在2010年11月的安防展上，無論是展館的戶外廣告還是館內企業展臺，展示的重點始終是高清。從前端到后端，幾乎所有監控廠家都推出了高清產品。然而，透過展館內的繁華熱鬧喧囂，業內人士并未失去對高清監控發展現狀的清醒認識和理性思考：什么才是真正意義上的高清監控？高清監控的發展水到渠成了嗎？當前要解決哪些問題？
在對高清的概念和高清的指標上，市場還存在一些不同的認識：首先是對視頻監控領域高清的標準界定和定義。視頻監控領域沿用的是廣電的標準。按照SMPTE等權威機構制定的相關標準，FullD1或4CIF不是高清。視頻高清有720P（1280P*720，逐行）、1080i（1920*1080，隔行）與1080P（1920*1080，逐行）三種形式，真正的高清視頻是指720P，1080i，1080P以上的分辨率；將DVR以多路D1畫面合成高清視頻的輸出信號不是高清。真正的高清是從前端開始的，每一路圖像都達到高清分辨率，只有這樣才能保證視頻采集、編碼、傳輸、瀏覽、錄像、回放等全面高清；高清不應以靜態圖像像素或不實時的視頻圖像來衡量，而應該以動態視頻分辨率和一定的幀率作為評判標準；通過圖像處理如視頻拉伸等手段，使得輸出分辨率達到720P格式，但由于攝像機參數不夠，視頻輸出實際上達不到高清水平解析度（如700線以上）指標要求，這種攝像機并不能稱其為真正意義上的高清攝像機。高清視頻監控涉及到監控系統的諸多環節，從前端攝像機信號采集到輸出，再到記錄存儲和現實設備，只要有一個環節滿足不了要求，就達不到系統的高清要求。所以，只能拍攝高清的圖像時不夠的，這些圖像只有通過傳輸設備到達存儲設備及顯示設備才有意義。對客戶而言，高清只有在包含了高清攝像機、高清球機、配套的高清云臺、高清視頻編解碼設備或管理平臺、存儲系統、瀏覽、顯示等各個環節時才有意義，而不僅僅是單純的一個高清網絡攝像機。
影響高清監控規模化應用的技術瓶頸和障礙
除了市場上存在的對高清監控概念和標準認識的誤區，影響高清規模化應用的瓶頸，首先是技術問題，高清的推廣在技術上還存在障礙。例如，CCD傳感器的功耗、CMOS傳感器的寬動態問題。其次是產品價格還偏高。再次是用戶的認識和接受有個過程。
目前，市場上主要的高清監控設備是高清攝像機。在成本，低照度和靈敏度等關鍵問題上，大部分高清攝像機表現的并不盡如人意。目前IP高清攝像機用到的芯片有兩種，一種是CCD的，這種芯片的技術比較成熟，但是成本較高；而另一種CMOS芯片則較為便宜，但是它的缺點是在低照度的情況下噪點較多。由于大部分的高清攝像機都采用CMOS傳感器，其對光線的靈敏度較低，即使是采用百萬像素CCD的傳感器也要比普通的低照度CCD靈敏度也要低許多。到了夜間就是漆黑一片，而監控大部分所要防范的時間段恰恰又是在夜間，這樣就會使期望值很高的視頻高清系統成了一個擺設。
也正是高清監控攝像機在生產中的技術問題并未得到解決，就高清監控的生產來說，雖然70%以上的廠商都聲稱推出了高清監控，但實際上，有能力推出真正意義上的高清監控產品的廠商還是少數。深圳波粒智能科技股份有限公司總經理毛忠彪認為：“要做百萬高清，并非簡簡單單買套方案就OK了，百萬高清比目前的傳統監控門檻高得多，需要更強大的綜合實力，尤其是儲備大量的研發力量。
傳統模擬攝像機廠家在加工生產上具備一定的經驗與基礎，但是在數字高清攝像機的網絡視頻標準未形成與推廣開來時，廠家既要做前端攝像機，還要開發生產后端錄像機及監控軟件，這是以加工為主的模擬攝像機廠家們之前普遍缺乏積累的。另外，數字高清攝像機內感光器的光學與圖像處理等技術，比如色彩校正，電子快慢門，寬動態等等，雖然與模擬攝像機有相似性，但是模擬攝像機的這部分技術之前主要是由半導體公司所為，這些廠家們大多沒有這方面的開發積累。傳統普通網絡攝像機與視頻服務器的廠家，他們會在后臺軟件方面積累一定經驗，但是同樣會遇到模擬攝像機廠家們一樣的阻力。半導體公司則希望做出完整的技術方案，希望任何公司都能生產，但是也同樣受限網絡視頻標準的形成與推廣，半導體公司必須提供各種感光器的低照度、紅外、寬動態等全系列攝像機與豐富的后端錄像設備及核心軟件，從而吸引大量沒有研發的加工廠家變成百萬高清產品廠商。這比之前模擬時代半導體免費提供攝像機方案還要復雜”。
從目前國內安防高清現狀來看，除了技術上的障礙外，高清監控實施許多關鍵環節的問題尚待解決。如網絡帶寬的制約，比如存儲產品的高昂，比如控制管理軟硬件方面的亟待開發，對于幾百路、上千路的高清監控工程來說，這些都是亟待解決的問題。另外，高清系統的高成本也是市場發展的受限的阻力之一。高清應用的投入相對偏高，這主要體現在基礎設施投入和系統本身的投入上。高清系統的部署對于存儲、網絡帶寬等基礎配套設施的要求，要比標清系統更高；而高清設備本身的成本也會高于標清產品不少。從用戶考慮，目前市場并不成熟，高清監控的昂貴成本并不符合一般安防市場的要求，人們更傾向于采用網絡視頻監控、甚至數模混合系統，畢竟，整個安防工程的成本對于中國安防市場來說，還是相當高昂的。對于眾多的普通用戶而言，投入成本是影響他們進一步選擇的重要因素之一。
高清給視頻傳輸和存儲帶來挑戰
目前，高清在實際的應用中還是存在一定的障礙。高清的應用還只是在一些行業的解決方案上，在一些行業領域有一些應用，在常規的監控市場，高清監控還沒有鋪開，網絡環境這個硬指標也是限制高清視頻監控推廣的一個重要因素。從技術標準上來講，720P的分辨率是目前普通標清CIF的9倍左右，1080P的分辨率則是目前標清CIF的20倍左右，前端采用高清攝像機無疑會帶來龐大的數據流，而系統能否實現高清，首先面臨的則是傳輸系統能否接納如此龐大的高清數據流。
目前IP高清監控的傳輸都是采用網絡的方式，它是不可以接入傳統監控系統的，傳統的監控系統采用高清接入只能采用SDI或SCDMA的傳輸方式。這種傳輸方式的傳輸距離有限，只能通過光纖鏈路來實現，但相關配套設備的高清化剛剛起步，設備成本非常高。并且即使采用光纖傳輸，也只是解決了實時瀏覽的問題，視頻信息的存儲依然無法擺脫編碼壓縮和IP傳輸。
網絡高清攝像頭是高清監控系統的主力軍，因而網絡傳輸已成為目前高清監控最經濟型的傳輸方式選擇，但是同樣受著網絡帶寬的約束。網絡傳輸的方式有三種，一是3G無線網絡，二是無線專網，其三是光網絡。如果傳輸高清視頻，今天的3G無線網絡達不到要求。高清視頻上傳需要2MB帶寬，而今天WCDMA和CDMA2000的上傳帶寬只有600KB到800KB，TD-SCDMA帶寬要更窄一些，而這樣的帶寬條件只能傳輸分辨率較低的4路CIF或一路D1，還傳輸不了高清視頻。以目前基礎的百萬像素高清720P規格計算，碼流約是D1的2倍，帶寬達到4M左右，而采取1080P計算，碼流更是D1的5倍，所用帶寬約為10M。以100M以太網為例，在確保流暢的前提下，實際上同時只能承載5路左右的高清圖像，但如果同一視頻源有多個用戶訪問，占用的帶寬會更大。換成千兆以太網可以承擔幾十路，對于小規模高清監控系統，可以有效解決，對于大工程而言，傳輸性能就會成為絆腳石。
同時，高清就意味著高碼率高分辨率，這不僅是單單對監控硬盤具有更大的考驗，而是對于整個存儲系統的容量、性能、成本都是不小的挑戰。以最基礎的720P高清監控為例，正常每小時錄像需要的大約硬盤容量為4G8G/小時，出于經濟性考慮，降低每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右容量。以此為例，按一個月保存時間計算，8路監控大約17T(17000G)容量左右，由此折算單單硬盤的價格就達萬元左右。錄像容量的翻倍，必然導致存儲成本的翻番。
高清的大容量需要有大型存儲，而回放是否能支撐這么大的信息量也是問題。同時，存儲的高清視頻的安全性要求也很高。從保存的海量的高清視頻中，如何檢索、調用圖像進行圖像分析也是挑戰之一。如果存儲的海量圖像無法有效調用，那么圖像存儲就變得沒有意義。
高清監控同樣要面對大聯網問題
目前，高清監控廠商除了要考慮高清畫質、大容量存儲、高清視頻傳輸、智能分析等視頻圖像的問題，在視頻監控系統的大規模應用中，從模擬時代跨越到數字時代需要解決的大安防，大聯網問題，當高清監控興起的時候，這個問題依然存在，并將繼續影響高清視頻監控應用的推進。
在H3C副總裁兼存儲及多媒體事業部總裁張鵬國看來，在安防產業出現IP化應用之后，從技術角度上為組建全國性的廣域網提供了可能性，其中包括廣域的傳輸、廣域的存儲、廣域的信令、廣域的管理和廣域的業務等等。但目前在聯網監控解決方案的開發上，所遇到最核心的瓶頸問題就是標準化程度不夠。相對于其他信息化行業的分支，安防行業目前的標準化程度是最落后的。這體現在視頻編解碼技術的標準化、聯網不同的信令和接口之間的標準化、業務應用和管理之間的接口標準化等各個層面，在整個產業中，則體現在不同廠家對于不同層次之間接口的標準化，這恐怕是制約現階段聯網監控和行業化解決方案發展最大的因素。過去整個產業還比較分散，因此以往這個問題在安防行業中還不那么明顯。而隨著目前安防產業聯網化、數字化、行業化的趨勢越來越明顯，對標準化的要求也隨之增強，也對企業提出了更高的要求。
首先在于設備層面，包括底層接口和信令級別上都缺乏相應的標準，就行業化解決方案而言單憑一個廠家或者是幾個集成商的力量是很難做到這-點。其次，從嚴格意義上來說，傳統的安防或監控要真正實現行業化解決方案，就需要解決不同行業個性化差異的問題，這是第一個命題。而第二個命題是行業化應用不可避免地需要實現縱向聯網，甚至建立一個全國的廣域網，這需要大量的技術積累和技術創新，只有那些具備技術創新實力、掌握技術創新方向、能夠保持長期投入，并且具備組織保障的企業，將IT業-些比較成熟的標準化技術是可以引用到安防產業中來，才有可能把行業化解決方案做好。
H3C存儲及多媒體事業部副總裁及產品部部長閆夏卿認為，國內安防產業有著廠商數量多、規模小、業務覆蓋面窄的特點，很難有廠商能夠提供一個相對完整的基礎平臺，供集成商進行標準化的增值開發。這使得國內傳統監控產業價值鏈中，普遍采用的是基于設備的SDK開發模式。在這種模式下，集成商(ISV)通過廠商提供的設備SDK接口，針對客戶的需求進行定制性開發工作，在面向客戶的同時開發基礎管理平臺和行業應用平臺，并整合存儲設備。然而，這種方式對于一般的小型監控項目而言，可以實現一些簡單的需求定制應用，一旦面對復雜的大型監控項目，這種方式缺乏統一的平臺級接口、系統管理能力弱、開發工作量大、異構屏蔽性差、接口抽象程度低等不足就充分暴露出來。集成商需要面對前端、海量存儲、網絡、流媒體、增值應用等各項集成開發需求時，由于監控方案中的各個部件來自不同的廠商，缺乏統一標準，開放接口不一，在設計時很難從整體解決方案角度進行優化融合，只能被動適配。
另一方面，由于采用不同廠商的設備，集成時需要協調處理各方利益，出現問題容易產生定位分歧，不僅影響處理問題的效率，也增加了實施風險和實施費用。從產業鏈的角度看，構建一個足夠兼容性的基礎監控底層平臺，將前端編解碼設備、網絡、存儲、平臺等監控系統的基礎設備資源虛擬化，在底層平臺構建統一操作系統，并利用模塊化的標準接口和服務，以SDK開發包或以IMOS中間件的形式構建各自的業務系統對于安防行業來講是很重要。但要完成監控產業價值鏈的重組，僅一家H3C是遠遠不夠的，它需要一批愿意做基礎性工作的，有實力的廠家加入。
高清監控應用普及是一個循序漸進的過程
高清監控時代已經來臨，但高清監控要走向更多的應用卻還需要一個循序漸進的過程。
從技術上看，IP高清監控技術發展的驅動力主要來自三個方面：第一是更強大的芯片處理能力，圖像芯片處理能力的飛速提升，第二是閃存的成本不斷降低，第三個是圖像傳感器（如CCD，COMCS）技術的不斷發展。低照度下攝像機的性能和圖像質量是考量攝像機質量兩個非常關鍵的因素。決定這兩個關鍵因素的環節主要有3個：一個是前面的鏡頭，第二個是圖像傳感器，第三個就是圖像處理芯片，包括運行在芯片上固件，里面運行了一些圖像處理軟件。這三個部分中，從鏡頭的角度看，像素越高，低照度性能越好，它的成本會越高。而且鏡頭研發的速度是非常慢的。從圖像傳感器看，圖像傳感器主要限制它在低照度情況下噪點的消除。這點是影響圖像質量，特別是低照度下攝像機性能一個非常重要的因素。但圖像傳感器的研發速度和發展速度是非常快的。圖像傳感器在低照度和噪點消除或運動拖尾等噪點的消除方面也都在不斷的發展。同時圖像處理芯片能力的不斷提升，也會在噪點消除、寬動態、高分辨率圖像獲取和處理、高清電視視頻、視頻存儲、智能視頻、視頻流自適應能力等各個方面給IP攝像機的發展帶來新的促進。
目前，新的圖像傳感器技術，特別是CMOS圖像傳感器技術已經得到了大幅提升，使攝像機的低照度性能大大提高。在高清市場，CMOS顯示出了比CCD更多的優勢。CMOS攝像頭已經改善了在低照度條件下感光性不高的問題和寬動態范圍技術，這樣，它與CCD相比存在的兩個劣勢已經不存在了。CMOS攝像頭可以實現高速抓拍，做到1080p 60幀/秒，CCD只能做到1080p 15幀/秒。此外，CCD的耗電比CMOS高出20%～30%。在成本上，高清CMOS價格已經與標清模擬的價格一樣了。CMOS比CCD更容易做智能分析，因為CMOS直接輸出數字信息，可以根據處理器的要求，送出相應區域的信息。而CCD則需要很多配件，比較繁瑣。
與此同時，在傳感器處理器領域，德州儀器則提出了統一平臺的概念。它利用IP復用等技術，將重要的視頻監控IP，如視頻協處理器、ISP5和2D/3D外設、Cortex-A8和C674X DSP以及顯示子系統，在高中低端DVR產品和IP網絡攝像機產品中進行復用，使客戶可以投資統一平臺，開發不同的產品，不僅簡化了客戶的研發工作，降低了客戶維護軟件平臺的成本，還加快了產品上市時間。
高清攝像機技術的不斷演進，將有助于IP高清網絡攝像機的成本將大大降低，也會帶來滿足不同價格空間需求的產品，促進更加智能化和簡潔化的安裝配置，推進市場的普及。
從其他環節看，相比較模擬和數字監控系統，當前高清監控應用的投入還是相對偏高，投入成本是影響客戶進一步選擇的重要因素之一。其次，高清的技術處于不斷發展當中，而且要實現真正的高清應用，需要有完整的高清解決方案，而不僅僅是高清攝像機。不斷探索技術發展和更新的趨勢，并提供整體的解決方案，需要廠商具備綜合的整體實力，現階段來說，這樣的廠商還不是很多。再次，當前國內的網絡發展水平還不足以支撐大規模的高清視頻傳輸。另外，高清應用的技術門檻相對較高，現有的高清監控系統對用戶的應用水平通常有較高要求，需要用戶具備一定的網絡知識、存儲知識，還要習慣于新的軟件件操作介面。對于習慣了模擬監控的工程商和普通用戶而言，在使用操作的過渡上需要有一個過程。
總之，高清的普及，需要高清概念普及，用戶對高清產品的認可，對高清價格的接受，才能讓高清真正深入市場。這是一個循序漸進的過程，即由高端項目到普通項目、由重點部位到眾多部位逐漸應用的過程。針對這個時期的特點，需要有實力的廠商推出更細分和多樣化的產品、方案來滿足不同用戶的需求。
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