DVR的清晰度在D1徘徊多年后,終于開始向1080P進發(fā),當前在高清DVR領(lǐng)域炙手可熱的是HD-SDI方案。雖然在視頻信號的物理連接上,HD-SDI DVR和傳統(tǒng)DVR同樣使用BNC接口和75Ω同軸電纜,但傳輸邏輯和內(nèi)容完全不一樣。傳統(tǒng)DVR處理的是模擬信號,而HD-SDI DVR前端接收的卻是數(shù)字信號(SMPTE 259M 標清、SMPTE 292M 高清、SMPTE 372M 雙通道高清、SMPTE424M 單通道3G-SDI)。在抗干擾方面,數(shù)字信號無疑會更優(yōu)秀一些,借助HD-SDI光端機,傳輸距離可達30-70km。目前受芯片編解碼能力、存儲成本等因素限制,初期主流機型集中在4路和8路,且整體成本和價格不菲,但因其“分毫畢現(xiàn)”的先天優(yōu)勢,它將逐漸被高端用戶所接受,并在最后飛入尋常百姓家。
H.264到H.265
如同對更高清晰度孜孜不倦的追求一樣,人們對視頻壓縮率的追求也一直沒有停止過——MJPEG、MPEG4、H.264,視頻數(shù)字編解碼技術(shù)不斷在發(fā)展演進。在最近5年,H.264編碼在視頻編碼領(lǐng)域占據(jù)著絕對地位。D1時代,一臺8路DVR通過H.264編碼,典型碼流為2Mbps,每天使用約170GB存儲空間,如使用2TB硬盤,可保存12天視頻數(shù)據(jù)。而如果1080P分辨率畫面通過H.264編碼,典型碼流將為8Mbps,2TB硬盤只能保存3天數(shù)據(jù)。在硬盤技術(shù)發(fā)展緩慢的今天,1080P分辨率下高碼流帶來的存儲問題將凸顯出來,雖然通過RAID技術(shù)可以得到一定程度的緩解,但相對于D1,倍增的存儲成本也給1080P的普及帶來了較高的門檻。所幸ITU-T和ISO/IEC在幾年前就未雨綢繆開始準備H.265。其比H.264高出1倍的視頻壓縮率很是誘人,這將極大緩解1080P帶來的存儲壓力。但4倍于H.264的運算量也給視頻編解碼芯片廠商帶來一定挑戰(zhàn),預計H.265編解碼主芯片也將被推出。
4G移動網(wǎng)絡(luò)助力
即將來臨的1080P時代不巧邂逅了4G移動網(wǎng)絡(luò)和高清移動終端設(shè)備即將普及的時代,今年中國移動已開始在廣州、深圳、北京、杭州、南京等五個城市同時啟動TD-LTE的測試。TD-LTE目前的理論峰值為100Mbps,實測速度為57Mbps,結(jié)果非常給力,給人以豐富的應用想象空間。而在今年年初Apple推出了萬眾期待的The new iPad,使用視網(wǎng)膜屏,分辨率達到驚人的2048×1636。受此風向標的影響,移動終端屏幕分辨率躍升到高清水準的趨勢已十分明顯。與高清分辨率匹配的移動終端視頻解碼能力也突飛猛進。這些相關(guān)行業(yè)的技術(shù)躍升已使在移動終端上進行多路1080P高清實時監(jiān)控及點播成為了可能。
隨著手機、平板等移動終端屏幕尺寸的不斷增大,給設(shè)計人員提供了更大的發(fā)揮空間,現(xiàn)在逐漸流行的手機客戶端會發(fā)展延伸成移動設(shè)備客戶端,其功能將越來越完善。同時對移動設(shè)備觸摸屏技術(shù)的深入研究運用,也使得用戶操作變得更加簡便直觀,用戶體驗亦日趨完美??梢灶A見,移動客戶端將無時無處不在,并很有可能接替PC客戶端而成為主流的遠程監(jiān)控方式。當前移動設(shè)備主流的操作系統(tǒng)有三種:IOS、Android、WP7/8,他們會長期共存,故通常需要同時支持。使用傳統(tǒng)的開發(fā)方式,將給軟件的開發(fā)和維護帶來巨大的工作量,這個問題在IOS和Android上的著名應用軟件的互相移植過程中已充分暴露出來。軟件方案的跨平臺性是在移動設(shè)備客戶端發(fā)展中亟待解決的難點。
智能提高監(jiān)控效率
智能監(jiān)控是DVR的一個新興應用。它通過識別判斷圖像中目標的異常行為或軌跡來觸發(fā)DVR主機端報警,同時觸發(fā)相關(guān)聯(lián)動。在現(xiàn)實生活中,智能監(jiān)控已發(fā)揮出巨大的優(yōu)勢,但缺點是現(xiàn)在較成熟的仍僅限于只能識別幾個模式化的異常場景。
諜戰(zhàn)片中的主人公往往被塑造成機智神勇,常能輕松利用攝像頭的死角,穿過層層監(jiān)控,到達敵人心臟區(qū)域。現(xiàn)實生活中犯罪分子也常用同樣方法繞過監(jiān)控進行不法活動。云臺只能部分解決攝像頭在空間上的死角問題,卻仍存在時間上的死角。
全景360度監(jiān)控可很好地解決這類問題。目前實現(xiàn)全景360度監(jiān)控有兩種方式:魚眼攝像機和多鏡頭畫面拼接。魚眼攝像機是通過魚眼鏡頭將其半球形視野投影到高分辨率圖像傳感器上,然后通過圖像修正處理器對畸變的實時圖像進行相應處理以符合人眼視覺習慣。多鏡頭畫面拼接則是通過特定的圖像處理算法對多個攝像頭(需嚴格按照規(guī)則排布)拍攝的實時畫面進行拼接,使畫面360度連貫。這兩種方式目前都已有成熟的解決方案,相信在高清時代有更廣泛的應用——在空間和時間上的無死角監(jiān)控,任何風吹草動都一覽無遺,這一切給分析突發(fā)事件的“前因后果”提供有力利器。
與NVR大融合
目前NVR受關(guān)注度很高,被業(yè)界頻頻提起,并被稱為DVR取代者。但筆者認為這同時也是DVR發(fā)展的一次機遇,NVR前端視頻源來自于通過RJ45接口傳輸?shù)囊丫幋a的數(shù)字視頻數(shù)據(jù),通過主芯片解碼進行預覽和回放;而傳統(tǒng)DVR前端視頻源則來至于通過BNC接口傳輸?shù)哪M視頻信號,通過AD芯片把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,再通過主芯片編碼成數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。在接下來的后端處理,兩者便都是一樣的了。從硬件功能角度來看,NVR只是DVR的一個子集,故DVR具備在不改變?nèi)魏斡布那疤嵯?,實現(xiàn)NVR全部功能的能力。并且因DVR需要同編同解,使其一不小心具備了相對于同路數(shù)NVR而言更強的視頻數(shù)據(jù)處理能力——一臺典型的8路支持全回放的1080P DVR可“改裝”成16路1080P NVR。NVR相對于DVR來說,只是視頻源輸入形式的變革及網(wǎng)絡(luò)功能應用的革新,而非軟硬件&理念技術(shù)全方位的顛覆性革命。它們以后的關(guān)系,筆者認為并非如一些業(yè)內(nèi)人士所預測的“水火難容”、“涇渭分明”,而是走向“大融合”——最終NVR、NVS等都將“融合”到大DVR范疇中。NVR目前具有的所有特征功能,都將逐步融入到DVR的基本功能中,如同視頻矩陣、PPPOE、DDNS、遠程客戶端、平臺等功能一步步融入DVR一樣??v觀IT發(fā)展史,強功能產(chǎn)品融合弱功能產(chǎn)品的案例比比皆是。例如,南北橋芯片組與多功能卡、PC與學習機、手機與MP3,雖然有些弱功能產(chǎn)品也一直存在,但它們的市場份額也只是因一些特殊需求而偏安一隅。
DVR發(fā)展正處于一個重要的變革期——規(guī)格、參數(shù)、功能、應用、理念等各方面都即將迎來一場劇烈的跨代變革。這些需要雄厚的技術(shù)實力作為支撐,視頻監(jiān)控行業(yè)的門檻會重新提高,行業(yè)廠商將會面臨新一輪洗牌。自20世紀以來科學技術(shù)一直在飛速的演進發(fā)展,或許有一天,DVR也會因其技術(shù)理念的歷史局限性被其他產(chǎn)品所取代而最終退出歷史舞臺,但自它誕生之日起所被賦予的精神會繼續(xù)傳承——承載著優(yōu)秀技術(shù)的產(chǎn)品將給人類帶來安全和便利。