淺析：視頻監(jiān)控相關(guān)技術(shù)發(fā)展與市場(chǎng)動(dòng)向

最早的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是全模擬的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也稱閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)。圖像信息采用視頻電纜，以模擬方式傳輸，一般傳輸距離不能太遠(yuǎn)，主要應(yīng)用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控，監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看。全模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)以模擬視頻矩陣和磁帶式錄像設(shè)備VCR為核心。

隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)從20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始出現(xiàn)，以數(shù)字控制的視頻矩陣替代原來(lái)的模擬視頻矩陣，以數(shù)字硬盤錄像機(jī)DVR替代原來(lái)的長(zhǎng)延時(shí)模擬錄像機(jī)，將原來(lái)的磁帶存儲(chǔ)模式轉(zhuǎn)變成數(shù)字存儲(chǔ)錄像，實(shí)現(xiàn)了將模擬視頻轉(zhuǎn)為數(shù)字錄像。DVR集合了錄像機(jī)、畫面分割器等功能，跨出數(shù)字監(jiān)控的第一步。在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了全數(shù)字的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以基于PC機(jī)或嵌入式設(shè)備構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)，并進(jìn)行多媒體管理。這類系統(tǒng)是目前視頻監(jiān)控市場(chǎng)的主流。

隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及，視頻監(jiān)控逐漸從本地監(jiān)控向遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展，出現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為代表的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器解決了視頻流在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸問(wèn)題，從圖像采集開(kāi)始進(jìn)行數(shù)字化處理、傳輸，這樣使得傳輸線路的選擇更加多樣性，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，就提供了圖像傳輸?shù)目赡?。整個(gè)系統(tǒng)趨向平臺(tái)化、智能化。很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已開(kāi)始涉足此類視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，目前尚屬市場(chǎng)起步階段。

視頻監(jiān)控相關(guān)技術(shù)進(jìn)展

(1)CMOS圖像傳感器技術(shù)的成熟

監(jiān)控?cái)z像機(jī)的圖像傳感器正逐漸從傳統(tǒng)的CCD向CMOS轉(zhuǎn)變。這兩種傳感器各有長(zhǎng)短，但一直以來(lái)，CMOS傳感器的缺點(diǎn)漸漸減少。CMOS圖像傳感器低成本、高集成度為其主要特點(diǎn)，圖像質(zhì)量已不輸于CCD。與基于CCD的探頭相比，CMOS探頭的集成度更高，因?yàn)镃MOS傳感器集成了許多外圍處理功能，所需器件比CCD探頭少，且CMOS探頭的功耗要低得多。從整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看，CMOS傳感器可將成本大大降低。

(2)智能分析技術(shù)的發(fā)展

IEEE在圖像的智能分析等方面有比較大的成果，比如運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、人臉識(shí)別、目標(biāo)跟蹤等。

運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是指在指定區(qū)域能識(shí)別圖像的變化，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的存在并避免由光線變化帶來(lái)的干擾。由于背景圖像的動(dòng)態(tài)變化，如天氣、光照、影子及混亂干擾等的影響，使得運(yùn)動(dòng)檢測(cè)成為一項(xiàng)相當(dāng)困難的工作。早期的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是對(duì)編碼后產(chǎn)生的I幀進(jìn)行比較分析，通過(guò)視頻幀的比較來(lái)檢測(cè)圖像變化。目前常用的方法有背景減除(Back ground Subtraction)、時(shí)間差分(Temporal Difference)、光流(Optical Flow)、運(yùn)動(dòng)向量檢測(cè)法等。

(3)芯片技術(shù)為視頻監(jiān)視產(chǎn)品提供新方案

IP攝像機(jī)通常集成了視頻捕獲、視頻編碼/處理和網(wǎng)絡(luò)接口功能。在視頻監(jiān)控市場(chǎng)，能夠支持這些功能的各種視頻信號(hào)處理器芯片性能差異很大，但也是最能突顯優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。從功能需求最少的低端產(chǎn)品到高性能的采用多核數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)芯片的高端產(chǎn)品，針對(duì)不同的市場(chǎng)，對(duì)視頻信號(hào)處理器的要求差別很大。高性能的DSP芯片使視頻處理器性能得到極大提升。這些DSP是催生智能攝像機(jī)的關(guān)鍵要素。正因?yàn)檫@些DSP，IP視頻服務(wù)器才具備同時(shí)對(duì)多視頻流進(jìn)行智能管理的能力。

(4)視頻壓縮格式越來(lái)越先進(jìn)

以前的數(shù)字視頻監(jiān)控的圖像格式主要以MJPEG與MPEG2為主。隨著圖像壓縮技術(shù)的提高，出現(xiàn)了越來(lái)越先進(jìn)的視頻壓縮格式，如MPEG-4，H.264，國(guó)內(nèi)正在大力發(fā)展具有自主產(chǎn)權(quán)的AVS編碼格式。視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展為視頻監(jiān)控在圖像傳輸、錄像存儲(chǔ)等方面帶來(lái)極大的好處。

視頻監(jiān)控市場(chǎng)新特點(diǎn)

隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及，視頻監(jiān)控逐漸從本地監(jiān)控向遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展，出現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為代表的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器解決了視頻流在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸問(wèn)題，從圖像采集開(kāi)始進(jìn)行數(shù)字化處理、傳輸，這樣使得傳輸線路的選擇更加多樣性，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，就提供了圖像傳輸?shù)目赡?。整個(gè)系統(tǒng)趨向平臺(tái)化、智能化。很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已開(kāi)始涉足此類視頻監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，目前尚屬市場(chǎng)起步階段。

同時(shí)，我們也注意到，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)無(wú)論在地理覆蓋還是用戶群覆蓋上，范圍都非常狹窄，而今年視頻監(jiān)控平臺(tái)的發(fā)展呈現(xiàn)出一些與過(guò)去不同的特點(diǎn)，逐漸向大地域、多領(lǐng)域延伸，應(yīng)用范圍更廣闊、更全面。

1.從個(gè)別行業(yè)到多重領(lǐng)域

過(guò)去，我國(guó)的視頻監(jiān)控應(yīng)用主要集中在政府部門和金融、公安、交通、電力等特殊部門及行業(yè)。其中，政府部門和金融行業(yè)分別占據(jù)了20.9%和20.6%的市場(chǎng)份額。然而，隨著社會(huì)信息化的進(jìn)步，越來(lái)越多的行業(yè)和領(lǐng)域視頻監(jiān)控的需求大量增加，即便是公安這樣的傳統(tǒng)用戶也在“平安城市“方面對(duì)城市監(jiān)控提出了全新的格局和功能要求。今年，視頻監(jiān)控開(kāi)始從銀行、交通等個(gè)別領(lǐng)域向多領(lǐng)域延伸，由傳統(tǒng)的安防監(jiān)控向管理監(jiān)控和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)監(jiān)控發(fā)展。

此外，視頻監(jiān)控僅用于企業(yè)行業(yè)的情況也逐漸被打破，公眾家庭也成為2008年視頻監(jiān)控應(yīng)用的新市場(chǎng)。在公眾家庭市場(chǎng)，視頻監(jiān)控主要是應(yīng)用于住宅的安全防范和財(cái)產(chǎn)的監(jiān)控。用戶可以通過(guò)在家中安裝攝像頭，利用家庭網(wǎng)關(guān)作為視頻服務(wù)器，用戶在遠(yuǎn)端通過(guò)Internet實(shí)時(shí)監(jiān)控家庭安全。雖然離數(shù)字家庭的全面實(shí)現(xiàn)還比較遠(yuǎn)，但隨著IPv6技術(shù)和信息家電技術(shù)的發(fā)展、移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)化，視頻監(jiān)控技術(shù)很可能最先在數(shù)字家庭中得到推廣。一份國(guó)內(nèi)市場(chǎng)研究報(bào)告指出，隨著個(gè)人用戶對(duì)家庭安全的重視度日益增長(zhǎng)，采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)保障住宅安全的意識(shí)明顯加強(qiáng)。

2.從本地監(jiān)控到跨省跨區(qū)

視頻監(jiān)控需求市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，除了傳統(tǒng)行業(yè)，企業(yè)和個(gè)人市場(chǎng)也正在興起，中國(guó)經(jīng)濟(jì)最活躍的中小企業(yè)和個(gè)人用戶，對(duì)視頻監(jiān)控的應(yīng)用前景都已經(jīng)明顯呈現(xiàn)出來(lái)。與此同時(shí)，用戶的要求也越來(lái)越高，其中最突出的就是要求實(shí)現(xiàn)對(duì)大量視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、無(wú)地域、無(wú)阻礙傳輸，從而達(dá)到資源共享，為各級(jí)管理人員和決策者提供方便、快捷、有效的服務(wù)。尤其是對(duì)一些大集團(tuán)公司來(lái)說(shuō)，這些企業(yè)都是跨省區(qū)的，分支機(jī)構(gòu)遍布全國(guó)，各分公司之間的活動(dòng)也非常頻繁，如果讓各地人員來(lái)回奔波，顯然降低了工作效率，浪費(fèi)了企業(yè)資源，提高了經(jīng)營(yíng)成本。而通過(guò)視頻監(jiān)控，就可以實(shí)現(xiàn)身處異地也能及時(shí)、直觀地掌握公司情況，因此這些客戶對(duì)連接全省乃至全國(guó)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求也十分迫切。包括海爾集團(tuán)在內(nèi)的許多大型企業(yè)集團(tuán)，在擴(kuò)容視頻專網(wǎng)時(shí)，都要求能夠跨省跨區(qū)聯(lián)通，這表明了有實(shí)力、國(guó)際化的企業(yè)集團(tuán)，都希望通過(guò)擴(kuò)大視頻監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋面，提高效率、降低成本?？梢灶A(yù)見(jiàn)，突破本地網(wǎng)的限制，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)或者跨省聯(lián)網(wǎng)，將是2008年視頻監(jiān)控平臺(tái)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

3.從提供接入到系統(tǒng)集成