數(shù)字硬盤錄像機(jī)(DVR)是安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標(biāo)志性產(chǎn)物,是繼模擬錄像系統(tǒng)之后的第二代監(jiān)控系統(tǒng)。早期的DVR是基于PC機(jī)和Windows平臺(tái),在PC機(jī)中安裝視頻采集卡和相應(yīng)的監(jiān)控軟件,是第一代數(shù)字化監(jiān)控方案。早期的PC式DVR基于其軟硬件環(huán)境,使其穩(wěn)定性、安全性、可靠性、兼容性和實(shí)用性受到很大的局限,成本也較高。
為了解決PC式DVR系統(tǒng)不穩(wěn)定和不可靠的弊端,嵌入式DVR將操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序?qū)懭氲綄S眯酒?,采用一體化設(shè)計(jì),集成視頻采集、視頻壓縮、存儲(chǔ)、云鏡控制和遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ苡谝惑w,使更貼近安防應(yīng)用需求。
未來DVR發(fā)展趨勢(shì)
高清化
最近幾年,“高清”成為安防行業(yè)發(fā)展的亮點(diǎn)。隨著安防產(chǎn)業(yè)從前端、傳輸、后端等產(chǎn)品成本的不斷下降及技術(shù)的不斷發(fā)展,高清為視頻監(jiān)控行業(yè)帶來更廣闊的發(fā)展空間。傳統(tǒng)DVR進(jìn)行數(shù)字編碼后,一般可以達(dá)到4CIF或D1的分辨率,約為44萬像素,清晰度在300至500線之間,目前神州數(shù)碼AMPON(安朋)推出的的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的清晰度高達(dá)800電視線以上,分辨率達(dá)到1280X720,約90多萬像素,有的甚至達(dá)到200萬~500萬像素。與高清網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品相比,如果傳統(tǒng)DVR在高清方向沒有突破的話,勢(shì)必被市場(chǎng)所淘汰,所以DVR勢(shì)必往高清方向發(fā)展。
1、 960H DVR
DVR是計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物,是視頻監(jiān)控系統(tǒng)從純模擬系統(tǒng)過渡到模數(shù)混合系統(tǒng)的決定性產(chǎn)品。模擬監(jiān)控最高分辨率只能達(dá)到D1,已經(jīng)無法滿足市場(chǎng)對(duì)高清的需求,行業(yè)內(nèi)開始對(duì)DVR的前景看淡,DVR似乎走向生命周期的衰退期。而自從SONY推出960H DSP后,最高分辨率可達(dá)960X576,神州數(shù)碼AMPON(安朋)也隨之推出了后端配套的960H高清DVR,使DVR從衰退期返回到生命周期的成熟期。960H模擬高清方案有其本身固有的優(yōu)勢(shì),首先,它繼承了模擬方案高成熟度,低系統(tǒng)造價(jià)等優(yōu)勢(shì);其次,只要簡(jiǎn)單的系統(tǒng)改造就能帶來高畫質(zhì)的享受。現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)絕大部分為模擬系統(tǒng),對(duì)960H高清改造非常簡(jiǎn)單。在保持原有系統(tǒng)架構(gòu),傳輸線路不變的情況下,只要更換前端960H高清模擬攝像機(jī)和后端支持960H分辨率的高清DVR即可。清晰度可以提升30%以上,畫質(zhì)更細(xì)膩、圖像更精細(xì)。
2、 混合型DVR
那么在用戶對(duì)圖像提出720P甚至1080P的畫質(zhì)需求時(shí),又要考慮改造成本時(shí)怎么才能滿足客戶需求呢?顯然960H高清DVR已經(jīng)無法滿足這樣的需求,所以推出了混合型DVR。簡(jiǎn)單地說,混合型DVR是DVR與NVR的融合體,它既可以支持前端高清960H模擬視頻采集編碼又可以支持720P、1080P的網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)。從目前的市場(chǎng)情況看,大量的模擬攝像機(jī)仍然在持續(xù)銷售和安裝,標(biāo)清DVR仍然占主流地位?;旌闲虳VR對(duì)前端既有模擬攝像機(jī)又想用高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)提供了很好的解決方案。
3、 HD-SDI數(shù)字高清DVR
在高清監(jiān)控系統(tǒng)部分,安防行業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)放在網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控,認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)必然是用戶的選擇目標(biāo)。然而,隨著HD-SDI技術(shù)的發(fā)展,基于HD-SDI技術(shù)的DVR也開始在市場(chǎng)上掀起一起漣漪。從此,高清監(jiān)控存儲(chǔ)不再只有網(wǎng)絡(luò)的方式,用HDDVR的方式同樣可以實(shí)現(xiàn)高清存儲(chǔ)。據(jù)了解,目前市場(chǎng)上的DVR的市場(chǎng)份額仍然占據(jù)到60%以上,因此DVR廠商對(duì)市場(chǎng)仍然抱有希望,并沒有完全放棄重振這個(gè)市場(chǎng)的信心。某些金融行業(yè)的用戶曾經(jīng)嘗試接觸網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,但發(fā)現(xiàn)高清系統(tǒng)的前端和后端經(jīng)常出現(xiàn)兼容性問題,然而HDcctv系統(tǒng)一定程度上可以解決這個(gè)問題,可見HDcctv的發(fā)展對(duì)HDDVR的市場(chǎng)發(fā)展起著不可或缺的作用。另外,如果采用HDDVR進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ),只需要更換相應(yīng)的硬件設(shè)備,不需要對(duì)原有的線纜、系統(tǒng)架構(gòu)等重新進(jìn)行部署的話,也為HDDVR的應(yīng)用營(yíng)造了一些商機(jī)。此外通過同軸電纜傳輸,不存在延遲和圖像失真的問題。
通過HD-SDI高清和IP高清的對(duì)比,可以得出HD-SDI具有下列優(yōu)勢(shì):
不失真的可靠度:IP數(shù)字監(jiān)控資料是在壓縮后以封包的方式網(wǎng)絡(luò)傳輸;而HD-SDI是以未經(jīng)壓縮的數(shù)字資料在同軸電纜上傳輸,不會(huì)失真。HDcctv所提供的未經(jīng)壓縮過的高清圖像,可提供智能監(jiān)控所需的最佳高清圖像來源;
高清等級(jí)的實(shí)時(shí)圖像:HD-SDI信號(hào)在傳輸過程中沒有產(chǎn)生壓縮與封包化的動(dòng)作,不會(huì)像IP數(shù)字高清產(chǎn)生圖像延遲問題,在講究實(shí)時(shí)監(jiān)控的場(chǎng)合特別合適,如銀行等;
如同傳統(tǒng)模擬監(jiān)控一樣的安裝方式:使用已有的同軸電纜線,從模擬升級(jí)到FullHD的分辨率,只要更換攝像機(jī)與DVR即可,比起轉(zhuǎn)換到IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,經(jīng)銷商/工程商不需要再做額外的升級(jí)和學(xué)習(xí)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)知識(shí);可在同軸電纜上多任務(wù)傳輸;并同時(shí)傳輸視頻、雙向語音、雙向控制,節(jié)省布線成本。
HDcctv是2009年由數(shù)字芯片與系統(tǒng)供貨商提出的針對(duì)高清監(jiān)控系統(tǒng)(High Definition Surveillance Systems)應(yīng)用共同開發(fā)指定的一項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)。雖然該標(biāo)準(zhǔn)提出三年左右時(shí)間,但是由于自身標(biāo)準(zhǔn)所具有的優(yōu)勢(shì),加上越來越多的廠商加入,HDcctv標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)今的高清監(jiān)控行業(yè)里,可以說已經(jīng)和開放網(wǎng)絡(luò)視頻接口論壇(ONVIF)、實(shí)現(xiàn)安全互操作性聯(lián)盟(PSIA)形成三足鼎立的態(tài)勢(shì)。目前在安防行業(yè),HDcctv和IP高清各有其突出的特點(diǎn),用戶可以根據(jù)監(jiān)控的需求來進(jìn)行選擇。雖然IP高清占據(jù)了一部分的市場(chǎng),但是HDcctv還是有很大的發(fā)展空間。
智能化
智能技術(shù)使視頻監(jiān)控系統(tǒng)的“眼睛”功能具備了一定的“大腦”思考判斷能力,使原本需要值班人員介入的識(shí)別、處理交由電腦完成,從而大大減輕值班人員的工作量,提高了安防監(jiān)控質(zhì)量。通過對(duì)攝像機(jī)視頻圖像進(jìn)行自動(dòng)智能分析實(shí)現(xiàn)目標(biāo)自動(dòng)鎖定跟蹤、自動(dòng)預(yù)警、自動(dòng)告警、自動(dòng)錄像等功能。
在嵌入式DVR未來的發(fā)展方向中,智能化將會(huì)占有非常重要的地位,技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向視頻處理和視頻分析。在專業(yè)化的大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中,如平安城市,監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量巨大,動(dòng)輒上千,這就為海量信息的處理、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)帶寬等帶來空前的壓力。
目前的嵌入式DVR已具有簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、報(bào)警功能,但并不具備目標(biāo)識(shí)別、行為理解、事件識(shí)別等能力,而真正要起到安全防范作用則需要人去實(shí)時(shí)觀察、分析圖像,從而得到場(chǎng)景的安全性評(píng)價(jià),因此目前的嵌入式DVR屬于非智能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)范疇。
為了提高監(jiān)控系統(tǒng)的智能性,將人從枯燥的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視中解放出來,許多學(xué)者將光電數(shù)字圖像處理及分析、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、人工智能等技術(shù)與視頻監(jiān)控相結(jié)合,提出智能視覺監(jiān)控研究方向,在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)、跟蹤、分類、識(shí)別、目標(biāo)行為理解及事件識(shí)別等領(lǐng)域開展了深入的研究。
擁有入侵檢測(cè)、越線檢測(cè)、遺留物檢測(cè)、人員流量統(tǒng)計(jì)、車流量統(tǒng)計(jì)、目標(biāo)跟蹤等特性的智能技術(shù)可以有效緩解系統(tǒng)壓力,原本由監(jiān)控人員處理的信息可以交由機(jī)器完成,從而減輕人力的工作量及降低了人為失誤。通過機(jī)器的視頻分析,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)錄像,提高監(jiān)控質(zhì)量,智能技術(shù)一方面解決了存儲(chǔ)問題,另一方面也為歷史信息檢索提供了強(qiáng)有力的支持。
如何實(shí)現(xiàn)DVR的智能化呢?
1、運(yùn)用嵌入式DVR中DSP剩余運(yùn)算能力進(jìn)行單路視頻或多路視頻的智能檢測(cè),把自主算法應(yīng)用到嵌入式平臺(tái)中,通過DSP的高效運(yùn)算能力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品向智能化轉(zhuǎn)變。
2、一些專業(yè)智能算法公司已經(jīng)提供出智能分析模塊,以至可以快速升級(jí)嵌入式DVR,只需要提供標(biāo)準(zhǔn)的ITU-RBT.656數(shù)字信號(hào),通過模塊分析,可由GPIO輸出分析結(jié)果。這樣可以快速獲得具備智能功能的新產(chǎn)品,而且算法效果也有保障,但成本通常會(huì)比較高。
3、今后的智能算法會(huì)像H.264一樣固化在芯片中,如TI的ObjectVideoOnBoard智能庫。隨著智能算法的成熟,專業(yè)算法公司或者將會(huì)以芯片的方式推出新產(chǎn)品,會(huì)出現(xiàn)同時(shí)支持編解碼和智能分析的芯片,從而簡(jiǎn)化智能產(chǎn)品的開發(fā)難度。
智能視頻分析是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域,新思路、新成果不斷出現(xiàn)。無論從理論方面,還是DVR硬件能力方面,智能分析系統(tǒng)還有明顯的提升空間。
結(jié)語
中國(guó)的安防市場(chǎng)發(fā)展很快,從事監(jiān)控設(shè)備開發(fā)的公司很多。在大浪淘沙的安防行業(yè)中,只有能真正把握產(chǎn)品發(fā)展方向的公司才能在市場(chǎng)立足。而在嵌入式DVR未來的發(fā)展中,高清化、智能化是非常重要的環(huán)節(jié),只有掌握了這兩個(gè)環(huán)節(jié)才能不會(huì)被市場(chǎng)淘汰。