視頻監(jiān)控將何去何從?這個問題對于安防人來說是一個值得認真思考的問題。近幾年,視頻監(jiān)控領域涌現(xiàn)出了許多新技術、新概念、新名詞,當數(shù)字視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡監(jiān)控等概念才剛剛在人們的耳邊縈繞時,以智能視頻分析概念為代表的智能監(jiān)控已經(jīng)開始強烈沖擊著視頻監(jiān)控領域??茖W技術的加速發(fā)展與不斷革新帶來了視頻監(jiān)控系統(tǒng)日新月異的變化,同時隨著時代的發(fā)展,社會對監(jiān)控系統(tǒng)不斷增長的需求也促使監(jiān)控系統(tǒng)朝著全新的方向發(fā)展。
文/張建宇 上海皓維電子有限公司
歷史篇—— 視頻監(jiān)控發(fā)展時代的劃分
眾所周知,視頻監(jiān)控就目前的發(fā)展將經(jīng)歷以下四個時代:第一代模擬時代,視頻以模擬方式采用同軸電纜進行傳輸,并由控制主機進行模擬處理;第二代半數(shù)字時代,視頻以模擬方式采用同軸電纜進行傳輸由DVR進行數(shù)字處理、存儲與網(wǎng)絡傳輸;第三代模擬視頻與IP攝像機混和時代,視頻采集采用模擬攝像機和IP攝像機相結合,模擬視頻線路和數(shù)字視頻線路傳輸相結合,后端采用NVR進行控制和處理;第四代全數(shù)字時代,采用IP攝像機,基于數(shù)字網(wǎng)絡傳輸,以數(shù)字視頻處理技術為核心,綜合利用數(shù)字化圖像處理、數(shù)字化存儲、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡、自動控制和人工智能等技術的一種新型數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng),綜合表述就是采集數(shù)字化、傳輸數(shù)字化、存儲數(shù)字化和控制(智能識別)數(shù)字化(如圖1)。
市場篇—— 全球視頻監(jiān)控市場潛力巨大
安全問題對全世界來說都是一個嚴肅的命題,以911事件為觸發(fā)點的全球化反恐浪潮促使全球安防設備市場發(fā)生了翻天覆地的變化,并直接導致市場上對于相關產(chǎn)品的需求不斷增長。根據(jù)市場調研公司的數(shù)據(jù),2006年全球安防市場的市場價值為870億,視頻監(jiān)控設備(CCTV)市場價值約82億美元,視頻監(jiān)控設備的市場規(guī)模占整個安防市場不到10%的份額。從這個數(shù)據(jù)可以看到視頻監(jiān)控市場的潛力還是非常之大的;另外,技術進步也刺激了需求,用戶的安全意識在不斷提高,不管是價格還是功能,客戶的可選范圍都比以前豐富得多(如圖2)。
隨著技術的快速發(fā)展,以IP攝像機、NVR、智能搜索引擎(smart search)、智能視頻分析(IVS)、智能目標跟蹤系統(tǒng)(ITTS)為代表的全數(shù)字系統(tǒng)將逐漸成為市場的主角與寵兒。
IP視頻監(jiān)控市場發(fā)展迅速
熟悉遠程監(jiān)控的人都知道,將圖像攝取后進行遠程傳輸?shù)闹饕绞匠嘶ヂ?lián)網(wǎng),還有光纖。有人認為,通過光端機和光纖進行遠程監(jiān)控,其視頻圖像的質量和傳輸速度要優(yōu)于網(wǎng)絡傳輸,但是它昂貴的成本和復雜的布線工程讓人望而卻步。更重要的是,其組網(wǎng)能力相對較差,不能滿足大型監(jiān)控項目的需求。而網(wǎng)絡監(jiān)控則在此顯示出它獨有的優(yōu)勢:凡是有網(wǎng)絡的地方就能構建網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)。由于省去了傳統(tǒng)的布線和線路維護費用,使得網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的安裝成本大大降低。對于使用者來說,網(wǎng)絡監(jiān)控還不受時間、地點限制,在授權的情況下可以隨時按需監(jiān)控,實現(xiàn)即插即用即看,使用方式相當便捷。國務院出臺的政策對網(wǎng)絡建設非常鼓勵,作為IP網(wǎng)絡監(jiān)控的載體,IP寬帶的發(fā)展和完善將極大地提高用戶對IP網(wǎng)絡監(jiān)控的信心,國內的多家網(wǎng)絡運營商已經(jīng)個個摩拳擦掌,大部分安防業(yè)內人士也認為,遠程網(wǎng)絡傳輸應該是監(jiān)控行業(yè)的一個重要的發(fā)展方向。并且,隨著高清視頻的發(fā)展,高清IP攝像機的推出,將直接導致視頻監(jiān)控方式的革命性變化,隨之促進IP視頻監(jiān)控的快速發(fā)展。于是,IP網(wǎng)絡監(jiān)控一致被業(yè)界認為是未來視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控的主要趨勢。
最近,一家全球領先的電子制造領域市場研究公司的一份分析報告指出,由于社會對公共安全的日益關注、技術的進步以及價格的降低等因素,IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的市場將在2006到2010年間增長將近十倍。根據(jù)這家公司的預測,攝像機、視頻服務器、外圍設備和軟件等構成IP監(jiān)控系統(tǒng)的各種設備的市場總額將在2010年達到71億美元,遠高于2006年的7.35億美元。到2010年,IP視頻監(jiān)控攝像機的銷售收入將達到39億美元,遠高于2006年的3.01億美元,而到2009年底,全球IP監(jiān)控攝像機市場將超越傳統(tǒng)的閉路電視(CCTV)攝像機市場。圖3給出了2004-2010年傳統(tǒng)的CCTV攝像機和IP攝像機的市場占有量。
存儲市場將隨視頻監(jiān)控市場高速發(fā)展
全數(shù)字化的視頻監(jiān)控中,存儲數(shù)字化是這個系統(tǒng)中不可缺少的部分。在視頻監(jiān)控領域,隨著數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的普及,監(jiān)控數(shù)據(jù)的存儲越發(fā)顯得重要。隨著監(jiān)控點的增多,視頻數(shù)據(jù)量也隨之增加。目前的數(shù)字監(jiān)控可謂百花齊放,應用行業(yè)十分普遍,除了金融、政府、軍隊、口岸和交通等特殊行業(yè)外,社區(qū)、寫字樓、酒店公共場所、工廠和商場都已應用了和正在實施數(shù)字監(jiān)控,同時網(wǎng)絡化、智能化的技術特點已經(jīng)非常明顯,不再是單機的簡單監(jiān)控。與此同時,監(jiān)控時間周期在延長,從每天8小時向每天24小時,從1個月向3個月,甚至向1年的存儲周期發(fā)展,清晰度從普通的352×288向704×576提升,這些都使視頻數(shù)據(jù)容量飛速發(fā)展??傮w來說,數(shù)字監(jiān)控應用正在向各個行業(yè)滲透,存儲的時間越來越長,將構成極大的存儲需求增長,并且與其它數(shù)字系統(tǒng)不同的是,視頻監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是非常驚人的。以CIF格式為例,要達到實用的錄像質量和25幀/秒的連續(xù)性,一個視頻通道以JPEG進行幀內壓縮將產(chǎn)生約15KB/幀、375KB/秒、1.35GB/小時的數(shù)據(jù)量,以H.264進行流式壓縮也將產(chǎn)生約400kbps/秒、200MB/小時的數(shù)據(jù)量。2008年奧運會、國內城市化發(fā)展與快速城市建設、西部開發(fā)與東北振興、平安城市建設、部分應用領域安全事故頻發(fā)等方面,都構成了2008年視頻監(jiān)控領域發(fā)展的主要促進因素。
在目前主流的幾種網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,存儲設備的部署都存在不同的問題,首先是集中式存儲,即所有的視頻數(shù)據(jù)都通過網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心存儲。對于監(jiān)控中心而言,檢索數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)管理比較方便;但是,由于對網(wǎng)絡帶寬和中心存儲容量的要求太高,且由于視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)流是連續(xù)的,而不像一般的應用是偶爾傳輸或者定時傳輸,所以,對于實時傳輸?shù)谋O(jiān)控數(shù)據(jù)來說,如果前端不存儲,一旦網(wǎng)絡有問題,這一時間段的數(shù)據(jù)將全部丟失。另外,在目前存儲技術和網(wǎng)絡技術條件下,集中式存儲不僅一次性投入大,而且日常運營費用也不小,尤其是對于規(guī)模稍大的系統(tǒng)而言,其經(jīng)濟性較差,單點故障也容易導致所有視頻數(shù)據(jù)的安全性問題。
其次是完全分布式存儲,即沒有中心存儲設備,全部在前端存儲錄像數(shù)據(jù)。這種方案的中心構建成本和運營費用較低,但同時也存在一些方便性問題,前端的成本也更高一些。
此外還有混合式存儲,既有中心存儲,也有前端存儲,兼有二者的優(yōu)勢,如果采用多級中心的架構能適應更多的應用環(huán)境,但開發(fā)難度較大且費用很高。由于這些解決方案存在的問題,需要存儲廠商加大對視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)解決方案的研發(fā)和投入。
智能視頻監(jiān)控將唱視頻監(jiān)控主角
第四代全數(shù)字視頻監(jiān)控隨著網(wǎng)絡帶寬、計算機處理能力和存儲容量的迅速提高,以及各種視頻信息處理技術的出現(xiàn),全程數(shù)字化、網(wǎng)絡化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢愈發(fā)明顯,其高度的開放性、集成性和靈活性為視頻監(jiān)控系統(tǒng)和設備的整體性能提升創(chuàng)造了必要的條件,同時也為整個安防產(chǎn)業(yè)提供了更加廣闊的發(fā)展空間。嶄新的應用模式和市場機遇不斷涌現(xiàn),而智能視頻監(jiān)控則是網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控領域最前沿的應用模式之一。如果你還覺得視頻分析離我們很遙遠,那么以下幾個工程案例會讓你覺得視頻分析技術已經(jīng)在中國大規(guī)模應用了:青藏鐵路07年10月竣工驗收,全線1300路通道采用視頻分析,對全線鐵路進行入侵保護;舊金山國際機場(SFO)聚集了大量的商務旅行者、度假者、移民、中停旅客和現(xiàn)場工作人員,其中不乏相貌可疑的人,因此在那里看到使用了大量的視頻監(jiān)視系統(tǒng)沒有什么值得大驚小怪的,但是根據(jù)經(jīng)驗,操作人員盯著屏幕電視墻超過10分鐘后將漏掉90%的視頻信息而使這項工作失去意義,SFO采用了智能視頻分析系統(tǒng),讓這一切變得簡單;浦東機場、首都機場及多條在建鐵路項目,均預算使用視頻分析技術......從總體上看,國外的智能視頻應用市場正在從“概念驗證”階段向“規(guī)模應用”階段轉化,智能視頻已經(jīng)慢慢開始形成一個產(chǎn)業(yè)。
在智能視頻應用的概念模型出現(xiàn)后不久,一些國外公司就已經(jīng)開始著手研發(fā)相關的軟硬件產(chǎn)品。與國際市場相比,國內智能視頻市場還有很大差距,目前基本上還處于空白狀態(tài)。通常提到的“智能視頻監(jiān)控”實際上還停留在普通的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的概念上。但隨著市場上開始出現(xiàn)與國外類似的智能視頻應用需求,已有國內廠商開始引進國外知名廠商的智能視頻軟硬件產(chǎn)品和技術,計劃采用OEM的形式在國內推出。
總結篇
隨著視頻監(jiān)控進入后DVR時代,視頻監(jiān)控不再是幾個攝像機,一臺DVR的單機應用時代,不再是3-5個人的小手工作坊拼湊DVR的時代,不再是通過幾臺監(jiān)視器單純看看視頻的時代,而是一個需要改頭換面的市場,可以看到未來還有非常巨大的潛力尚待挖掘?,F(xiàn)在的視頻監(jiān)控系統(tǒng),動輒上百臺甚至上千臺的攝像機,不只是單一地觀看圖像,而是通過智能識別等先進技術變被動監(jiān)控為主動防御的系統(tǒng),這個系統(tǒng)每項技術的研發(fā),系統(tǒng)每個環(huán)節(jié)調試需要的技術支持等對行業(yè)中的廠商都是一個巨大的挑戰(zhàn),沒有這個能力的廠商就會被淘汰,到那時中國安防業(yè)將被重新洗牌,只有能把握住這個千載難逢的機會,從基礎抓起,努力發(fā)展自己的核心技術,站在一定高度的企業(yè)才能在這個行業(yè)長久立足。
2008年中國將舉辦四年一屆的奧運盛會,而作為“科技奧運”的典型代表,奧運高清節(jié)目(1920×1080分辨率)實況直播將成為本屆奧運會的又一大亮點。從而百姓將全面接觸高清電視與電影節(jié)目。這種高清晰的視覺沖擊無疑將大大增強用戶對高清監(jiān)控的需求,這也無形之中給高清IP攝像機的全面推廣和使用帶來了動力與市場支撐,同時也將帶動NVR集中存儲、網(wǎng)絡傳輸、智能搜索、識別、分析等各產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動發(fā)展。
總之,我國視頻監(jiān)控是一個逐漸龐大的市場,這個市場從無到有,經(jīng)過近二十年的發(fā)展已經(jīng)進入了一個高速發(fā)展的時期,政府對國內一些大項目工程的監(jiān)控要求越來越高,而且從不干涉到強制性要求裝載安防監(jiān)控產(chǎn)品,如道路交通、銀行、學校、超市、甚至長途大巴、公交車上等等,另外,隨著國內安防技術和條件的日趨成熟,雖然目前市場顯得很龐大,但行業(yè)競爭日漸白熱化,每個企業(yè)都面臨著抉擇和挑戰(zhàn)。不會再有九十年代初期奇高的利潤空間,更不會有九十年代中期金融行業(yè)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅猛的浪潮。隨著技術門檻越來越高、行業(yè)對資金、技術、質量、規(guī)模等要求全面提高以及海外巨頭的大舉進入將導致國內的DVR生產(chǎn)廠家面臨一次較大的洗牌。
后DVR時代的到來必將導致視頻監(jiān)控這個大蛋糕被重新分配,我們業(yè)內的廠商要做好這個準備,希望能從中分得一杯羹。