2014網(wǎng)絡攝像機發(fā)展：標準化成不二之選

IHS一直在研究視頻監(jiān)控設備市場超過10年。在此期間，市場增長迅速，大部分時間都是雙位數(shù)增長長。而在2014年視頻監(jiān)控市場將有變化，IHS預測，全球市場將增長12%以上。在全球市場內,IHS確定了固定的半球和180/360度網(wǎng)路攝影機作為增長最快的產品細分項目，還有城市監(jiān)控應用和能源部份的垂直市場。本文以視頻監(jiān)控網(wǎng)絡攝像機為對象，簡單分析其2014年行業(yè)發(fā)展趨勢。
　　
　　模擬到網(wǎng)絡，高清監(jiān)控是個完整的技術概念
　　
　　對于監(jiān)控系統(tǒng)而言，高清是一個完整的技術概念，包括從圖片采集、轉換、壓縮、傳輸、存儲、控制、顯示等一個完整的圖像處理流程。而對整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，前端圖像采集設備即攝像機 鏡頭，是整個系統(tǒng)的核心，或可比喻是整個系統(tǒng)的“眼睛”。如果沒有前端攝像機 鏡頭，視頻監(jiān)控就不可能實現(xiàn)，就像人沒有眼睛看不到世界萬物一樣。如果沒有前端攝像機 鏡頭，監(jiān)控系統(tǒng)就無法捕捉到高清視頻監(jiān)控圖像。
　　
　　多年來，視頻監(jiān)控行業(yè)的科研人員一直在為提高視頻監(jiān)控圖像分辨率而不懈努力。隨著視頻技術尤其是圖像傳感器芯片技術的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控攝像機的清晰度不到提高,水平分辨率從380線發(fā)展到420線、480線，再到540線、600線、650線。
　　
　　在高清攝像機問世之前，模擬攝像機的分辨率幾乎每年或沒兩年都有一個明顯的提高，這也成為了行業(yè)關注的熱點。2006年，高清網(wǎng)絡攝像機IPC問世，并很快在行業(yè)內掀起“高清風暴”。2009為順應高清市場發(fā)展，幾個業(yè)內廠商聯(lián)合成立了HD-CCTV聯(lián)盟，欲把廣電的HD-SDI高清傳輸模式借用到安防監(jiān)控系統(tǒng)中心，此后不久，HD-SDI高清攝像機問世。目前，行業(yè)內流行的說法是將IPC稱為第一代高清監(jiān)控，SDI為第二代高清監(jiān)控。以下中國安防展覽網(wǎng)編輯對網(wǎng)絡攝像機2014年行業(yè)發(fā)展勢頭做簡單歸納。
　　
　　國內監(jiān)控廠商逆襲
　　
　　高清早期的應用絕大多數(shù)還是用在金融、公安、校園、智慧城市等中高端領域，競爭中遇到的大多還是國內品牌。模擬時代，底層核心技術受控國外廠家，中國廠家基本上是生產組裝。進入數(shù)字高清時代，越來越多的廠家自己編寫3A算法，掌握攝像機的清晰度、色彩、聚焦、曝光等技術。另外，在數(shù)字高清時代，作為一個有競爭力的高清監(jiān)控廠商，最好是能提供IPC、NVR、混合DVR、解碼器、平臺等全系列配套產品與解決方案，而不是單單只有IPC，恰恰是這一點，國內廠商優(yōu)勢更大,今天國內做高清的廠家之前都做過DVR與視頻監(jiān)控軟件。相比之下，一些國外IPC廠家純粹只做IPC，不能打包配套銷售，需要其他高清廠家的NVR、解碼器去兼容他們。
　　
　　IPC價格戰(zhàn)將來得更猛烈
　　
　　從目前國內監(jiān)控攝像機市場來看，IP高清攝像機銷量不斷增加、模擬攝像機呈下降趨勢。目前國內許多如平安城市、平安鄉(xiāng)村、平安校園、銀行監(jiān)控等招投標項目都要求IP高清攝像機，分辨率1280×720以上，并在很多民用監(jiān)控領域因IP高清晰畫質、布線簡單、綜合成本低等優(yōu)勢被用戶接受。
　　
　　數(shù)字高清與IPC給很多安防企業(yè)帶來了新的機遇，大家在新時代面臨重新賽跑，很多廠商希望在數(shù)字高清時代有新的轉機，或者希望在高清大洗牌中實現(xiàn)銷量更大，更加集中化。有研發(fā)實力的企業(yè)趁高清技術門檻高、起點高，將缺乏技術研發(fā)的模擬加工廠阻擋在高清大門之外。隨著企業(yè)逐漸掌握IPC攝像機核心技術，更加容易實現(xiàn)個性化與差異化，從而避開惡性同質化價格戰(zhàn)。跟模擬時代相比，數(shù)字高清時代更加有益于研發(fā)企業(yè)的發(fā)展。IPC將面臨和DVR時代的一樣價格戰(zhàn)，甚至比DVR時代的價格戰(zhàn)來得更猛更快。經(jīng)歷一場大戰(zhàn)之后，行業(yè)將回到寧靜，將更加有行業(yè)秩序，有行業(yè)規(guī)則，更加理性規(guī)范，利潤更加合理化，分工細化，各有所長。廠家數(shù)量從幾千到最后十幾家，甚至更少。
　　
　　4G帶來行業(yè)福音
　　
　　網(wǎng)絡攝像機之所以超越模擬攝像機是依賴于3G網(wǎng)絡而存在的。網(wǎng)絡攝像機開創(chuàng)了監(jiān)控有限和無線網(wǎng)絡傳輸?shù)臅r代。無線監(jiān)控也是每個廠商堅信的優(yōu)勢，并一直向民用市場大力推薦網(wǎng)絡攝像機。但是網(wǎng)絡環(huán)境確實制約網(wǎng)絡攝像機迅速發(fā)展的一個重要原因。
　　
　　4G時代的到來無疑又給網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展帶來了福音。三大運營商都已經(jīng)開始了4G的建設和測試。在年底，4G網(wǎng)絡將覆蓋100個城市、20萬個基站、一百萬部終端這個振奮人心的消息都給安防監(jiān)控行業(yè)注入了一支強心劑。
　　
　　一直以來，網(wǎng)絡攝像機的優(yōu)勢一直優(yōu)于模擬攝像機。但是網(wǎng)絡攝像機的網(wǎng)絡問題卻層出不窮，網(wǎng)絡的不流暢都讓安防人士頭痛不已。網(wǎng)絡攝像機一直都宣言以民用市場為發(fā)展方向，但是在全國安防市場民用主要集中在北上廣以及江浙一帶，一是因為這些地區(qū)的民用安防意識較高，二是這些地區(qū)網(wǎng)絡意識較強。對于全國范圍來說，網(wǎng)絡攝像機還未打開爆發(fā)式的局面，主要是因為3G網(wǎng)絡傳輸性能低，導致網(wǎng)絡攝像機不穩(wěn)定、傳輸慢、畫質不清晰。而現(xiàn)在4G網(wǎng)絡從源頭上解決網(wǎng)絡攝像機的弊端，4G能夠傳輸高質量視頻圖像，和高清晰度電視將不相上下。
　　
　　產品類型不斷衍生
　　
　　現(xiàn)階段，百萬像素網(wǎng)絡攝像機以槍機和半球為主，但隨著技術的成熟和用戶需求的日益明確化，網(wǎng)絡百萬攝像機也將會衍生出網(wǎng)絡高清球型攝像機。至于在偏遠或不便于搭建網(wǎng)絡環(huán)境下的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)，要想實現(xiàn)高清的效果，將通過無線網(wǎng)絡高清攝像機，以解決終端接入問題。
　　
　　算法改進成潮流
　　
　　網(wǎng)絡攝像機的核心技術是其視頻編碼壓縮技術。目前網(wǎng)絡攝像機主要包括通用DSP芯片技術和ASIC芯片技術兩大實現(xiàn)方案。由于國內用戶對帶寬和幀率要求比較敏感，要求在低帶寬下依然滿足25幀的傳輸速率，因此MPEG-4算法尤其H.264算法在國內大有市場。H.264算法的壓縮比是MPEG-2的2-3倍，是MPEG-4的1.5-2倍。因此在H.264算法的優(yōu)化上各廠家都有很大的提升空間來滿足客戶對帶寬占用的需求。另外，百萬像素攝像機應用H.264編碼方式是今后發(fā)展的方向，但是現(xiàn)在的情況是各家算法不同，壓縮的質量和效果也不同，更重要的是現(xiàn)在支持1920×1080P的分辨率攝像機已經(jīng)問世，但是同時支持25ips的廠家?guī)缀鯖]有，現(xiàn)在能夠做到720P@25ips已經(jīng)不錯了，因此這也是今后發(fā)展的潮流。
　　
　　紅外補光提高性能
　　
　　高清攝像機相對于普通攝像機感光芯片，相同尺寸上像素點成倍數(shù)增加，故造成感光點尺寸相應倍數(shù)的減少，所以相同曝光情況下，高清攝像機相對于普通像素攝像機低照度性能會差很多。這就意味著如果高清攝像機夜晚紅外補光需求的強度要比普通像素紅外攝像機高得多。例如一個130萬像素1/3″尺寸的高清CCD，相對于43萬像素(480線數(shù))1/3″尺寸的普通CCD，單位面積上高清CCD的像素點是普通CCD的3倍，則高清CCD像素點感光性能則為普通CCD感光度的1/3，這就是高清攝像機夜晚效果差的根本原因?，F(xiàn)在的做法是延長曝光時間，來彌補低照度性能不好的缺陷，但這樣就造成圖像易出現(xiàn)拖影現(xiàn)象。如果高清夜晚圖像效果要好的話，只能增加環(huán)境照度來補充此方面的不足。
　　
　　對于高清補光方面，高清攝像機紅外補光對不同距離的監(jiān)控有不同的方案配置。近距離選用角度廣的LED燈板來補光，可實現(xiàn)廣角監(jiān)控且成本較低，中遠距離由于需要的補光燈強度比較大，角度小，使用普通的LED很難達到所需的效果。故在中遠距離選用具有方向性強，能量集中的激光紅外燈來進行補光。
　　
　　易用性有所改進
　　
　　與傳統(tǒng)模擬攝像機不同，IP百萬像素攝像機涉及到IT的范疇，因此，網(wǎng)絡攝像機與模擬攝像機在使用上有較大的區(qū)別，特別對于操作者及使用人員都有較高的要求。對于國內大部分工程商、集成商及用戶來說，他們對傳統(tǒng)的CCTV系統(tǒng)非常熟悉，對網(wǎng)絡攝像機尚在使用的初期階段，所以網(wǎng)絡攝像機在開發(fā)及設計上，要考慮到這些人的特性，在安裝的便捷性和使用的易用性上要有充分的體現(xiàn)，例如支持PoE供電、本地視頻輸出，以及方便本地調試、支持無線功能等。
　　
　　積極推動高清安防
　　
　　高清這個名詞基本是伴隨著高清電視開始的，在多年前就開始流行。然而對于監(jiān)控行業(yè)，真正大規(guī)模的應用也就是最近一兩年的事，這主要是監(jiān)控技術的快速發(fā)展，包括編碼技術、網(wǎng)絡技術、傳輸技術、存儲技術等，高清監(jiān)控成為可能，整體技術方案也逐漸成熟，逐漸被用戶所接受;當然，用戶對監(jiān)控需求的改變，對高清的推動也起到了積極的作用。
　　
　　上海浦東城區(qū)高清視頻覆蓋項目是一個典型的代表。該項目是截止目前國內最大單一高清視頻監(jiān)控項目，也是目前全球最大的高清監(jiān)控項目。此項目有超過一萬余個監(jiān)控點，大規(guī)模采用了高清技術，成為中國監(jiān)控市場上第一個名副其實的大型高清監(jiān)控工程，對于推動高清的發(fā)展起到了積極作用，具有里程碑的意義。
　　
　　與標清相比，無論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來看，高清都比標清更有優(yōu)勢。從分辨率來看，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，在同樣的顯示環(huán)境下，高清會清晰得多。從顯示效果來看，高清既支持大屏顯示，又支持16:9寬屏顯示，可以大大增強用戶的觀看體驗。從流暢度來看，高清支持更高的幀率，比如720p和1080i/1080p都可以支持60幀/秒或60場/秒，其圖像流暢度比標清要高一倍。所以，高清監(jiān)控是監(jiān)控行業(yè)發(fā)展最主流的趨勢之一，作為采集前端，網(wǎng)絡攝像機的高清趨勢也隨之而動。
　　
　　標準化成不二之選
　　
　　隨著監(jiān)控系統(tǒng)從模擬走向數(shù)字，從封閉式邁向網(wǎng)絡化，基于開放的標準以達到設備、系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通之需求日益迫切。并且在網(wǎng)絡時代，投身于開放標準的建設、為用戶提供同時具備靈活性和可擴展性的安防系統(tǒng)，已經(jīng)成為安防廠商角逐本土市場、實現(xiàn)全球化的不二選擇。作為網(wǎng)絡監(jiān)控的重要產品，網(wǎng)絡百萬像素攝像機的標準化之路已經(jīng)成為必然。
　　
　　繼ONVIF、PSIA相繼成立后，HDcctv聯(lián)盟也成立了，從而形成了當前網(wǎng)絡視頻監(jiān)控市場的三大標準。這些組織的成立,都是希望在網(wǎng)絡時代推動實現(xiàn)監(jiān)控標準統(tǒng)一的愿景。例如ONVIF，是希望通過全球性的開放接口標準來推進網(wǎng)絡視頻在安防市場的應用，這一接口標準將確保不同廠商生產的網(wǎng)絡視頻產品具有互通性。成立于2008年8月的PSIA實體安防互通聯(lián)盟，目標是為實體安防系統(tǒng)的硬件和軟件平臺創(chuàng)立一種標準化的接口，使基于IP網(wǎng)絡的不同安防系統(tǒng)具有兼容性。而HDcctv聯(lián)盟(HDcctvAlliance)則主要是由芯片廠商與系統(tǒng)供貨商共同成立的，主要針對高畫質監(jiān)控系統(tǒng)(HighDefinitionSurveillanceSystems)所開發(fā)的新標準，以期待透過新標準，開發(fā)更容易建置、成本更低的網(wǎng)絡解決方案。
　　
　　智能化必然趨勢
　　
　　因智能化是數(shù)字化網(wǎng)絡化發(fā)展的必然趨勢，這樣才能做到事前預警，真正保安全。而網(wǎng)絡攝像機將是一個承載智能技術的理想平臺，尤其加入人與物異常等的智能算法軟件，將是網(wǎng)絡攝像機成為智能網(wǎng)絡攝像機的重要發(fā)展方向。
　　
　　整體來看，簡單的智能分析包括移動偵測、遮擋報警等(目前這些功能已在廣泛應用)。更復雜的智能分析包括行為識別與分析，比如人臉識別、丟包、警戒等。智能分析在前幾年就已經(jīng)很“熱”，在各種展會上很多廠家都急迫地推出了相關的產品，包括各種具有智能分析功能的網(wǎng)絡攝像機。然而由于實際使用的環(huán)境復雜，加之算法本身不是很成熟，適應能力不強，造成誤報漏報很多。而另一方面客戶的期望很高，但在實際使用中智能產品不佳的表現(xiàn)，往往很難滿足客戶的實際需求，且很高的維護成本，常常使得這些設備成為一種擺設。
　　
　　然而毋庸置疑，智能化是必然的趨勢，隨著監(jiān)控數(shù)量增多，試想幾十、幾百路甚至上千路的視頻，靠人眼一天24小時盯著，不現(xiàn)實也不可能。如何快速地從海量的數(shù)據(jù)中提取有用的信息，對于用戶來說，這非常有效的，也是客戶迫切希望解決的，這也將成為現(xiàn)在和未來網(wǎng)絡攝像機產品的市場角逐點之一。
　　
　　因為IP百萬像素攝像機能夠提供更多關鍵細節(jié)，這可以使基于視頻的智能分析獲得更高的精度，大大提升了智能應用的水平。其在一些細分市場增長較快，比如交通領域，相關的智能產品開發(fā)和應用相對比較成熟，如道路狀況分析、車輛統(tǒng)計、車牌識別、逆行、壓黃線、違章停車，包括交通狀況的監(jiān)控，以及違法行為的抓拍等，都已有廣泛應用。
　　
　　延伸閱讀：用戶選擇謹慎考察
　　
　　低照度考察：數(shù)字高清時代初級階段，很多用戶剛剛接觸高清，常常把關注點投向清晰度，卻容易忽視了低照度的考察。實際上，案發(fā)常常是在夜間或暗處進行，沒有好的光照靈敏度，其應用范圍將極為受限。
　　
　　網(wǎng)絡性能與延時考察：網(wǎng)絡攝像機一旦高清化，碼流就會增大，如何實現(xiàn)大碼流網(wǎng)絡傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠？如何做到延時短實時性好?如果遇到幾百幾千路的高清網(wǎng)絡監(jiān)控，則更加考驗攝像機的核心代碼與網(wǎng)絡性能。
　　
　　穩(wěn)定性考察：重點考察IP攝像機研發(fā)時間、在市場上應用時間。
　　
　　色彩還原考察：高清研發(fā)廠家要調出攝像機圖像也許并非難事，但是要調出色彩還原度好，非常逼真的圖像則絕非易事。沒有白平衡或者白平衡做的不好，在日光燈或自然光下攝像機也許不暴露問題。
　　
　　碼流考察：在IP攝像機選擇測試過程中，要同等碼流下，比較IP攝像機的畫質，特別是在低碼流的情況下測試晚上的運動效果，很多攝像機會出現(xiàn)馬賽克、重影、拖尾現(xiàn)象。而碼流過大，對整個工程成本造價提高了很多，硬盤、網(wǎng)絡交換機、網(wǎng)線。