視頻監(jiān)控系統(tǒng)十五年發(fā)展回顧和未來趨勢

責(zé)任編輯:Zane

2012-01-29 10:58:41

摘自:CPS中安網(wǎng)

盡管有些人至今仍對老唱機和錄像機(VCR)等模擬產(chǎn)品念念不忘,但對于時下成百上千的年輕人來說,唯有數(shù)字技術(shù)才能打動他們。網(wǎng)絡(luò)視頻的優(yōu)勢可以體現(xiàn)在成像質(zhì)量、系統(tǒng)擴展性和易于安裝

盡管有些人至今仍對老唱機和錄像機(VCR)等模擬產(chǎn)品念念不忘,但對于時下成百上千的年輕人來說,唯有數(shù)字技術(shù)才能打動他們。在這些年輕人享受鋪天蓋地的數(shù)碼產(chǎn)品帶來的方便時,有誰會意識到第一臺數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機誕生至今也僅僅有15年的歷史呢?

在網(wǎng)絡(luò)攝像機誕生15周年之時,有人請我預(yù)測一下視頻監(jiān)控裝置未來15年的發(fā)展。在未來,視頻監(jiān)控市場是否會完全被數(shù)字產(chǎn)品占據(jù)?網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控中是否會發(fā)揮更大的作用?未來的智能監(jiān)控是否能實現(xiàn)科幻電影中的情景?在展開預(yù)測之前,我們不妨對網(wǎng)絡(luò)視頻過去15年的發(fā)展歷程做一個梳理。

15年前,我們?nèi)绾慰创磥淼囊曨l監(jiān)控發(fā)展呢?當(dāng)安訊士在1996年推出世界上第一臺網(wǎng)絡(luò)攝像機時,其性能還差強人意。這臺網(wǎng)絡(luò)攝像機的動畫分辨率僅能達到每秒一幀,需要17秒才能生成一個單鏡頭畫面。由于性能所限,這個攝像機幾乎不能進行正常的日常監(jiān)控。但它卻奠定了未來遠程監(jiān)控的基礎(chǔ),也讓我們看到了閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)的廣闊市場。在那個全盤皆模擬的時代,這臺網(wǎng)絡(luò)攝像機可謂是打響了模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)變的第一槍。

模擬技術(shù)的轉(zhuǎn)變

我們可以引用摩爾定律來預(yù)測未來的發(fā)展。根據(jù)該定律,在成本不變的情況下,一項新的電子產(chǎn)品的性能每18個月便會提高一倍。在消費電子產(chǎn)品,特別是個人計算機和智能手機方面,摩爾定律得到了充分的驗證。

時下的網(wǎng)絡(luò)攝像頭可在每秒完成30幀的1080p高清圖像捕攝,與15年前的0.1 Mpix的成像速度相比,性能提高了600倍。這樣看來,今天的網(wǎng)絡(luò)攝像機的發(fā)展速度已超越了摩爾定律,今天的網(wǎng)絡(luò)攝像機的性能更是模擬技術(shù)不能實現(xiàn)的。

網(wǎng)絡(luò)視頻的優(yōu)勢可以體現(xiàn)在成像質(zhì)量、系統(tǒng)擴展性和易于安裝等方面,特別是當(dāng)安裝25臺攝像機以上的系統(tǒng)時,其優(yōu)勢更是突出。托管視頻的出現(xiàn)更是大幅降低了網(wǎng)絡(luò)視頻的應(yīng)用門檻。

金融危機也從另一方面加速了模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換過程,因為廠商和消費者會傾向于把有限的資金投入到更有價值的地方。然而,許多消費者可能會驚訝地發(fā)現(xiàn),直到2010年10月,索尼仍在生產(chǎn)卡帶隨身聽產(chǎn)品,市面上仍然可以看到模擬攝像機在銷售。但是,隨著那些更熟悉數(shù)字產(chǎn)品的年輕人在安防監(jiān)控領(lǐng)域的話語權(quán)逐步加大,模擬技術(shù)勢必會逐漸退出。這不僅是因為網(wǎng)絡(luò)攝像機更易于安裝、成像質(zhì)量更好,而且那些偏好數(shù)字的年輕人也會期望看到更多的IP應(yīng)用。

為了實現(xiàn)大規(guī)模的技術(shù)應(yīng)用,適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)無疑非常重要。滿足這個標(biāo)準(zhǔn),將意味著易于使用。之前模擬產(chǎn)品的大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),使數(shù)字產(chǎn)品一時間難以撼動其地位。

在數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的問題上,鑒于各大網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控廠商(包括安訊士在內(nèi))均在支持網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)接口開放標(biāo)準(zhǔn)ONVIF方面有所投入,筆者認為,ONVIF將會成為網(wǎng)絡(luò)視頻API(應(yīng)用編程接口)的主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。同時,筆者也期待PoE、HDTV和SMPTE的標(biāo)準(zhǔn)化將繼續(xù)對視頻監(jiān)控產(chǎn)生重大的影響。

成像質(zhì)量和高清分辨率

盡管網(wǎng)絡(luò)視頻的成像質(zhì)量更佳,但仍有很多需要改進的地方。過去15年間,大多數(shù)改進項目是針對分辨率和幀速率而進行的。根據(jù)摩爾定律則,未來圖像處理的性能將有大的改進。筆者期望這種改進能夠使普通監(jiān)控攝像機的拍攝范圍比肉眼視野更寬廣。

對于整個視頻監(jiān)控的產(chǎn)業(yè)鏈來說,每一個環(huán)節(jié)都能從持續(xù)的研發(fā)投資中獲益。在技術(shù)升級方面,顯像管技術(shù)已經(jīng)升級到CCD傳感和CMOS技術(shù)。未來15年中,CMOS或是其他新技術(shù)將有望成為主導(dǎo)力量。新型的CMOS技術(shù)可以實現(xiàn)超高分辨率,從促成第一臺Terapixel(兆兆像素)攝像機的誕生。那時,我們采用的將是光學(xué)技術(shù)(optics),而不是在成像質(zhì)量方面有局限性的傳感器(sensor)。

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此外,過去70年來,我們一直生活在NTSC和PAL的模擬標(biāo)準(zhǔn)時代。如今,高清電視(HDTV)幾乎走進了每一個家庭。作為一名專業(yè)監(jiān)控人士,筆者認為在公共場合的監(jiān)控成像質(zhì)量至少不應(yīng)該低于家庭的高清電視。高清畫面可以實現(xiàn)比較完美監(jiān)控,其SMPTE標(biāo)準(zhǔn)可以確保幀速率、分辨率、色彩保真度和畫面高寬比。雖然我們有了兆像素的概念,但它僅針對靜態(tài)圖像的像素數(shù),而移動成像需要更多技術(shù)的支持。這就是為什么數(shù)碼賣場的銷售員僅在靜態(tài)拍攝應(yīng)用中推薦兆像素,而對于家庭娛樂則推薦高清電視產(chǎn)品的原因。筆者認為,目前的高清(HDTV)標(biāo)準(zhǔn)也許不會一直持續(xù)70年,但可以預(yù)見的是,未來15年中,大部分的攝像機采用高清(HDTV)標(biāo)準(zhǔn)。話雖如此,我們當(dāng)然還會看到數(shù)兆像素和兆兆像素的攝像機將發(fā)揮更重要的作用--或以更高、更為精細的分辨率保存法醫(yī)檢驗視頻,或拍攝個人高清視頻。網(wǎng)絡(luò)視頻的優(yōu)點就在于分辨率不受局限。

熱成像

每個人都希望自己的攝像機照度等級盡可能達到最低,但如果照度等級為零,那又會怎么樣呢?今天,熱成像已經(jīng)發(fā)展成為一個專業(yè)市場,主要用于軍事和政府應(yīng)用。由于熱成像網(wǎng)絡(luò)攝像頭組件價格在下降,而需求在增長,預(yù)期會出現(xiàn)許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前應(yīng)用中,每400臺常規(guī)監(jiān)控攝像機中就有一臺是熱成像攝像機。預(yù)計這個比例在未來幾年中將會達到1:50,原因是監(jiān)控專業(yè)人士意識到該項技術(shù)并不昂貴,而且易于連接到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施中,適用于多種不同的關(guān)鍵性應(yīng)用。

隨機存儲技術(shù)與云存儲

網(wǎng)絡(luò)攝像機技術(shù)于1996年問世,而存儲市場也隨即孕育而生,包括閃存和硬盤存儲技術(shù),其發(fā)展速度也超越了摩爾定律。不久,我們將會實現(xiàn)攝像機隨機存儲,錄制高清分辨率視頻資料,錄制長度一次可達數(shù)周之久。這樣,隨著攝像機成為錄制設(shè)備,行業(yè)游戲規(guī)則將會發(fā)生改變,通過模擬技術(shù)我們是無法實現(xiàn)這一目標(biāo)的。屆時,VMS制造商和混合DVR企業(yè)將不得不適應(yīng)這一變化。

我們知道,DVR可能會重蹈顯像管攝像機的命運,在未來15年內(nèi)將從我們的視線中消失。

便于安裝和使用的攝像機

正如iPhone手機徹底改變了手機的設(shè)計模式一樣,網(wǎng)絡(luò)視頻將對有線閉路監(jiān)控行業(yè)產(chǎn)生革命性的影響。與消費電子產(chǎn)業(yè)相比,這種轉(zhuǎn)變雖然較為緩慢,但在易于安裝、靈活的安裝選項和更高的PTZ攝像技術(shù)等方面預(yù)期會得到進一步改進。當(dāng)然,安保人員還需要進行培訓(xùn),配備連接于攝像機的移動裝置,從而更有效地利用監(jiān)控設(shè)備。

準(zhǔn)確預(yù)測未來難度較大

準(zhǔn)確預(yù)測未來的難度很大,因為很多對過去5到10年的發(fā)展預(yù)測均被證實是錯誤的。但筆者相信,在未來15年中,智能分析(analytics)將成為發(fā)展的主流。

隨著處理能力的提高,我們將看到智能分析在服務(wù)器和終端(攝像機)得到應(yīng)用,終端上的智能應(yīng)用將越來越多。筆者認為未來的大部分智能分析技術(shù)將采取在虛擬存儲系統(tǒng)中輸入元數(shù)據(jù)或提示信息的方式。對于廠商而言,需要在整個研發(fā)過程中始終考慮最終用戶的需求,而不是在每臺攝像機中塞入一堆最新的智能分析技術(shù),并寄期望于工程商來解決所有問題。需要提醒大家的是,蘋果公司正在著手發(fā)展應(yīng)用軟件商店模式,希望監(jiān)控市場也能借鑒一下。

行業(yè)縱向發(fā)展及社會發(fā)展趨勢

如今,我們會看到零售市場有很多種監(jiān)控攝像機。隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機的不斷改進,集成商及其用戶會發(fā)現(xiàn)更多的應(yīng)用領(lǐng)域。城市監(jiān)控、交通和醫(yī)療保健等行業(yè)應(yīng)用將隨著監(jiān)控系統(tǒng)更高的運行效率而得到長足的發(fā)展。住宅市場是另一個值得關(guān)注的方向。雖然很多人已嘗試銷售家庭用攝像機,筆者認為,隨著托管視頻的深入應(yīng)用,家庭用攝像機也將成為一大發(fā)展亮點。在視頻應(yīng)用方面,也會出臺更多的監(jiān)管法規(guī),但對于攝像機設(shè)置的位置之要求會相應(yīng)減少。部署攝像機系統(tǒng)的成本將會降低,主要原因是儲存和安裝成本會下降,而且軟件成本也可能下降。鑒于整個行業(yè)的增速和新應(yīng)用的出現(xiàn),未來我們將在更多新興市場看到更多的攝像機產(chǎn)品。

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