視頻監(jiān)控的昨天、今天、明天

　　視頻監(jiān)控行業(yè)的興起：模擬監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)代。上世紀(jì)60年代，隨著黑白攝像機(jī)逐步走進(jìn)民用領(lǐng)域，最早的視頻監(jiān)控系統(tǒng)誕生了，稱為閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)，采用模擬方式傳輸，以VCR (Video Cassette Recorders)為核心。視頻、音頻信號(hào)的采集、傳輸、存儲(chǔ)均采用模擬模式，畫面質(zhì)量較高，但局限性也很明顯：該系統(tǒng)只覆蓋較小的地理范圍，難以組成跨區(qū)域的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)成本及難度較高;難以與電子門禁、周界防范等其他電子系統(tǒng)形成系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。當(dāng)代，該技術(shù)體制與信息系統(tǒng)技術(shù)體制難以兼容，已逐漸退出市場(chǎng)，被數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)所替代。

　　數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。在上世紀(jì)90年代中期，以DVR (Digital Video Recorder)為代表的第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)于視頻監(jiān)控市場(chǎng)上。DVR使用戶可以將模擬視頻信號(hào)進(jìn)行采樣并數(shù)字化之后存儲(chǔ)在電腦硬盤上，在計(jì)算機(jī)或大屏幕上播放。這一階段的攝像機(jī)依然屬于模擬攝像機(jī)的范疇，記錄的是模擬信號(hào)。90年代末期，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的提高，以及各種視頻技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控步入全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，稱為第三代遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。這一時(shí)期，我國(guó)安防行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，本土安防企業(yè)相繼成立。

　　智能監(jiān)控系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)時(shí)代。隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能視頻監(jiān)控針對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景內(nèi)感興趣的區(qū)域和目標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)、分割、跟蹤、分類和識(shí)別，并對(duì)異常事件進(jìn)行檢測(cè)和標(biāo)注，IBM、Sony、CMU等科研院校和公司都在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究。最近十年來(lái)人工智能與深度學(xué)習(xí)快速發(fā)展，智能視頻監(jiān)控算法的準(zhǔn)確性也上了一個(gè)新臺(tái)階。在2015年LFW國(guó)際人臉識(shí)別比賽中，機(jī)器識(shí)別的準(zhǔn)確率達(dá)到99.55%，首次超越了人眼。技術(shù)瓶頸逐漸被打破使得智能視頻監(jiān)控逐漸成為未來(lái)的主流。

　　視頻監(jiān)控行業(yè)的興起

　　《速度與激情8》四月登陸內(nèi)地?zé)善林罂芍^一騎絕塵，上映首日票房突破4億。除了飆車飆坦克這樣令人血脈噴張的場(chǎng)面之外，片中的高科技也是賺足了眼球，其中一個(gè)承接第七部與第八部劇情的關(guān)鍵技術(shù)就是“天眼”。影片中的“天眼”系統(tǒng)可以調(diào)用地球上任何位置的攝像頭來(lái)搜索或者是監(jiān)視你想找到的任何一個(gè)人或者是物。印象深刻的一幕是多米尼克為了躲避塞弗的天眼監(jiān)控，把汽車開進(jìn)一個(gè)小巷子里，那里只有一個(gè)攝像頭，他打開汽車引擎蓋來(lái)遮擋攝像機(jī)的拍攝。我們對(duì)這些“黑科技”似乎越來(lái)越見怪不怪了，因?yàn)橐曨l監(jiān)控已經(jīng)深入我們的日常生活了：開車闖紅燈之后你的車牌會(huì)被馬路上的攝像機(jī)拍個(gè)正著;你可以在上班間隙看一看孩子們的上課狀態(tài)，因?yàn)槊块g教室都有攝像機(jī);出現(xiàn)交通事故或者發(fā)生意外之后調(diào)取監(jiān)控錄像等等。在丁酉年的今天，生活在都市中的人們享受著視頻監(jiān)控帶來(lái)的安全感，然而30、40年前，視頻監(jiān)控乃至整個(gè)安防行業(yè)都是極不完善的，如果你問(wèn)一個(gè)人什么是安防，相信絕大多數(shù)人都會(huì)說(shuō)“沒(méi)有聽說(shuō)過(guò)”。

　　視頻監(jiān)控行業(yè)是安防行業(yè)的一個(gè)子行業(yè)。安防行業(yè)主要由工程商、銷售商、產(chǎn)品供應(yīng)商、服務(wù)商、運(yùn)營(yíng)商等五大類企業(yè)組成，其中工程商負(fù)責(zé)安防產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、安裝和服務(wù);銷售商負(fù)責(zé)渠道建設(shè)和銷售;產(chǎn)品供應(yīng)商負(fù)責(zé)安防產(chǎn)品的生產(chǎn)和供應(yīng);服務(wù)商提供中介和咨詢服務(wù);而運(yùn)營(yíng)商則提供報(bào)警運(yùn)營(yíng)服務(wù)。在產(chǎn)品供應(yīng)商提供的安防產(chǎn)品中又分為實(shí)體防護(hù)產(chǎn)品和電子防護(hù)產(chǎn)品，其中實(shí)體防護(hù)產(chǎn)品包括防盜門柜及防彈運(yùn)鈔車、防爆安全檢查設(shè)備和人體安全防護(hù)設(shè)備等。電子防護(hù)產(chǎn)品包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)和社區(qū)安全防范系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由攝像機(jī)、攝像機(jī)配件、控制設(shè)備、數(shù)字錄像設(shè)備和視頻服務(wù)器等產(chǎn)品構(gòu)成。

　　模擬監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)代。上個(gè)世紀(jì)60年代，黑白電視機(jī)、黑白攝像機(jī)從誕生開始逐漸應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，伴隨著黑白攝像機(jī)逐步走進(jìn)民用領(lǐng)域，最早的視頻監(jiān)控系統(tǒng)誕生了，稱為閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)，采用模擬方式傳輸，也叫做模擬監(jiān)控系統(tǒng)。

　　模擬監(jiān)控系統(tǒng)是指以VCR (Video Cassette Recorders)為代表設(shè)備的傳統(tǒng)CCTV監(jiān)視系統(tǒng)，主要設(shè)備由模擬攝像機(jī)、專用電纜、視頻切換矩陣、模擬監(jiān)視器、模擬錄像設(shè)備和盒式錄像等構(gòu)成，被稱為第一代監(jiān)控系統(tǒng)。

　　其系統(tǒng)主要特點(diǎn)是視頻、音頻信號(hào)的采集、傳輸、存儲(chǔ)均采用模擬模式，畫面質(zhì)量較高，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，技術(shù)成熟、系統(tǒng)功能完善;但模擬視頻系統(tǒng)的技術(shù)存在較大局限性，在系統(tǒng)的使用過(guò)程中存在如下難以克服的弊端：由于射頻專用電纜傳輸距離有限，模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)只覆蓋較小的地理范圍，難以組成跨區(qū)域的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)成本及難度較高;難以與電子門禁、周界防范等其他電子系統(tǒng)形成系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。在數(shù)字化飛速發(fā)展的當(dāng)代，模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)體制與信息系統(tǒng)技術(shù)體制難以兼容，無(wú)法實(shí)現(xiàn)圖像信息的交互;成為標(biāo)準(zhǔn)的信息孤島，視頻圖像難以有效發(fā)揮作用。因此，模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)已逐漸退出市場(chǎng)，被數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)所替代。

　　1979年至1992年，是我國(guó)安防行業(yè)起步階段。1979年公安部在石家莊召開的“全國(guó)刑事技術(shù)預(yù)防專業(yè)工作會(huì)議”，被公認(rèn)為是中國(guó)安防行業(yè)誕生的標(biāo)志。此后相繼成立了全國(guó)安防標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)、安防檢測(cè)中心和中國(guó)安全防范產(chǎn)品行業(yè)協(xié)會(huì)。這一時(shí)期以博物館、要害單位監(jiān)控建設(shè)為主，并初步形成了安防產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

　　數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)

　　2.1數(shù)字化本地監(jiān)控系統(tǒng)

　　在上世紀(jì)90年代中期，以DVR (Digital Video Recorder)為代表的第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)于視頻監(jiān)控市場(chǎng)上。DVR使用戶可以將模擬的視頻信號(hào)進(jìn)行采樣并數(shù)字化之后存儲(chǔ)在電腦硬盤而不是盒式錄像機(jī)上，并在計(jì)算機(jī)或大屏幕上以播放。它突破了第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)在視頻圖像顯示、存儲(chǔ)、回放和檢索等圖像處理方面的技術(shù)瓶頸，以高性能的多媒體計(jì)算機(jī)替代模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻矩陣和磁帶機(jī)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)后端(監(jiān)控中心)的圖像顯示和存儲(chǔ)功能的一體化設(shè)計(jì)。提供友好的人機(jī)交互界面和基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或總線網(wǎng)絡(luò)的多級(jí)分控能力，每一級(jí)都有自我管理和控制的功能，并可以受上一級(jí)的控制。

　　數(shù)字硬盤錄像機(jī)(DVR)是多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的核心，采用微機(jī)和Windows平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的DVR軟件，不同型號(hào)視頻卡可連接多路視頻信號(hào)，支持實(shí)時(shí)視頻和音頻的采集、播放和存儲(chǔ)。這一階段的攝像機(jī)依然屬于模擬攝像機(jī)的范疇，記錄的是模擬信號(hào)。

　　根據(jù)攝像機(jī)的外形可以將其分為槍式攝像機(jī)、半球攝像機(jī)、一體云臺(tái)攝像機(jī)以及快球一體化攝像機(jī)。攝像機(jī)的主要部件是CCD(Charge Couple Device)，能夠?qū)⒐饩€信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾尚盘?hào)，根據(jù)光的強(qiáng)弱積聚不同數(shù)量的電荷，不同像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下逐漸外移，經(jīng)過(guò)濾波放大處理后形成視頻信號(hào)輸出。評(píng)估攝像機(jī)清晰度的指標(biāo)是水平分辨率，單位是電視線(TVLine)，其數(shù)值越大成像越清晰。隨著CCD的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控的清晰度得到提高，就模擬攝像頭來(lái)說(shuō)，水平分辨率個(gè)380線發(fā)展到650線。一般的，攝像頭的水平分辨率達(dá)到480線就可以稱為高清攝像頭

　　2.2全數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)

　　在90年代末期，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的快速提高，以及各種實(shí)用視頻技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，稱為第三代遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。這一時(shí)期，我國(guó)安防行業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，大大小小的本土安防企業(yè)在這一時(shí)期成立。