視頻監(jiān)控十五年發(fā)展回顧和未來趨勢

■安訊士（Axis）創(chuàng)始人 馬丁?格倫（Martin Gren）

視頻監(jiān)控十五年發(fā)展回顧和未來趨勢

■安訊士（Axis）創(chuàng)始人 馬丁?格倫（Martin Gren）

自十五年前誕生發(fā)展至今，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的性能已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，開始引領(lǐng)視頻監(jiān)控的潮流，而未來十五年視頻監(jiān)控又將呈現(xiàn)什么樣的趨勢呢？

過去20年中，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展為我們的生活帶來了巨大變化。

盡管有些人至今仍對老唱機(jī)和錄像機(jī)（VCR）等模擬產(chǎn)品念念不忘，但對于時下成百上千的年輕人來說，唯有數(shù)字技術(shù)才能打動他們。在這些年輕人享受鋪天蓋地的數(shù)碼產(chǎn)品帶來的方便時，有誰會意識到第一臺數(shù)字網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)誕生至今也僅僅有15年的歷史呢？

在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)誕生15周年之時，有人請我預(yù)測一下視頻監(jiān)控裝置未來15年的發(fā)展。在未來，視頻監(jiān)控市場是否會完全被數(shù)字產(chǎn)品占據(jù)?網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)控中是否會發(fā)揮更大的作用？未來的智能監(jiān)控是否能實(shí)現(xiàn)科幻電影中的情景？在展開預(yù)測之前，我們不妨對網(wǎng)絡(luò)視頻過去15年的發(fā)展歷程做一個梳理。

15年前，我們?nèi)绾慰创磥淼囊曨l監(jiān)控發(fā)展呢？當(dāng)安訊士在1996年推出世界上第一臺網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)時，其性能還差強(qiáng)人意。這臺網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的動畫分辨率僅能達(dá)到每秒一幀，需要17秒才能生成一個單鏡頭畫面。由于性能所限，這個攝像機(jī)幾乎不能進(jìn)行正常的日常監(jiān)控。但它卻奠定了未來遠(yuǎn)程監(jiān)控的基礎(chǔ)，也讓我們看到了閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）的廣闊市場。在那個全盤皆模擬的時代，這臺網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可謂是打響了模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)變的第一槍。

模擬技術(shù)的轉(zhuǎn)變

我們可以引用摩爾定律來預(yù)測未來的發(fā)展。根據(jù)該定律，在成本不變的情況下，一項新的電子產(chǎn)品的性能每18個月便會提高一倍。在消費(fèi)電子產(chǎn)品，特別是個人計算機(jī)和智能手機(jī)方面，摩爾定律得到了充分的驗(yàn)證。

時下的網(wǎng)絡(luò)攝像頭可在每秒完成30幀的1080p高清圖像捕攝，與15年前的0.1 Mpix的成像速度相比，性能提高了600倍。這樣看來，今天的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展速度已超越了摩爾定律，今天的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的性能更是模擬技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)的。

網(wǎng)絡(luò)視頻的優(yōu)勢可以體現(xiàn)在成像質(zhì)量、系統(tǒng)擴(kuò)展性和易于安裝等方面，特別是當(dāng)安裝25臺攝像機(jī)以上的系統(tǒng)時，其優(yōu)勢更是突出。托管視頻的出現(xiàn)更是大幅降低了網(wǎng)絡(luò)視頻的應(yīng)用門檻。

金融危機(jī)也從另一方面加速了模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換過程，因?yàn)閺S商和消費(fèi)者會傾向于把有限的資金投入到更有價值的地方。然而，許多消費(fèi)者可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)，直到2010年10月，索尼仍在生產(chǎn)卡帶隨身聽產(chǎn)品，市面上仍然可以看到模擬攝像機(jī)在銷售。但是，隨著那些更熟悉數(shù)字產(chǎn)品的年輕人在安防監(jiān)控領(lǐng)域的話語權(quán)逐步加大，模擬技術(shù)勢必會逐漸退出。這不僅是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)更易于安裝、成像質(zhì)量更好，而且那些偏好數(shù)字的年輕人也會期望看到更多的IP應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的技術(shù)應(yīng)用，適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)無疑非常重要。滿足這個標(biāo)準(zhǔn)，將意味著易于使用。之前模擬產(chǎn)品的大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，使數(shù)字產(chǎn)品一時間難以撼動其地位。

在數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的問題上，鑒于各大網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控廠商（包括安訊士在內(nèi)）均在支持網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)接口開放標(biāo)準(zhǔn)ONVIF方面有所投入，筆者認(rèn)為，ONVIF將會成為網(wǎng)絡(luò)視頻API（應(yīng)用編程接口）的主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。同時，筆者也期待PoE、HDTV和SMPTE的標(biāo)準(zhǔn)化將繼續(xù)對視頻監(jiān)控產(chǎn)生重大的影響。

成像質(zhì)量和高清分辨率

盡管網(wǎng)絡(luò)視頻的成像質(zhì)量更佳，但仍有很多需要改進(jìn)的地方。過去15年間，大多數(shù)改進(jìn)項目是針對分辨率和幀速率而進(jìn)行的。根據(jù)摩爾定律則，未來圖像處理的性能將有大的改進(jìn)。筆者期望這種改進(jìn)能夠使普通監(jiān)控攝像機(jī)的拍攝范圍比肉眼視野更寬廣。

對于整個視頻監(jiān)控的產(chǎn)業(yè)鏈來說，每一個環(huán)節(jié)都能從持續(xù)的研發(fā)投資中獲益。在技術(shù)升級方面，顯像管技術(shù)已經(jīng)升級到CCD傳感和CMOS技術(shù)。未來15年中，CMOS或是其他新技術(shù)將有望成為主導(dǎo)力量。新型的CMOS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)超高分辨率，從促成第一臺Terapixel（兆兆像素）攝像機(jī)的誕生。那時，我們采用的將是光學(xué)技術(shù)（optics），而不是在成像質(zhì)量方面有局限性的傳感器（sensor）。

此外，過去70年來，我們一直生活在NTSC和PAL的模擬標(biāo)準(zhǔn)時代。如今，高清電視（HDTV）幾乎走進(jìn)了每一個家庭。作為一名專業(yè)監(jiān)控人士，筆者認(rèn)為在公共場合的監(jiān)控成像質(zhì)量至少不應(yīng)該低于家庭的高清電視。高清畫面可以實(shí)現(xiàn)比較完美監(jiān)控，其SMPTE標(biāo)準(zhǔn)可以確保幀速率、分辨率、色彩保真度和畫面高寬比。雖然我們有了兆像素的概念，但它僅針對靜態(tài)圖像的像素數(shù)，而移動成像需要更多技術(shù)的支持。這就是為什么數(shù)碼賣場的銷售員僅在靜態(tài)拍攝應(yīng)用中推薦兆像素，而對于家庭娛樂則推薦高清電視產(chǎn)品的原因。筆者認(rèn)為，目前的高清（HDTV）標(biāo)準(zhǔn)也許不會一直持續(xù)70年，但可以預(yù)見的是，未來15年中，大部分的攝像機(jī)采用高清（HDTV）標(biāo)準(zhǔn)。話雖如此，我們當(dāng)然還會看到數(shù)兆像素和兆兆像素的攝像機(jī)將發(fā)揮更重要的作用——或以更高、更為精細(xì)的分辨率保存法醫(yī)檢驗(yàn)視頻，或拍攝個人高清視頻。網(wǎng)絡(luò)視頻的優(yōu)點(diǎn)就在于分辨率不受局限。

熱成像

每個人都希望自己的攝像機(jī)照度等級盡可能達(dá)到最低，但如果照度等級為零，那又會怎么樣呢?今天，熱成像已經(jīng)發(fā)展成為一個專業(yè)市場，主要用于軍事和政府應(yīng)用。由于熱成像網(wǎng)絡(luò)攝像頭組件價格在下降，而需求在增長，預(yù)期會出現(xiàn)許多新的應(yīng)用領(lǐng)域。目前應(yīng)用中，每400臺常規(guī)監(jiān)控攝像機(jī)中就有一臺是熱成像攝像機(jī)。預(yù)計這個比例在未來幾年中將會達(dá)到1:50，原因是監(jiān)控專業(yè)人士意識到該項技術(shù)并不昂貴，而且易于連接到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施中，適用于多種不同的關(guān)鍵性應(yīng)用。

隨機(jī)存儲技術(shù)與云存儲

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)于1996年問世，而存儲市場也隨即孕育而生，包括閃存和硬盤存儲技術(shù)，其發(fā)展速度也超越了摩爾定律。不久，我們將會實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)隨機(jī)存儲，錄制高清分辨率視頻資料，錄制長度一次可達(dá)數(shù)周之久。這樣，隨著攝像機(jī)成為錄制設(shè)備，行業(yè)游戲規(guī)則將會發(fā)生改變，通過模擬技術(shù)我們是無法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的。屆時，VMS制造商和混合DVR企業(yè)將不得不適應(yīng)這一變化。

我們知道，DVR可能會重蹈顯像管攝像機(jī)的命運(yùn)，在未來15年內(nèi)將從我們的視線中消失。

便于安裝和使用的攝像機(jī)

正如iPhone手機(jī)徹底改變了手機(jī)的設(shè)計模式一樣，網(wǎng)絡(luò)視頻將對有線閉路監(jiān)控行業(yè)產(chǎn)生革命性的影響。與消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)相比，這種轉(zhuǎn)變雖然較為緩慢，但在易于安裝、靈活的安裝選項和更高的PTZ攝像技術(shù)等方面預(yù)期會得到進(jìn)一步改進(jìn)。當(dāng)然，安保人員還需要進(jìn)行培訓(xùn)，配備連接于攝像機(jī)的移動裝置，從而更有效地利用監(jiān)控設(shè)備。

準(zhǔn)確預(yù)測未來難度較大

準(zhǔn)確預(yù)測未來的難度很大，因?yàn)楹芏鄬^去5到10年的發(fā)展預(yù)測均被證實(shí)是錯誤的。但筆者相信，在未來15年中，智能分析（analytics）將成為發(fā)展的主流。

隨著處理能力的提高，我們將看到智能分析在服務(wù)器和終端（攝像機(jī)）得到應(yīng)用，終端上的智能應(yīng)用將越來越多。筆者認(rèn)為未來的大部分智能分析技術(shù)將采取在虛擬存儲系統(tǒng)中輸入元數(shù)據(jù)或提示信息的方式。對于廠商而言，需要在整個研發(fā)過程中始終考慮最終用戶的需求，而不是在每臺攝像機(jī)中塞入一堆最新的智能分析技術(shù)，并寄期望于工程商來解決所有問題。需要提醒大家的是，蘋果公司正在著手發(fā)展應(yīng)用軟件商店模式，希望監(jiān)控市場也能借鑒一下。

行業(yè)縱向發(fā)展及社會發(fā)展趨勢

如今，我們會看到零售市場有很多種監(jiān)控攝像機(jī)。隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的不斷改進(jìn)，集成商及其用戶會發(fā)現(xiàn)更多的應(yīng)用領(lǐng)域。城市監(jiān)控、交通和醫(yī)療保健等行業(yè)應(yīng)用將隨著監(jiān)控系統(tǒng)更高的運(yùn)行效率而得到長足的發(fā)展。住宅市場是另一個值得關(guān)注的方向。雖然很多人已嘗試銷售家庭用攝像機(jī)，筆者認(rèn)為，隨著托管視頻的深入應(yīng)用，家庭用攝像機(jī)也將成為一大發(fā)展亮點(diǎn)。在視頻應(yīng)用方面，也會出臺更多的監(jiān)管法規(guī)，但對于攝像機(jī)設(shè)置的位置之要求會相應(yīng)減少。部署攝像機(jī)系統(tǒng)的成本將會降低，主要原因是儲存和安裝成本會下降，而且軟件成本也可能下降。鑒于整個行業(yè)的增速和新應(yīng)用的出現(xiàn)，未來我們將在更多新興市場看到更多的攝像機(jī)產(chǎn)品。