摘要　视频监控业务正朝着第三方提供的公共系统发展，而标准化是目前面临的首要问题。本文描述了公共视频监控系统与终端的标准化现状，分析了在标准化过程中遇到的主要技术难点，并阐述了标准化的整体思路。

1、引言

　　传统的视频监控业务主要以小规模封闭式的应用为主。随着网络技术、计算机技术、多媒体技术的高速发展，视频监控业务正朝着数字化、网络化、规模化方向发展，市场对于由第三方提供的大规模公共视频监控业务的需求也越来越迫切。然而，由于相应标准的欠缺，视频监控在由小规模专用系统向大规模公共系统转变的过程中遇到了不少困难。公共视频监控系统与终端亟待标准化。

2、标准化现状

　　2.1　国内情况

　　国内方面，目前从事公共视频监控行业标准的标准化组织主要是中国通信标准化协会（CCSA）。

　　中国通信标准化协会于2002年在北京成立，是国内企事业单位自愿联合组织起来的，开展通信技术领域标准化活动的非营利性法人社会团体。协会的主要任务是为了更好地开展通信标准研究工作，把各企事业单位组织起来，进行标准的协调、把关，把高技术、高水平、高质量的标准推荐给政府，把具有我国自主知识产权的标准推向世界。

　　在公共视频监控方面，CCSA的工作重心是将传统的闭路电视监控和当前基于互联网的远程视频监控业务进行改造，使之成为适合第三方大规模运营的、可控可管的，具有高度安全性与可扩展性和清晰的商业模式的电信级业务。视频监控的标准化工作主要集中在CCSA的IP与多媒体通信技术委员会（TC1）内进行，包括信息产业部电信研究院、中国网通、中国电信、各大通信设备制造商以及视频监控厂家在内的多家单位参与标准的起草与讨论。

　　CCSA TC1于2006年5月完成了《基于IP网络的公众视频监控业务的研究》报告。该研究报告概述了视频监控业务，指出其目前的应用领域，分析了其区别于其他视频业务的特征；接着总结了视频监控的发展历程以及视频监控业务的现状；然后分析了视频监控业务目前存在的问题，并预测业务未来的发展方向；最后给出了标准化建议。

　　以研究报告的工作为基础，CCSA TC1随后启动了《电信网视频监控系统》系列标准的起草工作。该系列标准体系涵盖业务需求、总体技术要求、业务平台测试方法、终端设备技术要求、终端设备测试方法、服务质量等方面。到目前为止，已经完成了业务需求的报批稿，总体技术要求与终端设备技术要求正处于征求意见阶段。

　　《业务需求》对电信网视频监控业务及其产业链进行了一般描述，尽可能详细地描绘了视频监控在未来的典型应用场景，并从这些应用场景提炼归纳出未来电信网监控业务的各种功能需求与性能需求。《总体技术要求》根据《业务需求》所提出的各项内容出发，对整个系统进行了功能上的划分，确定系统的功能模型，并给出各个功能模块间的接口设计原则，同时也规定了系统的其他相关技术要求。《终端设备技术要求》规定了视频监控终端设备的各方面要求。

　　目前国内的电信运营商正处于业务转型的关键时刻，拓展新业务，特别是视频类业务是各大运营商目前的工作重心。各运营商逐渐意识到视频监控业务的重要性及其未来的巨大前景，因此陆续开展了视频监控系统的部署。在各电信运营商内部也正程度不一地进行着视频监控业务的企业标准的制定，并以这些企业标准来指导其业务的开展。

　　2.2　国际情况

　　国际方面，主要有IEEE和ITU-T在对视频监控进行研究。IEEE的研究主要集中在基础技术方面，而ITU-T的研究则主要集中在业务实现方面。

　　IEEE从1998年开始展开对视频监控的研究。目前其主要研究领域集中在：人物的智能识别与跟踪、视频监控中图像的处理、交通领域的监视/监控等方面。IEEE正逐渐将研究范围拓展到如何组建大规模的摄像机网络，如何进行大范围监控以及开发智能视频监控系统。IEEE的主要研究成果为智能视频监控涉及的各种技术与算法研究，比如人脸识别、目标跟踪等。

　　ITU-T对视频监控业务的研究从2006年开始，目前有两个课题正在SG16推动：视频监控业务需求（F.VSreqs）和视频监控架构（H.VSarch）。F.VSreqs的主要内容是视频监控业务的业务描述、功能模型、应用场景和需求，以便根据业务需求的研究成果，推进技术框架、互通、协议等多个方面的研究进程，从而推动视频监控业务的广泛应用和互联互通。目前F.VSreqs已经产生了第一个输出文稿，预计完成时间将会在2009年左右。H.VSarch将确定视频监控业务的逻辑架构、物理结构及其互联接口，规定业务系统的主要组成部分和设备，涵盖视频监控业务的用户平面、控制平面、管理平面的技术要求。同时还将明确视频监控的关键技术，如内容传送、安全保证机制、服务质量等内容。目前H.VSarch也已经产生了第一个输出文稿，预计完成时间将会稍晚于业务需求文稿。

3、技术难点

　　目前，公共视频监控业务系统与终端面临以下技术难点。

　　3.1　内容分发

　　目前的视频监控系统在视频媒体的分发方面普遍处理得比较简单，一般采用用户直接对网络摄像机进行访问的方式，或通过视频服务器进行简单的媒体转发处理。而面对越来越庞大的用户群，这种媒体传送方式将会成为图像传输的瓶颈。是否具备高效的内容分发机制将成为判断视频监控系统优劣的一项重要指标。

　　实际上，内容分发是任何一个视频业务在发展到一定规模后必将面临的问题，视频监控可以与其他视频业务，比如IPTV来共同研究内容分发的问题。未来的视频监控系统将会基于一个比较完善的内容分发平台来传输实时视频信息与录像视频信息。

　　3.2　录像存储

　　目前的网络视频监控系统基本上采用中心录像服务器来存储录像。中心录像服务器管理方便，安全可靠，但因为录像随时进行，数据流量大，对承载网带来很大压力。如果将录像存储边缘化，虽然可以减少视频流的数量，缓解承载网压力，但分散的录像数据将给录像的管理带来很大的麻烦，录像数据的安全性也将大大降低。由此可见，未来大量的存储需求发生的位置不可能由中心统一存储来承担，而大量的分布式、差异性存储却没有可用的技术方案。未来的视频监控系统要在录像存储方面进行合理的结构设计，才能满足实际的录像要求。

　　3.3　并发调度

　　目前的视频监控系统的用户在一个视频监控点上一般不存在并发需求，即便批量用户可能对同一视频监控点的信息有同时调用要求，这种调用也没有差异。在未来，系统服务的使用者来源多样化并且不可控，其使用目的存在同样的情况，监控系统对于同一监控点存在着并发的冲突调用问题，因此必须考虑优先权限和分配机制。

　　3.4　计费

　　目前的视频监控计费模式非常单一，通常以租用为主，或者只需考虑单一监控点上传信息的时长或流量即可。通常对租用的服务进行一次性收费即可。由于不存在对同一监控点的并发访问，因此其业务计费点和计费尺度无需太复杂，一般考虑采用简单的RADIUS协议即可。未来视频监控系统考虑的计费问题包括单用户对单资源的使用、单用户对多资源的使用、多用户对多资源的使用，多重访问与并发访问极大地提高了计费的复杂性，这是单计费点和单计费尺度以及目前单计费协议所无法支持的。未来的系统应支持可灵活改变、可批量同时实施的多业务策略，支持上述各种业务策略的实时计费功能。

　　3.5　分级

　　目前的一些远程视频监控系统可以支持分级，但这种分级仅仅涉及内容分发的分级，对网络中的其他子功能系统还是作为一级来考虑。

　　未来视频监控系统需要考虑的分级决不仅仅是内容分发上的分级，因为全网中不同地区的服务提供商对于用户控制、业务管理、内容分配、运营支撑这4个层次分级要求是存在差异的，用户控制和业务管理上分级的需求更接近会议电视系统而不是简单的点到点会话系统，需要全部重新设计。

　　3.6　业务融合

　　目前的远程监控不考虑和其他业务系统之间的互相调用，未来的视频监控系统将和其他多个业务系统交叉调用，不同系统之间的多层互通和资源共享是必须考虑的问题。

4、标准化思路

　　公共视频监控标准化整体进程如图1所示。

图1　公共视频监控标准化整体进程

　　由图1可看出，标准化进程的起点是《业务需求》。视频监控是一项很具体的视频业务，因此，其标准的制订也有别于传统的基于某项特定技术的电信标准的制订。业务需求要求全面描绘未来公共视频监控业务系统的业务场景与系统的各方面需求等内容，指导后续系列标准的各个环节。因此，业务需求统率整个标准的制订过程，虽然其不是未来开发与运营的依据，但它在视频监控的标准化过程中起着非常重要的作用。

　　在得出详细而准确的业务需求之后，需要制订总体技术要求。总体技术要求的核心是体系架构的确定，也是视频监控标准发展中遇到的首个很具挑战性的工作。在体系架构中，需要综合考虑视频监控系统与终端的各方面问题，包括本文前面提及的相关技术难点。

　　在这里需要注意的是，视频监控作为一种典型的视频业务，跟其他视频业务相比，存在着许多共性。如果能够借鉴其他视频业务标准化的成功经验，并合理利用它们的研究成果，则可以大大缩短视频监控的标准化进程。目前IPTV业务是视频领域的一大热点，无论国内或国际上都在积极研究制定IPTV的相关标准。在IPTV标准中，诸如总体架构、内容分发、数字版权、中间件等标准都与视频监控有着很大的共性，值得借鉴与利用。

　　接下来的具体系列标准将根据总体技术要求，对各个方面进行具体的规定，然后是依据这些系列标准以及总体技术要求，制定相应的各种测试规范，为今后的各种检测提供标准依据。

　　以下简单介绍在系统与终端的标准化方面涉及的几项内容。

　　（1）内容分发

　　如果均采用点到点的方式为用户发送媒体流，会造成服务器资源、带宽资源的大量浪费，而且使得服务质量难以控制。虽然可以利用组播技术降低广播业务所占用的带宽资源，但目前还缺乏在大型网络中统一部署组播的实践经验。目前在传输网络上通过叠加一个内容分发网络（CDN），利用内容复制、应用层组播、分层组播和受限组播等技术实现视频流的边缘化。P2P也是目前在互联网上得到广泛应用的一项技术。

　　视频监控的媒体流分发体系，采用CDN方式还是P2P的架构，还是其他更有效的方式，目前尚未确定，这也是今后需进一步研究的一个重点，可以和IPTV等业务共同开展研究。

　　（2）通信协议

　　目前基本确定在视频监控中采用以下通信协议。

　　采用IP协议作为承载层（网络层）协议，传输层采用TCP或UDP协议。

　　系统与终端之间的信令通信，目前可以利用的标准主要是H.323与SIP。SIP协议借鉴了其他互联网标准和协议的设计思想，具有简单灵活、呼叫建立时间短、扩展方便、分布式控制等优点，目前认为其更适合应用于视频监控业务。在今后的工作中，需要对SIP在视频监控方面的扩展进一步具体化。

　　终端设备应当支持PPPoE、DHCP协议，支持DNS；文件传输协议可以采用TFTP、FTP或HTTP协议；音视频媒体传输可以采用RTP、RTSP、RTCP协议；网络管理可以采用SNMPv2或TR069协议；组播可以采用IGMP协议。

　　（3）视频编码

　　目前MPEG-4与H.264代表着视频编码技术的国际先进水平，但采用这些国际标准同时意味着面临高昂的专利费用，这是视频监控标准制订过程中面临的一个非常现实的问题。庆幸的是，国内自主知识产权的AVS视频编码技术提供了一个较好的替代方案。

　　在视频监控标准中，MPEG-4、H.264、AVS都将作为可选的视频编码格式。

　　（4）业务融合

　　业务融合是指视频监控与其他业务之间相互融合与互通，表现在以下方面。

　　●未来将可能出现网络多媒体监控管理平台，兼备网络视频监控、视频会议、视频直播等功能，成为支持多种传输方式的综合多媒体业务管理平台。

　　●视频监控系统可以同视频会议、家庭网络、传感器网络等各种业务系统之间相互传递信息，进行资源共享。

　　多业务融合是目前新引入的讨论话题，具体思路尚不成熟，有待进一步研究探讨。

5、结束语

　　公共视频监控业务将会使传统的视频监控得到极大的提升，给用户带来全新的体验，为运营商创造新的收入增长空间，为新技术的发展提供平台。在新技术层出不穷，而厂家各自为政的情况下，制订统一的视频监控标准对于开发商与运营商来说都显得极为重要。业界已逐渐认识到其重要性，未来在这方面的投入的力度必将逐步增大。相信在标准化组织与厂商、运营商的共同努力下，一定能加快国内公共视频监控业务标准的制订进程，全面推进公共视频监控业务的蓬勃发展。