关于2014年网络摄像机发展趋势解读     [2013/12/23]

    随着监控系统从模拟走向数字,从封闭式迈向网络化,基于开放的标准以达到设备、系统之间的互联互通之需求日益迫切。并且在网络时代,投身于开放标准的建设、为用户提供同时具备灵活性和可扩展性的安防系统,已经成为安防厂商角逐本土市场、实现全球化的不二选择。作为网络监控的重要产品,网络百万像素摄像机的标准化之路已经成为必然。 

 

    模拟到网络,高清监控是个完整的技术概念

 

  对于监控系统而言,高清是一个完整的技术概念,包括从图片采集、转换、压缩、传输、存储、控制、显示等一个完整的图像处理流程。而对整个视频监控系统而言,前端图像采集设备即摄像机 镜头,是整个系统的核心,或可比喻是整个系统的“眼睛”。如果没有前端摄像机 镜头,视频监控就不可能实现,就像人没有眼睛看不到世界万物一样。如果没有前端摄像机 镜头,监控系统就无法捕捉到高清视频监控图像。

 

多年来,视频监控行业的科研人员一直在为提高视频监控图像分辨率而不懈努力。随着视频技术尤其是图像传感器芯片技术的不断发展,视频监控摄像机的清晰度不到提高,水平分辨率从380线发展到420线、480线,再到540线、600线、650线。

 

  在高清摄像机问世之前,模拟摄像机的分辨率几乎每年或没两年都有一个明显的提高,这也成为了行业关注的热点。2006年,高清网络摄像机IPC问世,并很快在行业内掀起“高清风暴”。2009为顺应高清市场发展,几个业内厂商联合成立了HD-CCTV联盟,欲把广电的HD-SDI高清传输模式借用到安防监控系统中心,此后不久,HD-SDI高清摄像机问世。目前,行业内流行的说法是将IPC称为第一代高清监控,SDI为第二代高清监控。以下中国安防展览网编辑对网络摄像机2014年行业发展势头做简单归纳。

 

  国内监控厂商逆袭

 

  高清早期的应用绝大多数还是用在金融、公安、校园、智慧城市等中高端领域,竞争中遇到的大多还是国内品牌。模拟时代,底层核心技术受控国外厂家,中国厂家基本上是生产组装。进入数字高清时代,越来越多的厂家自己编写3A算法,掌握摄像机的清晰度、色彩、聚焦、曝光等技术。另外,在数字高清时代,作为一个有竞争力的高清监控厂商,最好是能提供IPC、NVR、混合DVR、解码器、平台等全系列配套产品与解决方案,而不是单单只有IPC,恰恰是这一点,国内厂商优势更大,今天国内做高清的厂家之前都做过DVR与视频监控软件。相比之下,一些国外IPC厂家纯粹只做IPC,不能打包配套销售,需要其他高清厂家的NVR、解码器去兼容他们。

 

  IPC价格战将来得更猛烈

 

  从目前国内监控摄像机市场来看,IP高清摄像机销量不断增加、模拟摄像机呈下降趋势。目前国内许多如平安城市、平安乡村、平安校园、银行监控等招投标项目都要求IP高清摄像机,分辨率1280×720以上,并在很多民用监控领域因IP高清晰画质、布线简单、综合成本低等优势被用户接受。

 

  数字高清与IPC给很多安防企业带来了新的机遇,大家在新时代面临重新赛跑,很多厂商希望在数字高清时代有新的转机,或者希望在高清大洗牌中实现销量更大,更加集中化。有研发实力的企业趁高清技术门槛高、起点高,将缺乏技术研发的模拟加工厂阻挡在高清大门之外。随着企业逐渐掌握IPC摄像机核心技术,更加容易实现个性化与差异化,从而避开恶性同质化价格战。跟模拟时代相比,数字高清时代更加有益于研发企业的发展。IPC将面临和DVR时代的一样价格战,甚至比DVR时代的价格战来得更猛更快。经历一场大战之后,行业将回到宁静,将更加有行业秩序,有行业规则,更加理性规范,利润更加合理化,分工细化,各有所长。厂家数量从几千到最后十几家,甚至更少。

 

  4G带来行业福音

 

  网络摄像机之所以超越模拟摄像机是依赖于3G网络而存在的。网络摄像机开创了监控有限和无线网络传输的时代。无线监控也是每个厂商坚信的优势,并一直向民用市场大力推荐网络摄像机。但是网络环境确实制约网络摄像机迅速发展的一个重要原因。

 

  4G时代的到来无疑又给网络摄像机的发展带来了福音。三大运营商都已经开始了4G的建设和测试。在年底,4G网络将覆盖100个城市、20万个基站、一百万部终端这个振奋人心的消息都给安防监控行业注入了一支强心剂。

 

  一直以来,网络摄像机的优势一直优于模拟摄像机。但是网络摄像机的网络问题却层出不穷,网络的不流畅都让安防人士头痛不已。网络摄像机一直都宣言以民用市场为发展方向,但是在全国安防市场民用主要集中在北上广以及江浙一带,一是因为这些地区的民用安防意识较高,二是这些地区网络意识较强。对于全国范围来说,网络摄像机还未打开爆发式的局面,主要是因为3G网络传输性能低,导致网络摄像机不稳定、传输慢、画质不清晰。而现在4G网络从源头上解决网络摄像机的弊端,4G能够传输高质量视频图像,和高清晰度电视将不相上下。

 

  产品类型不断衍生

 

  现阶段,百万像素网络摄像机以枪机和半球为主,但随着技术的成熟和用户需求的日益明确化,网络百万摄像机也将会衍生出网络高清球型摄像机。至于在偏远或不便于搭建网络环境下的网络监控系统,要想实现高清的效果,将通过无线网络高清摄像机,以解决终端接入问题。

 

  算法改进成潮流

 

  网络摄像机的核心技术是其视频编码压缩技术。目前网络摄像机主要包括通用DSP芯片技术和ASIC芯片技术两大实现方案。由于国内用户对带宽和帧率要求比较敏感,要求在低带宽下依然满足25帧的传输速率,因此MPEG-4算法尤其H.264算法在国内大有市场。H.264算法的压缩比是MPEG-2的2-3倍,是MPEG-4的1.5-2倍。因此在H.264算法的优化上各厂家都有很大的提升空间来满足客户对带宽占用的需求。另外,百万像素摄像机应用H.264编码方式是今后发展的方向,但是现在的情况是各家算法不同,压缩的质量和效果也不同,更重要的是现在支持1920×1080P的分辨率摄像机已经问世,但是同时支持25ips的厂家几乎没有,现在能够做到720P@25ips已经不错了,因此这也是今后发展的潮流。

 

  红外补光提高性能

 

  高清摄像机相对于普通摄像机感光芯片,相同尺寸上像素点成倍数增加,故造成感光点尺寸相应倍数的减少,所以相同曝光情况下,高清摄像机相对于普通像素摄像机低照度性能会差很多。这就意味着如果高清摄像机夜晚红外补光需求的强度要比普通像素红外摄像机高得多。例如一个130万像素1/3″尺寸的高清CCD,相对于43万像素(480线数)1/3″尺寸的普通CCD,单位面积上高清CCD的像素点是普通CCD的3倍,则高清CCD像素点感光性能则为普通CCD感光度的1/3,这就是高清摄像机夜晚效果差的根本原因。现在的做法是延长曝光时间,来弥补低照度性能不好的缺陷,但这样就造成图像易出现拖影现象。如果高清夜晚图像效果要好的话,只能增加环境照度来补充此方面的不足。

 

  对于高清补光方面,高清摄像机红外补光对不同距离的监控有不同的方案配置。近距离选用角度广的LED灯板来补光,可实现广角监控且成本较低,中远距离由于需要的补光灯强度比较大,角度小,使用普通的LED很难达到所需的效果。故在中远距离选用具有方向性强,能量集中的激光红外灯来进行补光。

 

  易用性有所改进

 

  与传统模拟摄像机不同,IP百万像素摄像机涉及到IT的范畴,因此,网络摄像机与模拟摄像机在使用上有较大的区别,特别对于操作者及使用人员都有较高的要求。对于国内大部分工程商、集成商及用户来说,他们对传统的CCTV系统非常熟悉,对网络摄像机尚在使用的初期阶段,所以网络摄像机在开发及设计上,要考虑到这些人的特性,在安装的便捷性和使用的易用性上要有充分的体现,例如支持PoE供电、本地视频输出,以及方便本地调试、支持无线功能等。

 

积极推动高清安防

 

  高清这个名词基本是伴随着高清电视开始的,在多年前就开始流行。然而对于监控行业,真正大规模的应用也就是最近一两年的事,这主要是监控技术的快速发展,包括编码技术、网络技术、传输技术、存储技术等,高清监控成为可能,整体技术方案也逐渐成熟,逐渐被用户所接受;当然,用户对监控需求的改变,对高清的推动也起到了积极的作用。

 

  上海浦东城区高清视频覆盖项目是一个典型的代表。该项目是截止目前国内最大单一高清视频监控项目,也是目前全球最大的高清监控项目。此项目有超过一万余个监控点,大规模采用了高清技术,成为中国监控市场上第一个名副其实的大型高清监控工程,对于推动高清的发展起到了积极作用,具有里程碑的意义。

 

  与标清相比,无论是从分辨率、显示效果还是流畅度来看,高清都比标清更有优势。从分辨率来看,720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍,在同样的显示环境下,高清会清晰得多。从显示效果来看,高清既支持大屏显示,又支持16:9宽屏显示,可以大大增强用户的观看体验。从流畅度来看,高清支持更高的帧率,比如720p和1080i/1080p都可以支持60帧/秒或60场/秒,其图像流畅度比标清要高一倍。所以,高清监控是监控行业发展最主流的趋势之一,作为采集前端,网络摄像机的高清趋势也随之而动。

 

  标准化成不二之选

 

  随着监控系统从模拟走向数字,从封闭式迈向网络化,基于开放的标准以达到设备、系统之间的互联互通之需求日益迫切。并且在网络时代,投身于开放标准的建设、为用户提供同时具备灵活性和可扩展性的安防系统,已经成为安防厂商角逐本土市场、实现全球化的不二选择。作为网络监控的重要产品,网络百万像素摄像机的标准化之路已经成为必然。

 

  继ONVIF、PSIA相继成立后,HDcctv联盟也成立了,从而形成了当前网络视频监控市场的三大标准。这些组织的成立,都是希望在网络时代推动实现监控标准统一的愿景。例如ONVIF,是希望通过全球性的开放接口标准来推进网络视频在安防市场的应用,这一接口标准将确保不同厂商生产的网络视频产品具有互通性。成立于2008年8月的PSIA实体安防互通联盟,目标是为实体安防系统的硬件和软件平台创立一种标准化的接口,使基于IP网络的不同安防系统具有兼容性。而HDcctv联盟(HDcctvAlliance)则主要是由芯片厂商与系统供货商共同成立的,主要针对高画质监控系统(HighDefinitionSurveillanceSystems)所开发的新标准,以期待透过新标准,开发更容易建置、成本更低的网络解决方案。

 

  智能化必然趋势

 

  因智能化是数字化网络化发展的必然趋势,这样才能做到事前预警,真正保安全。而网络摄像机将是一个承载智能技术的理想平台,尤其加入人与物异常等的智能算法软件,将是网络摄像机成为智能网络摄像机的重要发展方向。

 

  整体来看,简单的智能分析包括移动侦测、遮挡报警等(目前这些功能已在广泛应用)。更复杂的智能分析包括行为识别与分析,比如人脸识别、丢包、警戒等。智能分析在前几年就已经很“热”,在各种展会上很多厂家都急迫地推出了相关的产品,包括各种具有智能分析功能的网络摄像机。然而由于实际使用的环境复杂,加之算法本身不是很成熟,适应能力不强,造成误报漏报很多。而另一方面客户的期望很高,但在实际使用中智能产品不佳的表现,往往很难满足客户的实际需求,且很高的维护成本,常常使得这些设备成为一种摆设。

 

  然而毋庸置疑,智能化是必然的趋势,随着监控数量增多,试想几十、几百路甚至上千路的视频,靠人眼一天24小时盯着,不现实也不可能。如何快速地从海量的数据中提取有用的信息,对于用户来说,这非常有效的,也是客户迫切希望解决的,这也将成为现在和未来网络摄像机产品的市场角逐点之一。

 

  因为IP百万像素摄像机能够提供更多关键细节,这可以使基于视频的智能分析获得更高的精度,大大提升了智能应用的水平。其在一些细分市场增长较快,比如交通领域,相关的智能产品开发和应用相对比较成熟,如道路状况分析、车辆统计、车牌识别、逆行、压黄线、违章停车,包括交通状况的监控,以及违法行为的抓拍等,都已有广泛应用。

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