2011年2月20日 星期日

‧ 四大關鍵字!解讀未來視頻監控發展趨勢

 it168網站  作者:沙子  

  (2010年)七月中旬,我參加了2010第五屆全球數位監控論壇,大會期間,包括索尼、松下、三星、H3C、海康威視、大華在內的諸多安防廠家參與了此次論壇,並進行了主題演講。兩天論壇行程下來,從各家安防廠商推崇的產品及論道看來,我得出了大概四個關鍵字:“數位” “聯網” “高清 ” “智能”——這大概也是此次GDSF論壇的核心論點。

數位
  這是安防行業由來已久的一個話題,也是正在走向現實的話題。前不久,我從國外某一篇報導上看到,目前IP視頻監控系統所占份額為27%。自1996年世界上第一台數位攝影機誕生之日開始,IP視頻監控發展至今已多年的歷史,然而市場接受速度卻有如蝸牛般緩慢。這一問題原因恰恰在於“市場對任何產品的接受都必須由它的用戶對其價值的認可來進行推動”。
数字
  確實,經過一段時間的推廣,人們漸漸發現,與傳統類比監控相比,數位監控具備至少以下幾個優勢:
  第一,便於電腦處理。由於對視頻圖像進行了數位化,可以充分利用電腦的快速處理能力,對其進行壓縮、分析、存儲和顯示。通過視頻分析,可以及時發現異常情況並進行聯動報警,從而實現無人值守。

  第二,適合遠距離傳輸。數位資訊抗干擾能力強,不易受傳輸線路信號衰減的影響,而且能夠進行加密傳輸,可以在數千公里之外即時監控現場。特別是在現場環境惡劣或不便於直接深入現場的情況下,數位視頻監控能達到親臨現場的效果。即使現場遭到破壞,也照樣能在遠處得到現場的真實記錄。

  第三,便於查找。在傳統的類比監控系統中,當出現問題時需要花大量時間觀看錄影帶才能找到現場記錄;而在數位視頻監控系統中,利用電腦建立的索引,在幾分鐘內就能找到相應的現場記錄。

  第四,提高了圖像的品質與監控效率。利用電腦可以對不清晰的圖像進行去噪、銳化等處理,通過調整圖像大小,借助顯示器的高解析度,可以觀看到清晰的高品質圖像。此外,可以在一台顯示器上同時觀看16路甚至32路視頻圖像。

  第五,系統易於管理和維護。數位視頻監控系統主要由電子設備組成,集成度高,視頻傳輸可利用有線或無線通道。這樣,整個系統是模組化結構,體積小,易於安裝、使用和維護。

  這兩年,IP視頻監控市場的發展速度不斷上升,據安防市場研究資料顯示,目前類比視頻監控的增長率僅為10%IP視頻監控系統的增長率或將達到30%。以此推算,到2012年,網路數位監控市場份額有望趕超類比監控。當數位監控開始成為監控市場的主角時,高清亮相也成為了必然。

聯網
  說到聯網,顧名思義,就是與網路相連,當然這個網路不能是內部的局域網,因為遠端監控的需要,監控系統最終需要與互聯網相連接。或許有人會說,聯網不是很容易的事情嗎?對於電腦,確實很簡單,一根網線,一個IP位址,一台電腦,就能夠與世界相通。但是對於安防產品而言,聯網卻並不是那麼簡單了,這就牽涉到一個行業標準化問題,因此,我覺得這一部分的小標題或許換成“標準”會更為合適。

  我們知道,一套數位化的視頻監控系統除了前端的攝影機外,還有視頻編碼器、存儲設備、網路設備、監控軟體等,在眾多的產品中,要保證不同廠商產品的互連互通、有效傳輸,同時避免用戶被某個廠商的產品“栓牢”,相關標準的制定便顯得尤為重要。而目前,中國監控市場處於一種無標準狀態,市場基本上被幾個大品牌廠商所壟斷。
联网
  目前在安防監控領域中存在著多個與標準相關的組織,有的是地區性的,有的是政府性的,甚至有的就是一個大專案下的標準組織,但都沒有得到廣泛認可,也不具備約束性。相比之下,由佔據了視頻監控市場占主流地位的重要廠商發起成立的某些標準,卻得到越來越多的安防廠商、集成商和分銷商的支持,成為安防業界比較具有影響力的行業標準,比如ONVIF標準、PSIA標準以及HDcctv聯盟。確實,對於安防行業來說,標準的建立已成當務之急。

  首先,對於製造商和軟體提供商而言,可以贏得更多的市場商機,被更大的系統或國際性的安防系統所整合;而且由於可以實現更多廠商的IP產品互聯互通,競爭也更加激烈,這也使得廠商不會固步自封。對集成商和顧問公司而言,他們更願意採用標準化的系統,尤其是對於系統規模龐大的系統,不同廠商產品的互通可以使他們提供更加經濟有效和更具靈活性的解決方案,為贏得項目增加競爭力;同時,他們也不用在意系統中是否有多個品牌,其可以簡化集成工作,降低了施工成本;選擇品牌的自由度更大,可以滿足不同類型客戶的不同需求。

  另外,對於終端用戶而言。全球性的標準促使用戶可以在眾多品牌中選擇符合ONVIF或其他標準規格的互通性產品,不會受制於某幾個品牌。特別是隨著技術進步或市場競爭變化,當初用戶所選擇某廠家或產品可能已經在市場上消失,這時用戶不得不更換產品或系統。而如果選擇標準化IP產品的話,用戶不用擔心市場的風雲變化或某種產品或技術是否被淘汰掉,以便更好地確保用戶投資和系統符合未來發展趨勢。

高清
  有人說,數位視頻監控的發展是為了給高清鋪路,因為高清才是安防行業發展的必然趨勢。此次參與GDSF論壇演講的企業中,有至少一半企業提到了高清——“高清監控”“超級DVR”“智慧視頻分析”“全景攝像”“專用硬碟”——無一不與高清攀了關係,結了姻親。

  更有甚者,“如何看得更清”成為了安防行業的流行語。百萬像素、200像素、300像素、500像素,甚至是1000像素攝影機,成為了吸引諸位看官眼球的亮點。
高清
  近兩年來,眾多廠家與業內人士高舉“高清”大旗,直呼“高清時代來臨”。在這種陣勢下,“高清”這一名詞,不再像人們以前感覺到的那麼遙遠。越多來越多的廠商推出了“高清”化的產品。在海康威視2010新品春季發佈會,海康威視繼續在高清市場上發力,在其監控產品線上其推出了從前端採集、編碼、傳輸、存儲、控制、解碼輸出,到中心管理平臺的高清監控整體解決方案。為了更好地滿足用戶在各種應用場合的不同監控需求,索尼陸續推出了針對不同應用、不同行業市場的不同種類的高清產品,進一步豐富自己的視頻監控產品系列。

  市場上種類繁多的“高清產品”,眾多廠家們搖旗呐喊“高清時代來臨”,這樣的趨勢下,高清應用的條件真的來臨了嗎?有高清產品,就有高清市場嗎?如前面所說,市場對任何產品的接受都必須由它的用戶對其價值的認可來進行推動,用戶對高清的認可就真如安防廠商們所說,高清時代到來了嗎?

  美國權威IT市場調研公司MultiMedia Intelligence的總裁馬克柯爾斯坦曾提到推動視頻監控設備市場發展的四大技術因素:百萬圖元攝像機、高性能編解碼器、強大的分析技術、以及便於從閉路電視(CCTV)遷移到IP/聯網視頻監控的所有底層技術。從他的話裏我們可以看到,這四大技術因素中的百萬圖元攝影機、高性能編解碼器以及IP網路技術,都與高清產品相關,代表了高清產品中採集、編解碼、網路傳輸方面的發展方向。但這也僅僅是技術,而技術僅僅是推動價值發展的載體,而不是用戶認可的價值,市場的成熟,還需要用戶的最終推動。誠如某些廠商所說,目前的高清更大程度上在於概念的炒作,而且有點炒過火了!

智能
  近年來,銀行、電力、交通、安檢等領域對安全防範和現場記錄報警系統的需求與日俱增,要求越來越高,視頻監控在各方面開始得到非常廣泛的應用。然而,與此同時,視頻監控只起到了錄製視頻圖像、用作事後取證的作用,即時監控報警的任務仍需靠人工進行監測。而據一項調查顯示,人眼注意畫面超過12分鐘的時候,45%的監控畫面會被忽略,超過22分鐘的時候,則有95%的畫面會被忽略,如此一來,人工監測畫面既耗費成本,又達不到有效監測報警的效果。

智能
  而智慧視頻分析的出現很好地解決了人機脫離的狀態,其能夠對畫面場景中的人或車輛行為進行識別、判斷,並在適當的條件下,產生報警提示用戶。

  儘管當下廠商對智慧監控樂此不疲,但是智慧分析的應用需要建立在高可靠性、低誤報率的基礎上,而這一基礎的建立則與畫面的清晰度高度相關,“對於智慧來說,很多智慧技術和應用只有在高清基礎上才有實用性,因此,智慧的大規模發展和應用應當以高清為基礎。” H3C 存儲及多媒體產品部總工程師姚華認為。深圳朗馳欣創科技有限公司產品經理譚國的說法則是這樣的,“沒有高品質的視頻源,視頻智慧分析就會因為視頻解析度的問題大大降低準確率,就會因為場景問題,大大減少信息量。”

  也就是說,建立在高清監控基礎上的智慧分析才會得到良好的應用,如果失去了高清的基礎,智慧分析則更像紙上談兵。

  2010第五屆全球數位高清論壇至今已告一段落,而我在時隔半月之後才寫這篇文章,應該說感觸良多,論壇期間,我自以為身處的監控市場確實在高捧“高清” “智慧”的大旗,可是那種錯覺僅僅是那兩天才有的;當我回到現實當中,與更多安防行業的工程商們在一起的時候,他們聊的更多的是模擬監控,是低成本,是高性價比,這讓我慢慢找回了監控市場的本來面目所在。但是,不可否認,“數位” “聯網” “高清” “監控” 確實是今後視頻監控市場的發展趨勢,但是何時能夠大面積地普及,卻是一個謎,有待于廠商、經銷商、工程商、最終用戶一起去解答。

‧ 雲儲存+智慧分析=視頻監控的應用未來

2010073112:18 it168網站

  伴隨著網路攝像機的普及,傳統的監控系統完成了華麗的蛻變,高清採集不再是可望不可及的事情,720P甚至1080P即時監控已不再是演示,廉價的IP網路資源,可以完成對監控圖像的動態即時傳輸,使人們已經基本實現了在任何地點、任何時間,都能夠翻查自己的監控系統,隨時得到所需的音視頻及其他監控報警資訊。

  然而理想很美好,現實很殘酷,網路監控的誕生解決了傳統監控效果的難題,改變了傳統的連接方式,更簡單更便捷,但同時衍生了更龐大的存儲需求和更高的帶寬滿足,以目前最基本的720P效果為例,每路視頻壓縮到較低碼率也要每小時3G容量需求,一個月監控錄影就要2TB左右的容量,那麼試想一下,如果需要幾百上千路這樣的高清監控,如此龐大的視頻檔,有如潮水般的衝擊著存儲系統,不僅對存儲設備的容量,讀寫性能、可靠提出了更高要求,甚至連傳輸帶寬都成了高清監控系統中比較棘手的問題。眾所周知,高清監控的圖像品質或是穩定性將取決於整個系統中最差的一環,而往往這最差的一環往往就出現是傳輸系統或存儲系統
视频监控中传输和存储成为一大瓶颈
從目前環境來看,前端採用更先進的壓縮技術可分擔網路監控傳輸和存儲的負擔,但是面對諸如平安城市這種需求,就顯得杯水車薪。其實最直接有效的方式是加目前強帶寬建設和提高存儲最大容量是解決存儲高清和網路帶寬問題的必然途徑,然而過快的前端硬體發展並沒有帶來網路和存儲的齊頭並進,這也是為什麼網路攝像機10年前就誕生了,但應用到現實中卻只是這幾年的事情。

  難道真的沒有辦法了麼?人類是聰明的,懂得避重就輕法則,在傳統方法暫時無法實現的情況下,何不換種思維方式? 帶寬和存儲的提升只是治標不治本的方法,人類追求極致效果是與生俱來的,未來視頻監控的傳輸和存儲根本無法跟得上需求的腳步,只有治本釜底抽薪才是解決之道,將智慧分析技術和雲存儲技術 應用在安防監控中就是智慧的結晶,兩者的有效結合將改變目前網路監控的困局,相信這也是整個視頻監控的應用未來。

  智慧分析技術有效緩解傳輸和存儲雙難題
  目前監控系統中,存儲和傳輸問題是首要面臨的難關,大量無用視頻資訊被存儲、傳輸,既浪費了存儲空間又增加了帶寬,智慧分析的目的是為了視頻存儲所需要的空間減少從而緩解帶寬壓力,或者對於一些無用視頻則採用低碼流方式進行壓縮或傳輸,更方便整套系統調查或查詢使用,提升監控系統的應用價值。
  智慧視頻監控分析的實現方式有兩種,一種是前端智慧分析;另一種是後端智慧分析。兩種智慧分析方式最大的區別在於前者是利用前端攝像機自身的晶片進行計算,而後者則是利用後端電腦純軟體的方式進行分析。但只有在攝像機前端做視頻智慧分析才是解決傳輸和存儲的雙難題,後端智慧分析只解決了存儲難題。此外,存儲設備中也加裝智慧分析模組,通過智慧分析技術,對於一些前端傳來的視頻進行二次整理,非重要級則可採用低碼流方式進行壓縮或存儲,也是一種後端智慧分析手段,方便調查或查詢使用,增加資料分析或挖掘功能將極大地提升存儲系統的價值。

總而言之,前端智慧分析的好處和即時性高,並且傳輸到後臺的只是有用的報警資訊和畫面,這樣可以大大減少傳輸資料量,也減少了後臺存儲的負擔。有智慧型網路攝像機的智慧視頻監控系統的後端,只集中對前端攝像機發送過來的目標資料資訊進行管理,而不需要對視頻信號進行處理與識別,所以後端系統不需要昂貴的設備也能完成高效的智慧視頻分析。這樣,由於後端只有前端發送來的預/報警事件的關聯畫面顯示,使監控中心工作人員能夠很輕鬆地完成整個系統的監視。而這種關聯錄影的功能,也使錄影搜索和重播變得簡單迅速,從而節省了寶貴的時間。另外,選擇嵌入式視頻分析架構將現有的傳統視頻監控系統升級為智慧視頻監控系統,是一種成本低且易於改造的方案。受限於前端晶片的性能約束,前端全部實現智慧分析有些勉強,因此前後端都採用智慧分析是目前最理想的解決方案,未來可能都會交給前端。
  目前智慧監控分析技術主要包括:身份識別、軌跡識別、環境判斷補償識別。身份識別包括人臉識別、車牌號識別、車輛類型識別、船隻識別、紅綠燈識別等等。識別類的智慧監控技術,最關鍵的要求就是識別的準確率,最好保證在98%以上,這樣就能夠較好地滿足絕大多數監控類客戶的需求,這是目前比較常見的智慧分析目的;軌跡識別主要包括虛擬警戒線、虛擬警戒區域、智慧跟蹤、人數統計、車流統計、物體出現和消失、人員突然奔跑、人員突然聚集等等;環境判斷補償識主要包括雨、雪、大霧等惡劣天氣、夜間低照度情況、攝像頭遮擋或偏移、攝像頭抖動等等。智慧監控技術能夠實現在惡劣視頻環境情況下實現較正常的監控功能。受環境影響視頻不清楚的時候,儘早發現畫面中的人,或者判斷攝像頭偏移的情況後發出報警,此類功能具備普遍的適應性,大部分監控點都有潛在需求。

  當前龐大的網路監控存儲困擾著行業,雖然H.264壓縮技術已經將高清視頻提至最小化,但仍然是治標不治本的做法,前面提到的智慧分析也只是正在發展中,應付於目前現狀依舊霧裏看花,還有別的辦法麼?
  提到存儲就不能不講雲存儲,這是一種具有很大誘惑性的存儲技術,雲存儲可以實現存儲完全虛擬化,大大簡化應用環節,節省客戶建設成本,同時提供更強的存儲和共用功能。雲狀存儲中所有設備對使用者完全透明,任何地方任何被授權用戶都可以通過一根接入線與雲存儲連接,進行空間與資料訪問。用戶無需關心存儲設備型號、數量、網路結構、存儲協定、應用介面等,應用簡單透明。
云存储技术安防监控应用崭露头角

監控雲存儲的出現,突破傳統存儲方式的性能和容量瓶頸,使雲存儲提供商能夠聯結網路中大量各種不同類型的存儲設備形成異常強大的存儲能力,實現性能與容量的線性擴展,讓海量資料的存儲成為了可能,從而讓企業擁有相當於整片雲的存儲能力,成功解決存儲難題。

  借助雲會議廠家提供的監控雲存儲服務,企業有望擺脫在硬體存儲設備上的巨額投入,減少在系統維護上的人力支出,,快速減輕財政壓力,提升企業競爭力。屆時,用戶只需支付少量的儲存費用,就能把超大容量的資料存在雲端,並根據需要設置相關許可權,隨時隨地共用給需要共用的人員,在減少資料傳輸的時間的同時,借助廠家更為出色的加密技術,避免傳輸過程中造成的丟包、洩密等事故的產生,全面保證資料的安全性。

  隨著安防監控技術與用戶需求相結合的趨勢愈加明顯,在安防監控產品集成實施過程中,存儲技術也必須不斷適應安防監控的應用特點,不斷的完善自己,存儲產品和安防監控技術整合已經是大勢所趨。監控雲存儲系統就是存儲和監控相融合的產品也印證了這種發展趨勢。