【安防知識網(wǎng)】從2010年北京安博會參展廠商展出的產(chǎn)品與行業(yè)解決方案來看,高清時代已真正來臨。長期以來,安防視頻監(jiān)控圖像的高清是用戶最核心訴求點,用戶始終強調(diào)要“看得清”、“看得細(xì)”,而只有高清才能滿足用戶需求,實現(xiàn)價值最大化。
2010年,中國安防行業(yè)的高清集結(jié)號已經(jīng)吹響,高清的發(fā)展潮流涌動、風(fēng)聲水起?;仡?008年,國際金融危機全面爆發(fā),中國政府果斷決策,從容應(yīng)對,在4萬億保內(nèi)需拉增長的帶動下,我國安防產(chǎn)業(yè)繼“平安城市”之后出現(xiàn)了新一輪的增長,到2010年整個安防產(chǎn)業(yè)增幅達(dá)到35%以上?,F(xiàn)今,隨著我國“十二五綱要”的出臺,國家宏觀戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了巨大調(diào)整,已開始從“中國制造”邁向“中國創(chuàng)造”,國家將快速推進信息化和城市化,加快培育經(jīng)濟新增長點,結(jié)合信息化建設(shè)和城市化進程,加快推進3G網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、云計算等新興技術(shù)的發(fā)展,將拓展衍生出新型產(chǎn)業(yè)和市場。現(xiàn)今“物聯(lián)網(wǎng)”、“數(shù)字城市”、“平安鄉(xiāng)鎮(zhèn)”、“智能家居”和“高鐵建設(shè)”等的全面建設(shè)又將迎來未來新一輪安防產(chǎn)業(yè)市場的規(guī)模化高速發(fā)展。
視頻存儲產(chǎn)品的前世今生
從2010年北京安博會參展廠商展出的產(chǎn)品與行業(yè)解決方案來看,高清時代已真正來臨。長期以來,安防視頻監(jiān)控圖像的高清是用戶最核心訴求點,用戶始終強調(diào)要“看得清”、“看得細(xì)”,而只有高清才能滿足用戶需求,實現(xiàn)價值最大化。
2010年,以產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先的“外國軍團”,或?qū)嵙姶蟮谋就罥T企業(yè)都從最初的技術(shù)儲備,到現(xiàn)在對高清產(chǎn)品完善配套的全面關(guān)注,最后紛紛以整套的高清解決方案進入行業(yè)項目試水。任何一次產(chǎn)品技術(shù)變革,都離不開整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游的響應(yīng)跟進。2010年監(jiān)控行業(yè)經(jīng)歷了從CCTV數(shù)字化到網(wǎng)絡(luò)化演進,整個安防產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游都開足馬力、調(diào)整方向,助力行業(yè)從模擬到網(wǎng)絡(luò)過渡,實現(xiàn)從標(biāo)清到高清的快速華麗轉(zhuǎn)身。
不同歷史時期的政策因素、行業(yè)因素、技術(shù)因素、市場因素決定著該時期的產(chǎn)品形態(tài)。DVR在經(jīng)歷了市場的偉大成功之后,其已被賦予數(shù)字監(jiān)控時代最偉大的產(chǎn)品。本文將簡單探討DVR在不同時期的客戶訴求、產(chǎn)品形態(tài)及技術(shù)演革過程。
第一代,簡單模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)
20世紀(jì)80-90年代是我國安防產(chǎn)業(yè)的初創(chuàng)期,視頻監(jiān)控主要以前端模擬攝像機配合后端磁帶錄像機的CCTV閉路監(jiān)控系統(tǒng),即純模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在這一階段,用戶對視頻監(jiān)控和錄像存儲的需求比較簡單,客戶只關(guān)注視頻圖像是否可以被完整保存錄制下來,沒有標(biāo)清、高清概念,典型代表產(chǎn)品是VCR。
第二代,工控式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)
20世紀(jì)90年代中期到21世紀(jì)初期,隨著計算機技術(shù)、視頻技術(shù)的發(fā)展和CPU處理運算能力的提高,安防監(jiān)控進入了高速發(fā)展期,即利用計算機的高速數(shù)據(jù)處理能力實現(xiàn)前端視音頻采集編碼,所有視音頻信息被錄像存儲在IDE接口硬盤里,由此,大大提高了圖像質(zhì)量。該類基于PC計算機或工控計算機的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)通?;赪indows操作系統(tǒng),其利用計算機固有的硬件資源和圖像采集壓縮板卡,及安裝的視頻監(jiān)控軟件就組成了一套完整的數(shù)字視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)。這個時期,市場對DVR功能需求是CIF畫質(zhì)、錄像預(yù)覽、云鏡控制、報警聯(lián)動、輸出顯示、錄像回放等。該時期,PC Base DVR或工控式DVR在安防市場是百家爭鳴,也成為了視頻監(jiān)控系統(tǒng)不可或缺的設(shè)備配置。但也不可否認(rèn),其出現(xiàn)的主要問題是穩(wěn)定性、軟硬件兼容性、易感染病毒、錄像數(shù)據(jù)易被竄改等諸多缺陷都尚有待改進或提高。
第三代,嵌入式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)
伴隨“平安城市”、“3111試點示范工程”、“平安奧運”等國家重點發(fā)展項目的推進,DVR廠商在基于PC 或工控式DVR開發(fā)的基礎(chǔ)上推出了嵌入式DVR,并以迅猛之勢躋身成為視頻監(jiān)控硬盤錄像存儲產(chǎn)品市場的主流,據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示其已占據(jù)DVR市場90%以上的份額。嵌入式DVR以高性能專用SoC芯片或DSP數(shù)字處理器為基礎(chǔ),采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),對圖像進行采集編碼壓縮及解壓回放,產(chǎn)品多采用單板結(jié)構(gòu)設(shè)計,綜合了PC Base架構(gòu)硬盤錄像機的功能優(yōu)點,具備功能強大、品質(zhì)穩(wěn)定、存儲安全、操作簡便、算法成熟、價格便宜等特點。用戶在應(yīng)用中也更關(guān)注DVR的性價比、品牌、單機視頻通道數(shù)、壓縮算法(H.264/MPEG4)及圖像分辯率CIF/D1等。
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當(dāng)技術(shù)和產(chǎn)品趨于同質(zhì)化的時候,就意味著整個產(chǎn)品市場的廝殺號角開始吹響。海思半導(dǎo)體作為全球率先推出H.264 SoC監(jiān)控專用芯片的半導(dǎo)體公司,專用SoC芯片Hi3512/3515/3520等相繼成功推出,其處理器能力已從單晶片4路D1到16路D1。海思DVR方案在DVR產(chǎn)品設(shè)計方面大大降低了投入成本,縮短了DVR研發(fā)周期,加快了企業(yè)新產(chǎn)品的推出。其產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計應(yīng)用上相對原主流TI DSP平臺有著不可阻擋之優(yōu)勢。但隨著嵌入式技術(shù)的不斷成熟,也出現(xiàn)了大量的以同樣的平臺、同樣成本的SoC方案的DVR產(chǎn)品,這也直接導(dǎo)致產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重泛濫,從而使絕大部分DVR企業(yè)陷入了瘋狂的價格廝殺的“紅海”戰(zhàn)爭之中。而這場“紅海”收官之戰(zhàn)的導(dǎo)演就是海思半導(dǎo)體,DVR“紅?!睉?zhàn)役硝煙彌漫結(jié)束之后是頑強成長的企業(yè)和其產(chǎn)品的巨大發(fā)展。
十年輾轉(zhuǎn)對于傳統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)品來講,也許只不過是發(fā)展過程中一首小插曲。但對于視頻錄像存儲產(chǎn)品行業(yè),這十年發(fā)生了翻天覆地的變化。從VCR到PC Base DVR、嵌入式DVR、車載DVR、ATM專用DVR、高清混合HVR等;壓縮算法從最初的MPEG1、MPEG4到現(xiàn)在的H.264;機型從單機視頻路數(shù)1路、4路、8路到16路、24路、32路;回放分辯率從最初的CIF到HD1、D1、720P、1080P。如果把DVR,比喻為CCTV閉路監(jiān)控系統(tǒng)時代VCR視頻存儲產(chǎn)品的“終結(jié)者”,而今對于安防行業(yè)日趨成熟且高漲的網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的客戶需求,DVR產(chǎn)品的自身局限與弊端也日益凸顯。如模擬視頻監(jiān)控典型應(yīng)用是模擬攝像機加DVR組合,但是對于高清需求,DVR的技術(shù)構(gòu)架是無法支持前端高清攝像機,只能接受標(biāo)清模擬攝像機,所以說,傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)凸顯如下局限性:
1、傳統(tǒng)模擬攝像機原本分辨率就不高,又要受到反復(fù)的A/D轉(zhuǎn)換,加之視頻傳輸電磁干擾、隔行掃描、D1畫面的合成反交錯等視頻損傷的影響,實際到達(dá)人眼觀看時,圖質(zhì)已經(jīng)大打折扣。
2、傳統(tǒng)模擬彩色攝像機采集垂直分辨率在PAL制下625TVL,去消隱后575TVL,最高達(dá)到540TVL左右已趨極限,同軸電纜傳輸CVBS復(fù)合視頻信號,又受同軸電纜傳輸頻帶限制無法傳輸高清圖像。
因此DVR在網(wǎng)絡(luò)高清時代只能悲情收場,但收場并不意味著消亡,因前期大量的模擬安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)都是以DVR為核心,故其不會因為高清需求而迅速被取代,筆者認(rèn)為在3~5年之內(nèi)DVR還會存在于市場。
差異化視頻存儲市場,異軍突起
伴隨著安防行業(yè)規(guī)模的成倍增長,視頻存儲產(chǎn)品DVR作為安防監(jiān)控系統(tǒng)后端核心設(shè)備,具有巨大誘人的市場份額,導(dǎo)致更多的安防企業(yè)這兩年以迅雷不及掩耳之勢進入DVR游戲圈中來。有的企業(yè)是積累研發(fā)技術(shù)儲備從零開始;有的企業(yè)是從DVR領(lǐng)先企業(yè)研發(fā)跳出來單做……據(jù)不完全統(tǒng)計,國內(nèi)從事DVR產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)而有一定規(guī)模的企業(yè)有90家以上。但隨著DVR企業(yè)的越來越多和海思SoC方案的低研發(fā)門檻及新產(chǎn)品導(dǎo)入的優(yōu)勢,直接導(dǎo)致了DVR產(chǎn)品市場的競爭愈加激烈,以及產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,山寨品牌的DVR廠家的產(chǎn)品也層出不窮,但不可否認(rèn)產(chǎn)品形態(tài)的差異化需求也明顯地表現(xiàn)出來:
1、模數(shù)化。任何產(chǎn)品只要滿足市場需求,又結(jié)合現(xiàn)有產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀,就是成功的?,F(xiàn)階段模擬系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兩個新老陣營能實現(xiàn)“零成本”無縫融合,是市場發(fā)展的必然產(chǎn)物,2010年,模擬系統(tǒng)大量地向網(wǎng)絡(luò)IP系統(tǒng)架構(gòu)轉(zhuǎn)變的時候,高清混合數(shù)字硬錄像機HVR就是符合適應(yīng)現(xiàn)有市場需求的產(chǎn)物。而現(xiàn)有市場推出火熱的NVR,盡管符合行業(yè)發(fā)展的方向也有自身的優(yōu)勢,但從市場份額來看要取代DVR的霸主地位還是“浮云”,除非網(wǎng)絡(luò)IP Camera的全面普及應(yīng)用。
2、高清化。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的需求增長,高清取代標(biāo)清只是時間上的問題。高清解決方案是整套的,對于單一的高清視頻存儲產(chǎn)品也需要解決從前端輸入到后端輸出均為高清的問題。如前端高清網(wǎng)絡(luò)攝像機采用720P/1080P或更高清的視頻信號,前面介紹的傳統(tǒng)DVR構(gòu)架在技術(shù)層面已不能滿足前端高清視頻信號的接入。并且傳統(tǒng)DVR視頻輸出分辨率不高,但隨著高清化的推出,市場要求高清視頻存儲產(chǎn)品能支持1980×1080P高清HDMI顯示輸出,而HVR及NVR均可支持。
3、3G無線網(wǎng)絡(luò)化。伴隨國內(nèi)3G牌照的發(fā)放和網(wǎng)絡(luò)運營商的大力推動,隨著人們生活條件的改善和安防意識的提高,在“家居安防”、“平安鄉(xiāng)鎮(zhèn)”的推動,安防監(jiān)控行業(yè)中以3G帶寬及移動優(yōu)勢相呼應(yīng)的視頻監(jiān)控產(chǎn)品也相繼推出, 例如3G無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字硬盤錄像是繼車載、庭審、ATM數(shù)字硬盤錄像機等之后,成為細(xì)分市場之外的又一個世外桃園。
4、智能化。智能分析IVS是在近兩年被視頻監(jiān)控“炒作”出來,很多視頻監(jiān)控企業(yè)紛紛推出了人臉識別、遺失物檢測、車牌識別、人數(shù)流計等智能視頻解決方案。筆者認(rèn)為大多數(shù)情況都是以“噱頭“居多,以市場宣傳為目的,智能化的產(chǎn)品是需要廠家重復(fù)開發(fā)定制的。而現(xiàn)有市場上的智能DVR產(chǎn)品通常是利用DSP剩余的處理器資源,裝載智能分析算法或者通過GPIO口內(nèi)置智能分析模塊的方式升級傳統(tǒng)DVR的形式存在的。
[nextpage] 市場添新軍,HVR給力高清視頻存儲
前文已提及HVR,下面著重介紹。市場不斷高漲的高清需求,是廠家利用新的網(wǎng)絡(luò)高清視頻技術(shù)開發(fā)新的高清視頻存儲產(chǎn)品的源動力。現(xiàn)今市場上又添了新的、即今年眾多廠家紛紛推出的HVR,并提出了“HVR=DVR+NVR”等量運算公式,哪么什么叫HVR?High Definition & Hybrid Digital Video Recorder是HVR英文全名。其是采用嵌入式linux操作系統(tǒng)軟件架構(gòu),高性能DSP處理器為硬件平臺,擁有傳統(tǒng)擬模擬視頻接口與千兆網(wǎng)絡(luò)接口,同時支持模擬前端視頻采集編碼與網(wǎng)絡(luò)前端高清接入、解碼存儲標(biāo)清及高清混合的網(wǎng)絡(luò)型硬盤錄像的視頻監(jiān)控設(shè)備。產(chǎn)品集成了視頻語音處理、視頻行為分析、錄像回放檢索、畫面分割、視頻預(yù)覽、在線備份、云鏡控制、報警控制、平臺接入、手機監(jiān)控、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視管理等功能。全面融合模擬和網(wǎng)絡(luò)兩種安防監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)點,具有靈活百變的方案解決能力。實現(xiàn)從標(biāo)清到高清的有機融合和平滑發(fā)展。
HVR是順應(yīng)行業(yè)發(fā)展而推出,融合了DVR產(chǎn)品成熟的功能,結(jié)合了NVR高清和網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢,但也擠壓了單純NVR的市場份額。舉例來說,我們在做很多行業(yè)項目的時候,都會聽到甲方表示原有監(jiān)控系統(tǒng)的某個監(jiān)控點,雖裝了攝像頭但是看不清,只能起到威懾的作用,你們是否有方案能解決這個問題。其實有三種方法:第一可以請一個保安一天24小時對現(xiàn)場值班監(jiān)控;第二可以再多裝幾個模擬攝像機;第三采用HVR,關(guān)鍵點都裝高清。事實很簡單,首先原有模擬設(shè)備投入不可能立即被換下扔掉,前端只要是模擬攝像機,那么配對的一定是傳統(tǒng)DVR,但DVR因技術(shù)上限制無法解決高清需求。這時HVR高清標(biāo)清混合硬盤錄像機的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了(參見下圖一),項目成本降低了,且問題解決了。筆者認(rèn)為即使未來兩年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)化普及,也并不是所有場合都需要上高清,原有監(jiān)控項目安裝的標(biāo)清D1模擬攝像機也能基本滿足需求,所以HVR比傳統(tǒng)DVR更具有吸引力。
目前市場上高清網(wǎng)絡(luò)攝像機有百萬像素或者200萬、500萬像素,甚至更高,并且能實時呈現(xiàn)每秒30幀或更高60幀高清圖像,模擬攝像機每幀大約只有40萬像素。就單一的720P網(wǎng)絡(luò)攝像機的分辨率是D1攝像機的四倍。故模擬攝像機遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了用戶對高清畫質(zhì)的需求,而HD-SDI的高清數(shù)字?jǐn)z像機,傳輸線路的成本和傳輸距離的限制也有一定的弊端。故用戶如果需要高清,上網(wǎng)絡(luò)攝像機是比較好的選擇。
高清視頻存儲產(chǎn)品,成長的煩惱
高清視頻存儲產(chǎn)品和前端高清IPC是互相依存的關(guān)系,常說安防企業(yè)發(fā)展看網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展看點在高清。高清應(yīng)用尚未全面普及,自身也存在問題。
1、技術(shù)研發(fā)門檻?,F(xiàn)有市場上高清IP攝像機是許多安防廠家的主流宣傳,而現(xiàn)有高清IP攝像機的技術(shù)門檻及產(chǎn)品上下游產(chǎn)業(yè)鏈的配套與傳統(tǒng)模擬攝像機及模擬系統(tǒng)相比,在成熟和穩(wěn)定性方面還有相當(dāng)差距。
2、高清IP攝像機市場教育和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在大家都能感受到高清攝像機高畫質(zhì)帶來的享受,傳統(tǒng)安防工程商對網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)知識的不足,認(rèn)知及接受程度還有待提升,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)攝像機的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置又令人感覺復(fù)雜。高清IP攝像機的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失,高清IPC產(chǎn)品市場相對混亂,近期上海市率先推出了的網(wǎng)絡(luò)攝像機地方標(biāo)準(zhǔn),相信對整個IP 網(wǎng)絡(luò)市場有很好的規(guī)范和促進作用。
3、高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的不菲價格,一般720P CMOS傳感器的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機市場含稅價格在1800元以上,所以這在很大程度上,由價格因素影響了高清IP攝像機的快速普及和應(yīng)用,用戶要上高清監(jiān)控項目就意味著從前端高清攝像機、網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬、海量視頻存儲和相關(guān)周邊配套設(shè)施投入相對高出很多的投資。這對于普通用戶,項目投入成本是影響他們選擇的重要因素,或只能望洋興嘆。因此,高清視頻存儲產(chǎn)品不能像標(biāo)清DVR一樣大面積使用,現(xiàn)階段它的行業(yè)應(yīng)用主要集中在不太在意產(chǎn)品價格的公安、銀行等行業(yè)的重點大型項目上。
4、是高清前端接入和兼容性問題,用戶最終還是關(guān)心高清存儲產(chǎn)品是否能支持高清前端廠家的產(chǎn)品。用戶的訴求是高清存儲加高清IP攝像機的系統(tǒng)和傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)一樣,能夠無廠家無具體指定型號、無需配置很多復(fù)雜的參數(shù),做到即插即用,使用戶有更多的選擇和操作空間。
可以說,不同廠家之間的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品互信互通的問題,是制約整個行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化進程的一個重要問題,高清存儲也不例外。針對于標(biāo)準(zhǔn)問題,安防網(wǎng)絡(luò)視頻領(lǐng)先企業(yè)共同起草制定了ONVIF/PSIA開放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)定義了網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備之間的信息通訊協(xié)議,如設(shè)備搜索、實時視頻、音頻、元數(shù)據(jù)、云鏡控制和控制信息等。最近也有廠家提出“中間件”的技術(shù)解決方案,標(biāo)準(zhǔn)化對于推動網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的發(fā)展意義重大,但筆者認(rèn)為在短期內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的問題仍不能立即解決網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品間的兼容性問題。
按照在傳統(tǒng)DSP平臺下,要求實現(xiàn)不同廠家設(shè)備的接入,目前這種方式仍是主流。所以最終用戶在高清存儲設(shè)備選型的時候,必須清楚該設(shè)備支持前端哪些廠家的高清IP攝像機、具體什么型號?是否所有功能都支持?故所有的IPC廠家應(yīng)以“開放”的心態(tài)來做產(chǎn)品,提供標(biāo)準(zhǔn)化接口,以滿足整個監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
結(jié)語
2011年是中國安防行業(yè)的高清元年,安防行業(yè)IP化的加速,高清的春天也即將來臨。在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)變革的今天,高清集結(jié)號已經(jīng)吹響。安防企業(yè)需要全方位做好準(zhǔn)備,及時調(diào)整自身產(chǎn)品和市場布局,把握住行業(yè)高清帶來的巨大商機!