安全問題對全世界來說都是一個嚴肅的命題,以911事件為觸發點的全球化反恐浪潮促使全球安防設備市場發生了翻天覆地的變化,并直接導致市場上對于相關產品的需求不斷增長。根據市場調研公司Frost&Sullivan的數據,去年全球視頻監控設備市場約50億美元,預計2010年將上升到86億美元,年復合增長率為11%。另一方面,技術進步也刺激了需求,例如集成生物識別的門禁設備和數字視頻軟件的視頻監控設備引起很多領域客戶的興趣。“用戶的安全意識在不斷提高,不管是價格還是功能,客戶的可選范圍都比以前豐富得多。”Frost&Sullivan的分析師SoumilyaBanerjee說。
智能網絡視頻監視系統
Frost&Sullivan表示,過去兩三年視頻監視市場中最大的變化就是數字網絡技術的廣泛應用。網絡視頻產業中的領導廠商——Axis網絡通訊有限公司中國區總經理王瑩瑩表示,視頻監控系統已經發展到第三代,也就是目前蓬勃發展的網絡化視頻監視系統。
第一代視頻監視系統指定是以VCR為代表的傳統CCTV系統,而以硬盤錄像機(DVR)為代表的第二代視頻監視系統使用戶可以將模擬的視頻信號進行數字化,并存儲在電腦硬盤而不是盒式錄像帶上。而第三代網絡化視頻監視系統將視頻監控、門禁、入侵檢測、周界防護、消防、報警等系統能夠象網絡中的各種組件一樣聯動起來,從而大大提高對防護對象的保護程度,縮短響應時間。
隨著網絡帶寬、計算機處理能力和存儲容量的迅速提高,以及各種視頻信息處理技術的出現,全程數字化、網絡化的視頻監控系統優勢愈發明顯,其高度的開放性、集成性和靈活性為視頻監控系統和設備的整體性能提升創造了必要的條件,同時也為整個安防產業提供了更加廣闊的發展空間,嶄新的應用模式和市場機遇不斷涌現,而智能視頻監控則是網絡化視頻監控領域最前沿的應用模式之一。
智能視頻監控是以數字化、網絡化視頻監控為基礎的一種更高端視頻監控應用。它能夠識別不同的物體,發現監控畫面中的異常情況,并能夠以最快和最佳的方式發出警報和提供有用信息,從而能夠更加有效地協助安全人員處理危機,并最大限度地降低誤報和漏報現象。在世界反恐斗爭日趨嚴峻的今天,智能視頻監控能夠成為應對恐?主義襲?和處理突發事件的有力輔助工具。
從總體上看,國外的智能視頻應用市場正在從“概念驗證”階段向“規模應用”階段轉化,智能視頻已經慢慢開始形成一個產業。在智能視頻應用的概念模型出現后不久,一些國外公司就已經開始著手研發相關的軟硬件產品。例如,Axis就已經推出其智能視頻產品,包括Axis242SIV視頻服務器和AXISIVM120人數統計智能視頻應用模塊。
Axis242SIV基于TI的DM6?2平臺,具備強大的圖像處理能力,并可支持第三方應用軟件模塊的運行和開發。AXISIVM可以使視頻監控設備通過對監控畫面的分析自動為用戶計算進/出特定區域的人數,能夠有效幫助服務、零售等行業的管理者分析營業情況或提高服務質量。Axis還計劃在不久的將來推出更多智能視頻應用模塊,包括車牌號識別、非法滯留等等。
與國際市場相比,國內智能視頻市場還有很大差距,目前基本上還處于空白狀態。通常提到的“智能視頻監控”實際上還停留在普通的網絡視頻監控的概念上。但隨著市場上開始出現與國外類似的智能視頻應用需求,已有國內廠商開始引進國外知名廠商的智能視頻軟硬件產品和技術,計劃采用OEM的形式在國內推出。
數字視頻監控的主流平臺
針對視頻監控應用的視頻處理解決方案已經由前幾年的專用視頻編解碼方案轉向DSP平臺。據業內專家介紹,DSP平臺有以下幾方面的優勢:一是用戶開發自由度更大,支持多種個性化開發,可以不斷滿足市場的新要求,在第一時間提升產品性能;二是DSP的處理能力強,可以在一個DSP上同時實現多路音視頻信號的壓縮處理,同時為了及時滿足應用的需要,還提供了很多視頻專用功能和豐富接口;三是DSP芯片功耗低,對提高產品的穩定性提供可靠保障。此外,基于DSP方案的開發周期短,實現快速技術更新和產品換代。目前市場上的主流視頻處理DSP主要是NXP和TI的產品。
NXP的PNX1300系列芯片正被大規模應用于視頻監控產品,它有多種型號包括:PNX-1302200MHz、PNX-1301180MHz、PNX-1311166MHz(低功耗)、PNX-1300143MHz、PNX-1303166MHz。后來該公司在PNX1300系列成功應用的基礎上又推出了性能更高的PNX1500系列。作為PNX-1300系列的升級換代產品,PNX1500增加了許多功能,如提供網絡接口、IDE接口;提供LCD高分辨輸出、高清視頻輸出(1920×1080);帶有視頻濾波、圖像縮放、反交錯(De-interlacing)處理和2D圖形加速器等。NXP憑借PNX1300先入為主,尤其是搶先進入DVR市場,取得了很大的市場份額。
不過,隨著TI這個超級“玩家”加強對視頻監控市場的關注,該領域的態勢開始變得多元而精彩。TI在數字視頻應用中已經積累了豐富的經驗,除了早前C6205和C6?15的成功外,該公司最新推出的DM6?x核心平臺可構建單芯片四路視頻系統。TI負責DSP新興終端設備市場的業務拓展經理鄭小龍表示:“與通用的C6000平臺相比,通用媒體處理器DM6?x以C6?為核心,集成了多個視頻接口和多種外圍接口,已成為數字監控處理平臺的主流。而達芬奇平臺(Davinci)更進一步實現了單片系統的高度集成,可用單芯片完全實現圖像捕獲、控制、預處理、視頻編碼、音頻編碼、網絡、視頻處理,并留出足夠的空間實現更多創新。”
今年在北京舉行的安防展上,已有一些基于達芬奇平臺的DVR和網絡視頻服務器(DVS)產品樣機演示,可看到視頻和圖像效果明顯增強,其中最重要一點在于其所集成的專用視頻處理單元。達芬奇包含高性能C6?+的DSP核心和視頻影像協處理器,ARM926處理器核心,其強大的協調處理高晰度視頻圖像壓縮能力足以支持H.26?格式的D1編解碼,并且還可通過一個重要的處理視頻處理子系統(VPSS)提高視頻圖像。
鄭小龍指出:“對于未來數字視頻監控的發展,DM6?x平臺將大有可為,特別是在智能化方面。”由于DM6?x作為一個強大的通用數字媒體處理器,通過TI強大的第三方網絡,許多適合于監控智能化的軟件可以很容易地在DM6?x的平臺上實現,其實不少軟件就是在C6x或DM6?x上開發成功的。諸如物體的跟蹤和識別、位置影像、事件識別以至人臉識別等等功能,現在已經逐步應用到實際系統中,為數字視頻監控附加更大的價值。
安全應用刺激下的其它技術創新和市場成功
除了網絡視頻監控方面的發展日新月異,面對安全挑戰的現實還有力促進了人們為應付這些挑戰所做的更多技術開發和創新。例如,BrijotImagingSystems開發出了一種商業實時隱藏武器探測相機,采用無源毫米波傳感器相機技術與攝像機和專用算法軟件相結合。據介紹,洛克希德馬丁公司開發了這種系統,并向Brijot公司提供授權以用于商業應用。
Pulse-LINK最近展示了C-WaveUWB(超寬帶)無線局域網技術。利用這種技術,安全人員可以使用移動多媒體設備傳送高質量的安全音頻與視頻圖像,代替目前使用的不安全的、只能傳送音頻的手持無線電設備。“無線攝像機有可能成為視頻監控的一個趨勢,其靈活性和方便性有目共睹,并且也因為無線路維護和保證問題而顯得更為安全和可靠。”TI的鄭小龍表示。他同時指出,無線視頻監控還有亟待解決的問題,比如帶寬、安全和可靠性隱患以及無線信號是否穩定等。
不過有不少新型的無線寬帶技術已經開始進入市場化進程,各種WiFi技術廣泛普及有利于無線監控的實現,網絡安全防范手段已有極大增強。還有基于無線網狀路由器的無線網絡結構可充分實現無線數字視頻下的“無縫監控”,該技術的核心是目前最先進的AWR無線路由技術。