，也能通过此途径上传病毒文件，此即会给监控网络造成极大的危害，导致系统的崩溃。如图3所示。

　　随着IP系统的逐步推广，越来越多的专业人士注意到IP系统的安全性。由于IP是目前较为成熟也很通用的技术，而防病毒技术的发展又往往滞后于病毒的发展，所以对于对安全性要求较高的市政或者公安项目，IP监控系统的安全性在可以预见的未来都将是一大隐患。

　　QoS无法保证

　　在IP监控系统中，IP网络上传输的是大量视音频信号，这些信号有个特点就是都属于流质媒体，但是IP传输交换的原理要求把这些连续的流质媒体信号打断，各自打包后经过复杂的路由传输到终端。由于网络环境复杂，很难保证所有数据包都能到达接收端，这将很容易造成图像帧的丢失，反映在后端就是马赛克等故障现象，同时，IP网络中存在多种信号，而信道的带宽资源又是有限的，如何才能保证视频数据包的传输带宽不被别的数据包抢占也是一大问题，一旦抢占，视频传输就受阻，反映在后端就是延迟。流质媒体借助IP网络传输是最近才大量出现的应用方式，当初，IP网络设计可以说不是为监控视频的流质媒体量身定做的传输媒介，视频流在这样的网络里传输，服务质量将很难得到保证。

　　相关知识过于复杂，不利于工程商或者用户掌握

　　IP视频监控系统中涉及的IP网络的知识过于复杂，对于绝大多数从模拟系统时代走过来的产品生产厂商的技术人员来说都很难掌握，更不用说知识水平层次不齐的基层工程技术人员了，这都将为IP监控系统的设计施工调试带来不小的麻烦。

　　编解码算法不统一

　　现阶段IP监控系统存在的最大问题在于编码算法不统一，即使同一种算法，各家做法也各不相同，这种现状的直接后果是不同厂家的视频编解码设备无法做到通用，也为项目设备的采购、施工调试和后期扩容造成了极大的不便。目前这个问题已经引起了业界足够的重视，相关国际标准化组织(ONVIF和PSIA)也应运而生，相信这个问题很快将得到解决。

　　纵观监控技术的发展，IP监控是未来发展的重要方向，甚至可能是主流方向。这种架构的监控系统将在城域范围内的项目中得到较为广泛的应用，但是考虑到IP机制本身的缺陷，在这些缺陷得到有效解决之前，IP监控系统乃至IP传输交换机制都不大可能在广域范围内对重要信息进行传输。至于IP系统的缺陷是否能很快得到解决，将取决于视频监控业务在基于IP网络的各种业务中的话语权，如果视频业务逐步变成IP应用中的重要业务，那么各个厂商就会认真考虑目前存在的缺陷的解决办法。