网络视频监控系统的国际标准趋势——ONVIF vs. PSIA

2009-08-06 15:32:00 来源:安防知识网 有...人评论

    自2001年美国发生911恐怖袭击事件之后,各国政府除强化倡导安全观念之外,也积极进行安全监控设备的采购与布建,加上社会大众也逐渐重视个人、家居及小区的安全防范,安全产业的需求与日俱增,标准化的课题与必要性,也越来越受到重视。

    根据Freedonia Group,Inc.的预测,全球安全市场2011年的产值,将从2001年的802亿美元,成长到2,658亿美元,成为全球重要产业之一。

    另外,根据知名分析机构DATAMONITOR的报告,在安防产业中,“数字视频监控”又是成长速度最快的项目之一,其市场总营收值已由2003年的13亿美元成长到2007年的74亿美元。

视频安防监控需求逐渐“质变”
    随着人们的安全意识抬头,近年来,监控摄像机已被广泛装设在城市中的大街小巷、重要路口、交通运输系统、大门内外及公共设施,成为吓阻犯罪的重要武器之一。以英国为例,其在全国就已建置约420万支摄像机。

    传统的视频监控系统,必须在控制中心配置大型监控画面,并以紧盯屏幕的方式来进行影像监控,在摄影机布建数目大幅增加的情况下,也对后端监控人员造成极大的负担。另一方面,目前的视频安全监控大多属于被动式的录像方式,只能在事后提供查证,已无法满足大多数使用者期待通过安全系统提升到“事发”当下实时告警,或满足“事前预警”的需求。

    为回应这些需求,相关厂商相继投入开发具备智能功能的影像监控产品及系统,也促使全球安全监控系统的演进(详见图1)。如今,智能化及数字化已成为趋势所在,后端软件和系统整合的产值,也势必快速成长。

监控系统朝向网络化发展
    此外,随着信息通讯技术的(ICT)日新月异与网络设施的普及化,监控系统也已朝向网络化发展及结合。而在监控系统演变的过程中,各家的网络化数字监视产品,并不像传统监视设备传输视频的讯号,拥有共同规范(ex. NTSC/PAL)。由于规格不统一,不同产品或系统之间,彼此难以兼容,导致厂商生产的前端设备(如Network Camera、Video Server),因无法和其它厂商生产的后端接收设备(如NVR)相互连通,造成客户在使用上的困扰,甚至进而影响其购置意愿。 [nextpage]

标准化课题越来越受重视
    随着数字视频安全监控市场蓬勃发展,业者开始认真思考,制定网络前端设备(例如摄像机)与后端系统(例如影像管理)之间统一标准的必要性。但为避免资源浪费,以及达成产品间的互通性(Interoperability)(注一)等目标,国际上已有两个团体(ONVIF及PSIA)分别于去年(2008年)成立,针对IP-Based影像监控产品提出建议草案,来制定前后端设备的接口(Interface)共通标准,期望经由共同规范的订定,为未来建构可互通的数字监控连结网络,预作准备。

    虽然两者采用的作法不尽相同,但比对两者目前草拟的规范草案,可发现它们一致使用XML作为数据交换格式,所要求的交换数据内容,也相去不远,只是部分内容涵括的范围,在程度上有所不同。

    现就该两大国际团体之起源、目标、进展及草案内容,简单说明如下。

ONVIF (Open Network Video Interface Forum开放式网络视频接口论坛)
    Axis Communications(注二)、Bosch Security Systems 及 Sony Corporation等三家公司,于2008年5月对外宣示,将致力发展网络视频产品接口标准的构想,其主要目标在于促进不同品牌网络影像设备间的整合,并帮助生产制造商、软件开发商及独立软件供货商确保产品的可互通性。

    他们认为,经由统一开放的标准,将能提供终端使用者更大的选择弹性,让使用者能够从一堆不同供货商的产品中,更加自由的选用,以整合出一套适合不同需求的监视系统。

    该标准化的原始动机,就是来自于上述三家厂商对于模拟转往数字的观察与信念。

    依据该论坛网站中的资料,自去年(2008年)10月开放会员登记后,截至今年2月底止,共已有40多家公司成为该团体的成员。最近新加入的会员,甚至还包括Cisco、Samsung 和 Siemens。

    该团体目前的核心规范为1.0版(有兴趣的读者可至官方网站www.onvif.org下载),并已于去年12月在美国华盛顿D.C.所召开的第一次会议中,获得充分讨论。

    该规范定义了网络影像产品(network video products)间的统一通讯流程,让不同制造商的设备,可透过共通及定义完整的接口,来建置其网络影像监视系统。

    该规范中的管理及控制接口,均以网页服务(Web Services)来作叙述,并包含网络影像服务的XML schema及WSDL(Web Service Description Language)定义,其所涵盖的内容包括:近端与远程设备的探索(local and remote device discovery)、设备管理(device management)、影像组态(imaging configuration)、媒体组态(media configuration)、影音的实时串流(real-time streaming of audio and video)、事件处理(event handling)、影像分析(video **ytics)、PTZ(Pan,Tilt,Zoom)控制与安全机制等。

PSIA (Physical Security Interoperability Alliance,实体安全互通联盟)
    该联盟主要由Cisco Systems(注三)、Genetec、IBM、ObjectVideo、Panasonic、Pelco、Texas Instruments及Verint等公司于2008年2月成立,主要目标也是推动网络型安全设备间的可互通性,参与成员包括来自监控摄像机、视频管理软件、门禁控制与系统整合等不同性质的厂商,该团体也同样致力于开放标准的推动。[nextpage]

    依据该论坛网站中的资料,截至今年3月底,大约有40家公司参与该团体,目前的规范为1.0版(有兴趣的读者可至官方网站www.psialliance.org),已被该联盟所组成的一群来自视频管理软件、摄像机制造、视频分析软件、网络视频录像及系统整合等不同领域成员厂商的专家们审查过,并在今年3月底于美国召开的第一次开发商会议(Developers Meeting)中获得确定,同时已有厂商宣称将会实现此规范。另外,该团体在今年第二季前,也将公布举办插拔测试大会(PlugFest)的相关资料,希望藉此让厂商们透过实际接触,来测试其所开发产品彼此间的互通情形。

    该规范中定义媒体装置(Media devices)及其功能所需的HTTP(S)应用程序接口(Application Programming Interfaces, APIs),其所涵盖的内容,包括:系统、管理、网络、IO、影音输入/出、设备、PTZ、动态侦测、串流及事件处理等功能与设定。

六大观察指标
    综观这两个团体,他们都努力追求相同的目标(亦即不同网络视频产品间的可互通性),但两者之间却仍有以下几项观察指标值得持续注意及追踪。

成员角色
    ONVIF由网络摄像机代表性厂商Axis担任三大发起成员之一,这点可能使得Axis在该团体中具有举足轻重的角色,进而影响或操控ONVIF规范的方向及发展步调。

    反观PSIA,则无类似可以比拟的要角,但却可对Cisco这家公司来作探讨。虽然Cisco很难像Axis一样,有能力撼动整个规范的方向及发展步调,却可解读为网通厂商欲借由标准化,来切入安全市场。

    然而,Cisco也在今年初加入ONVIF,并成为其full members的一员,未来动向值得持续观察。

市场性
    以目前各厂家的市场来区分,ONVIF成员厂商的销售市场,主要以欧亚地区为主,PSIA则以美洲地区为多,产品的市场竞争性略有区隔。

实施性
    ONVIF采定义平台、指令及需求方式,以Web Service的SOAP (Simple Object Access Protocol)为主要结构;PSIA虽也架构在Web Service之下,却以API(Application Programming Interface)方式,并采HTTP(Hypertext Transfer Protocol)来支持互通性的实施,相较而言,后者可能会比较容易施行。

智慧性
    两个团体均已将Analytics及Metadata纳入规范中,这意味着网络视频设备将朝向智能化前进。虽然两者的规范程度略有差异(即ONVIF的要求较多且程度较高,PSIA则稍嫌落后),但目标(i.e.智慧化)却是一致的。

积极性
    相较于ONVIF,PSIA显得更为积极,其主要原因可能来自于部分成员的网络摄像机产品市占率远低于Axis,因此希望藉由这次机会,稍微扭转局势,即使无法超越,也不要落后太多。

提案申请
    在成为国际标准前,必须先取得共识,并经由一个组织,例如电机电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,简称IEEE)或美国国家标准协会(American National Standards Institute,简称ANSI),正式采纳成为产业标准后,再向国际标准组织提出申请,并且经过不同阶段的审查及确认后,才能正式成为国际上认可的标准。[nextpage]

    可惜ONVIF跟PSIA都不是IEEE及ANSI的成员,因此他们很有可能必须透过安全工业协会(Security Industry Authority,简称SIA,该协会也尝试制定安全相关的IP标准,只是步调上比较缓慢)来立案。

    至于未来究竟将如何发展?值得持续观察。

最终结果还有待竞合
    总之,前述团体研拟的草案,势必经过一番竞合,最终结果虽可能以大一统或并存方式来完成,但也不排除先由较易实施的规范先行,再逐步过渡到两者并存。但不管以何种方式作结尾,该历程所必须花费的努力与时间,必然不下于现阶段所有的投入;而发展脚步的快慢,则有赖未来凝聚共识的情况而定。但可预期的是,所谓的国际标准,恐怕很难在短短一、两年内,大势底定。

    各相关单位/团体(包括权责部门、产业协会、研究单位及学界等)与厂商(包括视频管理软件、摄像机制造、视频分析软件、网络影像录像装置制造和安全监控方案整合等厂商),在制定策略、订定国内统一规范或开发产品/系统的同时,也必须投入时间观察前述国际标准的后续发展和演进,并提前作准备(以厂商为例,可押宝其中之一,也可采两者兼容作为产品的未来规划)或预作伏笔,以期在国际间形成共识时,即可在最短的时间内,快速因应。

    当然,更积极的作为,也可以由国内厂商/团体单独、国内厂商/团体代表,或者与国外大厂策略联盟等方式来参与前述组织。(本文作者郭正义为台湾工研院辨识与安全科技中心项目经理)

【参考数据】
1.ONVIF website, http://www.onvif.org/
2.PSIA website, http://www.psialliance.org/
3.Security Industry Authority website, http://www.the-sia.org.uk/home/
4.IPVideoMarket website, http://ipvideomarket.info/
5.Roundtable: Surveillance experts weigh in on standards, “What standards can mean for end-users, integrators and product manufacturers?”, Oct 27 2008

【注释说明】
注一:摘取wikipedia对互通性「Interoperability」的相关解释如下:
* IEEE定义:the ability of two or more systems or components to exchange information and to use the information that has been exchanged.
* 软件使用:the capability of different programs to exchange data via a common set of exchange formats, to read and write the same file formats, and to use the same protocols.
注二:根据IMS Research数据显示,2007年Axis Communications的网络摄影机全球市占率为32%,位居领导地位,且其往后五年的平均年成长率也可达35%。
注三:根据Synergy Research Group数据显示,2008年第一季Cisco在广域网络用户宅内设备及网络设备服务总收益的市占率为68%。

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[责任编辑:张利芬]

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