據(jù)相關(guān)資料顯示,在2010年國內(nèi)整個(gè)視頻監(jiān)控市場(chǎng)容量將達(dá)到17億美元。面對(duì)如此龐大的市場(chǎng),高清技術(shù)的發(fā)展成為了國內(nèi)主流廠商的重要課題,這直接帶動(dòng)了智能識(shí)別技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用??梢灶A(yù)見的是高清智能監(jiān)控的市場(chǎng)將會(huì)變大,視頻監(jiān)控也會(huì)實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)防御”向“主動(dòng)防御”的轉(zhuǎn)型。
編者按:在動(dòng)筆之前,我曾思考:我的這種標(biāo)題與下面的論述是否會(huì)被大家視為弱智?反之又想,在不加思索之前又有幾個(gè)人能完整的剖析市場(chǎng)、全面地概述!最多也只不過是那些吃蘋果有益還是喝蘋果汁才會(huì)健康的論道罷了。到底誰才是這股“高清熱潮”最為關(guān)鍵的導(dǎo)火線呢?高清監(jiān)控時(shí)代由又誰可以一路高歌而行呢?
17億美元! “主動(dòng)安防”吹響市場(chǎng)容量的號(hào)角
據(jù)相關(guān)資料顯示,在2010年國內(nèi)整個(gè)視頻監(jiān)控市場(chǎng)容量將達(dá)到17億美元。面對(duì)如此龐大的市場(chǎng),高清技術(shù)的發(fā)展成為了國內(nèi)主流廠商的重要課題,這直接帶動(dòng)了智能識(shí)別技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用??梢灶A(yù)見的是高清智能監(jiān)控的市場(chǎng)將會(huì)變大,視頻監(jiān)控也會(huì)實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)防御”向“主動(dòng)防御”的轉(zhuǎn)型。
由于近年來社會(huì)安全問題日益復(fù)雜,所以安全防范日顯重要,視頻監(jiān)控是安全防范的利劍之一,是眾多領(lǐng)域中不可或缺的技防措施。在此便對(duì)安防防范也提出了更高的要求。安防監(jiān)控幾經(jīng)變遷,現(xiàn)已經(jīng)快速進(jìn)入各行各業(yè)的應(yīng)用中,從金融、平安城市等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域快速向各行業(yè)應(yīng)用延伸,在電訊、軍隊(duì)、能源、交通、教育、市政、連鎖等眾多行業(yè),來越多地被“委以重任”。被越來越多的普通老百姓所認(rèn)知,并與人們的生活息息相關(guān)。也是安防企業(yè)不斷努力的方向所在。隨著2010年“我要看得更清楚”的呼聲越來越高,這直接促進(jìn)了高清智能監(jiān)控逐步成為市場(chǎng)主流,其關(guān)鍵意義在于,視頻監(jiān)控將實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)安防”向“主動(dòng)安防”的轉(zhuǎn)型。
高清智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用促使主動(dòng)防范成為現(xiàn)實(shí)
視頻監(jiān)控的威懾力和事后還原力,在各行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中,已經(jīng)得到了很好的見證。但如何讓監(jiān)控更具威懾力,讓監(jiān)控起到防范于未然的作用,如何做到“道高一丈”呢?例如在車水馬龍的鬧市區(qū)如何看清一個(gè)人的面部特征;在繁忙的公路上如何看清楚車輛牌照的同時(shí)看清楚司乘人員的面部特征;在擁擠喧鬧的地鐵、停車庫的出入口體育場(chǎng)館等場(chǎng)合,如何能夠迅速準(zhǔn)確的找到目標(biāo);如何在監(jiān)控區(qū)域智能識(shí)別不安全因素并啟動(dòng)防范預(yù)案??這些需求正激烈地敲打著安防行業(yè)的神經(jīng),促進(jìn)了安防技術(shù)不斷創(chuàng)新。
在監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化大潮的推動(dòng)和市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下,高清和智能監(jiān)控技術(shù)獲得了重大突破,并進(jìn)入到重大安保項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用中,這標(biāo)志著視頻監(jiān)控已經(jīng)進(jìn)入高清時(shí)代,高清和智能成為視頻監(jiān)控新時(shí)代主題。高清技術(shù)和產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn),高清智能監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,將加速促進(jìn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與安防其它子系統(tǒng)的無縫整合,再進(jìn)一步促進(jìn)安防系統(tǒng)與行業(yè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的無縫對(duì)接,這為視頻監(jiān)控帶來更廣闊的發(fā)展空間。
目前業(yè)內(nèi)主流應(yīng)用的分辨率為CIF(10萬像素),最高為4CIF(40萬像素)級(jí)別,導(dǎo)致現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng),主要功能是記錄事件的經(jīng)過,在更多關(guān)鍵細(xì)節(jié)上“看不清”,造成監(jiān)控效率和監(jiān)控價(jià)值大打折扣。
而高清監(jiān)控達(dá)到了720P及以上分辨率,即百萬級(jí)像素分辨率,它帶來了幾個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì):圖像清晰度高,可以獲取更多關(guān)鍵性的細(xì)節(jié);單個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控幅度擴(kuò)大,可以減少布點(diǎn),可以同時(shí)關(guān)注多個(gè)細(xì)節(jié);高清圖像,可以大大提高智能視頻分析的精度,為智能監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
智能監(jiān)控的核心在于智能視頻分析,就是對(duì)輸入的視頻流采用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤、分類技術(shù),將視頻內(nèi)的目標(biāo)經(jīng)背景建模、目標(biāo)分割、跟蹤及分類等圖像識(shí)別算法,完成由圖像到事件參數(shù)的轉(zhuǎn)變,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種突發(fā)事件的實(shí)時(shí)檢測(cè)和事后檢測(cè)?;谥悄芤曨l分析技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)行為分析、銀行護(hù)衛(wèi)、車牌識(shí)別、流量統(tǒng)計(jì)、智能跟蹤等各項(xiàng)功能。
通過智能監(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)梢赡繕?biāo)和異常事件進(jìn)行主動(dòng)預(yù)警并啟動(dòng)相應(yīng)級(jí)別的防范預(yù)案,從而大大提高監(jiān)控效率和監(jiān)控價(jià)值,為安全管理提供有力保障。目前在司法、金融、文博、能源等行業(yè)的重要場(chǎng)合,智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值日漸凸顯,例如監(jiān)獄出入口車牌識(shí)別,室外道路及圍墻周邊警戒,普通監(jiān)室、盥洗室、監(jiān)獄工作間的行為分析,探監(jiān)通道的智能跟蹤;針對(duì)ATM貼紙條、安裝讀卡器的智能識(shí)別并報(bào)警,銀行室內(nèi)打架斗毆(劇烈運(yùn)動(dòng))、尾隨等行為檢測(cè),出入口人流量統(tǒng)計(jì)等;在景區(qū)、商場(chǎng)等商業(yè)、公共場(chǎng)所使用人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)獲得商業(yè)分析數(shù)據(jù);在夜晚非開放時(shí)間內(nèi)針對(duì)博物館、庫房、貴重產(chǎn)品等處進(jìn)行防盜措施、石油采油機(jī)(磕頭機(jī))周界防范,采油機(jī)附近區(qū)域警戒等。
因此,高清智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,讓“看得更清”不再是夢(mèng)想,也讓主動(dòng)防范成為現(xiàn)實(shí)。
高清監(jiān)控 一場(chǎng)整體解決方案下的持久戰(zhàn)
高清不僅僅是視頻的高清采集,即安裝了高清攝像機(jī)或高清球機(jī),而是貫穿視頻采集、編碼、傳輸、存儲(chǔ)、控制、解碼輸出,到中心管理軟件的全過程各個(gè)節(jié)點(diǎn),從這個(gè)意義上講,高清監(jiān)控不是靠某個(gè)產(chǎn)品或某幾個(gè)產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)的,它一定是一場(chǎng)持久戰(zhàn),需要的是整體解決方案。
為滿足高清監(jiān)控的迫切需求,國內(nèi)少數(shù)的數(shù)字監(jiān)控廠商,基于深厚的專業(yè)研發(fā)積累,如今已經(jīng)推出了完整的高清監(jiān)控解決方案,涵蓋了從前到后的高清產(chǎn)品體系。其中在前端攝像機(jī)方面比較有代表性的是130萬像素CCD、200萬像素CCD、500萬像素CCD的高清攝像機(jī),可以進(jìn)行全實(shí)時(shí)監(jiān)控,即25fps的高清監(jiān)控,以及業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的純數(shù)字高清攝像機(jī),它與一般網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)存在很大差別:一是壓縮方面,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般采用MPEG-4或H.264的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼壓縮,而數(shù)字?jǐn)z像機(jī)則不經(jīng)過壓縮直接輸出數(shù)字的圖像流;第二個(gè)區(qū)別在傳輸方式上,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸壓縮后的碼流,數(shù)字?jǐn)z像機(jī)則必須采用光纖或HD-SDI等數(shù)字接口傳輸數(shù)字視頻流。
實(shí)現(xiàn)高清視頻采集,只是完成了高清監(jiān)控系統(tǒng)的第一步。接下來需要進(jìn)行高清編碼和高清碼流的傳輸,或者直接傳輸未經(jīng)壓縮的高清數(shù)字流,實(shí)現(xiàn)對(duì)高清數(shù)字信號(hào)進(jìn)行交換控制,以及高清碼流的存取和高清顯示。尤為重要的是,作為整個(gè)系統(tǒng)的“指揮中樞”,必須有一套強(qiáng)大的高清管理平臺(tái),以滿足對(duì)高清視頻流、管理信令等進(jìn)行集中/分布式管理。只有這樣,才能保證高清監(jiān)控系統(tǒng)能夠順利完成“高清監(jiān)控”任務(wù)。
目前,國內(nèi)少數(shù)優(yōu)秀的監(jiān)控企業(yè)已經(jīng)在視頻處理和視頻分析技術(shù)領(lǐng)域,經(jīng)歷多年的潛心研究,擁有自己的核心技術(shù),推出了完整的高清智能監(jiān)控產(chǎn)品和整體解決方案,并在國際重大項(xiàng)目上獲得了廣泛應(yīng)用。
在高清監(jiān)控時(shí)代的起跑線上,與國際領(lǐng)先企業(yè)相比,以這些企業(yè)為代表的國內(nèi)視頻監(jiān)控廠商沒有落后,他們通過用全線產(chǎn)品和解決方案成功在重大項(xiàng)目上的應(yīng)用,證明了自己在高清智能監(jiān)控領(lǐng)域的技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)實(shí)力。[nextpage]
普及高清亟待解決的問題
從高清應(yīng)用推進(jìn)的角度看,由于多種因素,使得它必須是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。在這個(gè)過程中,需要解決很多問題:首先,要考慮到成本、用戶接受程度、使用維護(hù)等多方面因素,在系統(tǒng)部署中,需要有多種解決方案,讓原有系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)能平穩(wěn)過渡、漸進(jìn)式升級(jí)。其次就是存儲(chǔ)問題,由于高清比普通的分辨率需要更多的存儲(chǔ)空間、傳輸帶寬、更高要求的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等,因此,高清的推廣應(yīng)用還要有多樣化的存儲(chǔ)解決方案。
在高清升級(jí)中,由于目前國內(nèi)大部分項(xiàng)目中模擬攝像機(jī)的保有量還是很大的,而系統(tǒng)升級(jí)或改造時(shí)全部更新為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)也不太現(xiàn)實(shí),所以一般會(huì)采用混合DVR(H-DVR)的方式來解決兼容性問題。??低曂瞥龅腄S-9000系列混合DVR既支持模擬攝像機(jī)接入,也支持高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的接入,在保持用戶使用習(xí)慣的同時(shí),相應(yīng)減少了用戶培訓(xùn)、維護(hù)的成本,在過渡和升級(jí)過程中,最大程度上保護(hù)了用戶的投入。
在存儲(chǔ)環(huán)節(jié),目前大型的應(yīng)用環(huán)境(前端監(jiān)控點(diǎn)數(shù)超過1000路)如果在資金、網(wǎng)絡(luò)方面都沒有問題,會(huì)采用集中存儲(chǔ)方式,一般是IPSAN,但目前這種項(xiàng)目還是非常少的,主要集中在高端市場(chǎng)。而大多數(shù)中小型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,多是采用分布式存儲(chǔ)、集中管理的模式,此時(shí)可以用NVR產(chǎn)品。
另外還有一個(gè)值得關(guān)注的問題是,在現(xiàn)有的聯(lián)網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)中,尤其是上了一定規(guī)模的系統(tǒng),設(shè)備種類和數(shù)量繁多,錄像機(jī)、編碼器、光端機(jī)、解碼器、視頻矩陣、視頻分配器……等等設(shè)備堆積在機(jī)柜中,視頻線、網(wǎng)線、控制線、光纖、電源線交織在一起,給管理和維護(hù)帶來了很大的困難。怎樣才能讓使用者的精力從“如何整合系統(tǒng)并有效管理”中解放出來,專注與系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的效果,并快速便捷地將系統(tǒng)過渡到高清?
提升網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)業(yè)整體水平參與到競(jìng)爭(zhēng)中來吧!!!
既然是一場(chǎng)技術(shù)的跨越,行業(yè)的轉(zhuǎn)型下的熱潮時(shí)期,那么,適者生存的格局便不可避免!高清監(jiān)控的競(jìng)爭(zhēng)包括多方面,主要包括:編碼技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻處理技術(shù)、攝像機(jī)技術(shù)等,其中最基本、最核心的還是視頻處理、傳感器技術(shù)的突破和編解碼技術(shù)的創(chuàng)新。這一類技術(shù)的掌握和突破,往往需要通過在數(shù)字視頻處理技術(shù)研發(fā)、算法等多方面的深厚積累才能實(shí)現(xiàn)。
例如視頻處理技術(shù),作為一種換代產(chǎn)品,高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在視頻處理技術(shù)方面不僅局限于模擬攝像機(jī)的視頻處理技術(shù),還包括圖像增強(qiáng)技術(shù),例如圖像降噪、去抖動(dòng)等。這一類視頻處理技術(shù)必須在攝像機(jī)的ISP中通過特殊算法來實(shí)現(xiàn),而這是模擬攝像機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)的。
再就是編碼技術(shù),就目前而言,H.264仍然是安防監(jiān)控視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中有最佳的選擇。但是,采用同種編碼標(biāo)準(zhǔn)并不一定代表大家的視頻編碼技術(shù)處于同等水平。因?yàn)樵缙诘囊曨l編碼標(biāo)準(zhǔn)并不是針對(duì)安防應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,應(yīng)用于安防監(jiān)控必須對(duì)其進(jìn)行適應(yīng)性的調(diào)整。因此編碼優(yōu)化技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),真正決定了視頻監(jiān)控應(yīng)用的綜合性能。由此可見,高清產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)門檻高、投入大,如果能將高清監(jiān)控產(chǎn)品和方案做好,將會(huì)推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)業(yè)整體水平的提升。
目前,部分國際一線企業(yè)在高清產(chǎn)品開發(fā)上取得了一定的進(jìn)展外,一些中國本土的擁有DVR/DVS研發(fā)背景的企業(yè),也已經(jīng)全線介入到高清產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)上。這些企業(yè)熟悉圖像處理和DSP的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用,并且有著深厚的研發(fā)實(shí)力,同時(shí)對(duì)安防有著較深的理解,因此,他們?cè)诩夹g(shù)上擁有創(chuàng)新和變革的土壤,較容易在高清產(chǎn)品上取得技術(shù)突破。特別是??低曂ㄟ^多年積累,在自主研發(fā)ISP技術(shù)上獲得重大突破,這使得他們可以對(duì)視頻做到更佳的處理,并靈活選用各種類型的Sensor芯片,讓產(chǎn)品形態(tài)更豐富,產(chǎn)品性價(jià)比做到更高。
面對(duì)已經(jīng)被引燃的高清熱潮,筆者認(rèn)為能否一路高歌關(guān)鍵還在于技術(shù)的創(chuàng)新!
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小貼士:
什么才算真正的視頻監(jiān)控?
安防行業(yè)引入“高清”這一概念則相對(duì)廣電行業(yè)晚了許多。什么是真正的安防高清呢?目前國內(nèi)安防行業(yè)并沒對(duì)高清監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)作出定義,也正因此導(dǎo)致許多廠家都在各自為政,宣傳自己的產(chǎn)品是“高清”的。
“高清,顧名思義是指高清晰度,英文縮寫是HD(HighDefinition)。清晰度的分辨率有很多種,而目前安防行業(yè)內(nèi)所說的高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)主要指分辨率為720P與1080P兩種格式的數(shù)字?jǐn)z像機(jī),其畫面寬高比定義為16:9。720P即是1280*720分辨率,而1080P則是1920*1080,其中后綴“P”代表的是逐行掃描。對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)的圖像采集,相對(duì)隔行掃描,逐行掃描可以獲得更好的動(dòng)態(tài)圖像,不會(huì)產(chǎn)生拖尾,因此對(duì)安防監(jiān)控應(yīng)用來說逐行掃描更加適合。
相對(duì)于傳統(tǒng)的4:3圖像比例,高清圖像的16:9格式更適合安防監(jiān)控的應(yīng)用。監(jiān)控場(chǎng)景往往是需要對(duì)大范圍橫向區(qū)域進(jìn)行監(jiān)看,比如高速公路收費(fèi)站、鐵路沿線、體育場(chǎng)館出入檢票口等,這些場(chǎng)所的特點(diǎn)都是以橫向排列的方式出現(xiàn)在畫面中,而畫面頂部的天空和底部的路面往往是不用去關(guān)心的內(nèi)容。所以16:9的畫面可以去除這些不重要的區(qū)域,而增大被關(guān)心監(jiān)控目標(biāo)的面積。以往要用好幾支模擬攝像機(jī)橫向排列才能監(jiān)控的區(qū)域現(xiàn)在只要一只高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)就可以覆蓋,不僅提高了清晰度,也節(jié)省了成本。中國科學(xué)院自動(dòng)化所研究員陳龍教授曾提到:“高清化是視頻監(jiān)控領(lǐng)域關(guān)注的發(fā)展焦點(diǎn)。一般來說,高清是指物理分辨率達(dá)到720P以上的,720P以上的作為高清。國際上對(duì)于標(biāo)清的標(biāo)準(zhǔn)有兩條,一個(gè)是720P或者1080i以上的,還有就是隔行掃描。我們國內(nèi)還沒有什么標(biāo)準(zhǔn),我們用的是720P和1080i。要實(shí)現(xiàn)真正的高清監(jiān)控,要從源頭開始到傳輸,到壓縮,到錄像,各個(gè)方面一條龍,只有一條龍的高清才能是真正的高清?!?/P>
如何區(qū)分“高清”與“百萬像素”
自從高清在安防界“火”了之后,“百萬像素”仿佛一下子成了衡量是否高清的一個(gè)重要指標(biāo)。在此專家特別強(qiáng)調(diào),“百萬像素”和“高清”是兩個(gè)不同的概念,一位資深的產(chǎn)品經(jīng)理表示:“高清是一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),除針對(duì)分辨率外,對(duì)圖像還有一定要求,而百萬像素不僅僅是100萬像素、還有幾百萬甚至千萬像素?!?/P>
如何區(qū)分高清和百萬像素呢?衡量圖像清晰度的標(biāo)準(zhǔn)是分辨率,所謂高清,必須達(dá)到美國SMPTE制定的HDTV標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn),真正符合高清視頻的格式主要有720P、1080i、1080P三種。此外,該標(biāo)準(zhǔn)還詳細(xì)定義了每一種分辨率所對(duì)應(yīng)的幀率等數(shù)據(jù)。而百萬像素并不是一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),具體指的是攝像機(jī)的圖像傳感器像素?cái)?shù)量,也就是說,當(dāng)我們聽到一個(gè)高清攝像機(jī)說支持百萬像素、200萬像素或500萬像素時(shí),并不知道這個(gè)攝像機(jī)的幀率是多少、視頻寬高比如何、隔行還是逐行、色彩保真度怎么樣等等,而這些信息同樣是衡量一個(gè)攝像機(jī)是否高清的重要參數(shù)。
高清只有在包含了前端攝像機(jī)、管理平臺(tái)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、瀏覽、顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)才有意義,因此擁有高清整體解決方案才是真正的高清提供商,而不僅僅是提供單純的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。真正的高清,并不是簡(jiǎn)單的前端高清,也不是說百萬像素就是高清,高清不是拿來炒作的概念,高清是標(biāo)準(zhǔn),是系統(tǒng)的解決方案。