不過,對于今后發(fā)展速度極其搶眼的更加廣泛的各類消費性應(yīng)用,應(yīng)該說大家都有很多機會。隨著視頻安全應(yīng)用技術(shù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、IP化,正如iSuppli多媒體內(nèi)容和服務(wù)部副總裁Mark Kirstein所說的,“視頻監(jiān)控已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的安防領(lǐng)域,拓展到諸如運輸、零售、政府甚至家庭網(wǎng)絡(luò)等新應(yīng)用中。”另外,本地運營商越來越深的介入(如中國電信的“全球眼”、網(wǎng)通的“寬世界”等)也使得視頻監(jiān)控在中國的應(yīng)用空間得到更多挖掘,必將對該行業(yè)的競爭格局和技術(shù)發(fā)展進程產(chǎn)生深遠影響。

與很多行業(yè)不同,系統(tǒng)集成在安防和視頻監(jiān)控行業(yè)占據(jù)著重要地位,因此一般設(shè)備商會發(fā)展自己的代理商、集成電路商或工程商,很多甚至自己身兼集成商的角色。中國電信安防監(jiān)控集成專家劉軍指出,“視頻監(jiān)控與行業(yè)應(yīng)用的結(jié)合會越來越緊密”,這意味著除了視頻監(jiān)控設(shè)備最核心功能(已經(jīng)較同質(zhì)化)的設(shè)計,進行系統(tǒng)集成和部署時還有很多針對行業(yè)特點的二次開發(fā)工作。

從普通移動偵測向智能視頻分析邁進

如今,視頻監(jiān)控技術(shù)的升級換代除了追求高壓縮比、高清,還在從普通的視頻移動偵測向視頻分析邁進,具備更多面向特定應(yīng)用的智能(如防丟失、風(fēng)險管理、商業(yè)管理等等)。智能視頻的本質(zhì)就是對于視頻圖片進行一個數(shù)學(xué)上的分析處理,然后這個處理的結(jié)果為視頻的使用者提供一個決策和行動的建議。例如,對于一些高安全等級應(yīng)用,可能需要涉及人臉/車牌識別等高級別智能分析功能,但對于很廣泛而普通消費性應(yīng)用,則可能需要具備諸如將擁塞程度分析、垃圾視頻過濾等等功能。

當(dāng)然,不同的廠商,包括一些專門致力于智能視頻行業(yè)的軟件、硬件廠商,還有一些普通的安防硬件軟件廠商,他們對于智能視頻的理解可能不太一樣,存在一定爭議。這沒有關(guān)系,只要定義出來的產(chǎn)品更新?lián)Q代能被用戶認可就行。

圖1:視頻監(jiān)控的IP化趨勢正在進行:從CCTV向IP網(wǎng)絡(luò)攝像機過渡。

實現(xiàn)智能的方式有多種,取決于復(fù)雜程度如何:在全數(shù)字系統(tǒng)中,可利用IP攝像機的富余計算能力,還有就是借用額外的處理器或DSP；也可通過DVR或PC上的應(yīng)用軟件得以實現(xiàn),今后還可進一步發(fā)展至前端和后端系統(tǒng)結(jié)合的方式來實現(xiàn)高級智能。

從應(yīng)用的角度來看,成熟的單機系統(tǒng)/中小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)今后的發(fā)展腳步趨于平緩,而專業(yè)/行業(yè)應(yīng)用和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng) (有些網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控點數(shù)量動輒成千上萬甚至十幾萬)的發(fā)展態(tài)勢則可用突飛猛進來形容,但也由此帶來很多前所未有的挑戰(zhàn),如海量信息的處理與帶寬和存儲空間永遠有限的矛盾。另外,監(jiān)控點隨需要可能不端增多,這都為傳輸和后端處理平臺帶來巨大壓力和挑戰(zhàn)。因此前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備今后越來越需要具備智能性。

不論在前端還是后端,智能化意味著對相應(yīng)各種分析軟件的需求也將會提高。智能視頻軟件提供商ObjectVideo的全球市場總監(jiān)Edward Troha表示,根據(jù)IMS的市場研究分析,在未來3年內(nèi)有關(guān)視頻技術(shù)這些軟件市場會成長到8億美元。這些軟件通過一些智能分析技術(shù)甚至計算機視覺領(lǐng)域的研究成果,可以將海量的數(shù)據(jù)經(jīng)過人工智能的分析變成一個很完整的系統(tǒng)。

圖2:IP視頻監(jiān)控市場對各類IC元器件的需求分析及預(yù)測。

消費性應(yīng)用的興起呼喚低成本設(shè)計

以往金融、公安等特定行業(yè)性應(yīng)用是安防和視頻監(jiān)控應(yīng)用的主要市場,它們一般更追求高可靠性、高性能甚至高智能,而對成本的敏感度并不高。可隨著視頻監(jiān)控應(yīng)用空間的不斷擴展特別是向企業(yè)和家庭的滲透以及網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日趨擴大,用戶對系統(tǒng)成本變得愈加敏感,當(dāng)然希望性能越高越好。

對IP攝像機和DVR/DVS設(shè)計來說,DSP平臺的使用比例越來越高。但畢竟ASIC/ASSP芯片方案在成本方面仍擁有一定優(yōu)勢。據(jù)Axis中國區(qū)總裁趙紅平介紹,該公司的網(wǎng)絡(luò)攝像機就采用了自己開發(fā)的CPU和視頻壓縮ASIC,以降低成本。而TechWell、海思半導(dǎo)體等公司的相關(guān)芯片賣得也不錯,況且這些芯片公司也在不停地豐富產(chǎn)品的內(nèi)涵和提高相關(guān)性能。

以往側(cè)重于中高端應(yīng)用的DSP供應(yīng)商TI也看到這一趨勢,特別推出了低于10美元的DaVinci平臺DM355,以便爭食這些快速增長的中低端市場。為了降低成本和功耗,DM355破天荒地沒有集成DSP內(nèi)核,而是采用了硬件方式的視頻處理電路以及MPEG-4-JPEG 協(xié)處理器(MJCP)來完成最高至720p 格式與每秒30幀速度的高清 MPEG-4 SP 編解碼功能以及每秒 5 千萬像素的JPEG 編解碼功能。TI視頻安全業(yè)務(wù)經(jīng)理Danny Petkevich強調(diào):“能以低于10美元的成本提供這一級別高清性能的芯片很少。”

對于IP攝像機應(yīng)用,DM355中的ARM926EJ-S 內(nèi)核只能幫助完成較簡單的視頻分析,若想實現(xiàn)具有很強視頻分析能力的中端智能IP攝像頭,還需額外添加一片處理器或DSP, Danny推薦了TI的DM643X(400-600MHz),如圖2所示。

不過DaVinci開發(fā)板的昂貴價格一直為不少設(shè)計者所詬病,DM355的開發(fā)工具價格又如何呢？TMDXEVM355數(shù)字視頻評估板去年9月剛推出時售價是495美元,不過Danny表示,他們正在與本地第三方合作,盡量降低開發(fā)板的價格,今年有望推出價位適中的DM355評估板套件。

而對于DVR/DVS的開發(fā),基于PC的系統(tǒng)(板卡)今后將逐步減少,而嵌入式系統(tǒng)將保持平穩(wěn)增長,系統(tǒng)成本需進一步降低。去年上半年TI就聯(lián)合TechWell推出了一款低成本DVR解決方案,結(jié)合了TI的DM6446達芬奇數(shù)字視頻處理器與Techwell的四通道視頻與音頻控制器TW2835,使視頻安全系統(tǒng)制造商能推出新一代低成本的多源視頻與錄制系統(tǒng)。該方案的演示系統(tǒng)也采用了MPEG-4算法進行壓縮(每秒30幀)。

從此可以看出,盡管已有設(shè)備廠商在采用編解碼算法進行開發(fā),但MPEG-4還是很有市場的。而本土的AVS標準何時將用于監(jiān)控領(lǐng)域還是未知數(shù),近一年內(nèi)似乎不大可能。

圖3:一款中端高清智能IP攝像機推薦設(shè)計方案。

存儲設(shè)備的合理選擇和方案規(guī)劃

安防和視頻監(jiān)控正在加速IT化,新技術(shù)不斷涌現(xiàn),什么IP監(jiān)控、智能視頻分析、NAS/SAN、、數(shù)字矩陣、無線聯(lián)網(wǎng)、PoE供電等等。在關(guān)注這些新技術(shù)的同時不能忽略一件事情,那就是數(shù)據(jù),因為沒了這個數(shù)據(jù)所有的功能都無法實現(xiàn)。因此,確保數(shù)據(jù)的安全就成為一個非常關(guān)鍵的成功因素。

以前在安防領(lǐng)域里面大多數(shù)都是以磁帶成為存儲數(shù)據(jù)的媒介,從2000年開始一直往下的十年將很快地實現(xiàn)數(shù)字化,到了2010年大部分系統(tǒng)都將以硬盤來存儲數(shù)字化的信息,推動因素就是很多創(chuàng)新的應(yīng)用和技術(shù)。希捷亞太區(qū)市場銷售總經(jīng)理李萬志表示:“譬如如何做視頻分析、IP視頻等等都需要硬盤作為存儲的媒介。”

他表示,有了這種存儲媒介,就能夠?qū)崿F(xiàn)很強大的功能分析,自動地分析視頻內(nèi)容、動作的檢測等等這些都能做到；還有IP監(jiān)控也是一個發(fā)展的趨勢,這可以改善視頻的存儲,消除了地域性的限制,可以容易地開發(fā)、擴充能力強大的一些平臺,更好地去進行數(shù)字管理等等,這些都在促進硬盤的使用。

為了節(jié)省費用,選擇硬盤時很多人存在一些誤區(qū),應(yīng)該進行糾正:

1． 如選擇容量比較中等的硬盤。監(jiān)控的數(shù)據(jù)往往比電腦用的數(shù)據(jù)大很多,如果一開始選擇的容量不夠大,就會限制以后的擴充能力。

2． 選用臺式機的硬盤。從設(shè)計、應(yīng)用層面來看,監(jiān)控所用的硬盤跟電腦所用的硬盤是截然不同。首先環(huán)境不一樣,前者的工作時間是不間斷的,是一直做寫入的動作,而電腦通常寫的少讀的多,所以在整個設(shè)計的理念不一樣；況且,在運行的時候監(jiān)控是要求全天候、零故障,因為有了故障就非常麻煩,有時候要跋涉很遠的地方去做修理,而電腦就沒有這種顧慮了。

另外,監(jiān)控很多時間需要在耐高溫和耐濕的情況下操作,而這些在電腦硬盤里面是沒有考慮到的因素。還有散熱也是非常的重要。通常在監(jiān)控的一個機器里面裝了好多硬盤,而一般的電腦最多就是一個到兩個硬盤。

在監(jiān)控里面所用到的數(shù)據(jù)最重要是流暢性,并不是準確性。在設(shè)計電腦硬盤的時候我們強調(diào)數(shù)據(jù)的準確性,如果寫進去讀出來是錯誤的,重新再寫,寫到正確為止,那電腦就會停下來,而監(jiān)控是不能停下來的。

希捷的李萬志還指出,如今比較熱門的集中化存儲技術(shù)會面臨以下挑戰(zhàn):1. 如何解決旋轉(zhuǎn)震動問題。每個硬盤在旋轉(zhuǎn)時有一點震動,如果是單個硬盤的話影響不是很大,但是把幾百個硬盤放在一個架子里面震動就會變成非常的大,當(dāng)有很大的震動的時候,硬盤讀取數(shù)據(jù)的準確性就會下降,寫的速度會變慢,讀的速度也變慢。2.怎么去做RAID這個功能。RAID就是做自動備份的功能,在大型的監(jiān)控、存儲里面不允許丟掉數(shù)據(jù)。最后就是電源管理,幾千個硬盤在用的時候,耗電量就會變成一個重要的課題。

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另外,對于戶外或移動監(jiān)控(警車或公交車),碰到的問題是震動、濕度和溫度。一般的硬盤工作溫度通常是到60-65度,或者在零下10-20度,是不可以在戶外的情況下使用的。

希捷等公司在一兩年前就開始推出了為監(jiān)控量身訂作的硬盤,容量從開始的160G到現(xiàn)在1T,這些產(chǎn)品考慮到了上述監(jiān)控的特定需求。例如其SV-35適用于單機、嵌入式或者以PC為主的系統(tǒng)；其Cuda ES產(chǎn)品是專門設(shè)計在服務(wù)器、在RRID的環(huán)境下使用,它旋轉(zhuǎn)震動管理的能力；EE-25針對戶外應(yīng)用,工作溫度范圍是85度-零下30度,可以適合大部分戶外的使用情況。

作者:趙艷