高清视频监控摄像头的技术发展趋势

要分析网络摄像机的技术发展趋势,我们首先来看看网络摄像机的发展需求。从近几年安防监控市场的发展来看,网络摄像机的发展需求主要体现在以下几个方面:

     要分析视频监控摄像头的技术发展趋势,我们首先来看看视频监控摄像头的发展需求。从近几年安防监控市场的发展来看,视频监控摄像头的发展需求主要体现在以下几个方面:

  1、高清晰图像需求

    现阶段,成品销售的视频监控摄像头最大能够做到D1,云眼微视远程监控 即704×576的分辨率,换算成像素也就40多万。相比于动辄几百万,甚至上千万像素的民用数码摄像机来说,国内客户对于图像的清晰度有更高的期望值。目前市场上的视频监控摄像头采用的是镜头、CCD传感器、网络编码模块的集成体。这种视频监控摄像头的视频质量主要决定于镜头和CCD的品质,是市场上的主流产品。另外还有一些厂家将一体化摄像机和网络编码模块进行集成,形成了多种类型的视频监控摄像头。因为其优异的一体机性能,可以较明显的提升视频监控摄像头的图像品质,同时还可能兼具优秀的云台控制功能,例如高速球型视频监控摄像头,当然这种产品的成本也比较高,属于较高端的产品定位。另一种提升视频质量的途径依赖于技术上的突破。目前视频监控摄像头的实现机制是A/D-D/A-A/D,历经两次模数转换,最终形成网络信号,如果能突破中间转换环节,则有望实现A/D直接到网络信号的转换,将大大提高转换效率,降低成本,大幅提升画面品质。以上两种方法是基于对视频源质量的改进实现的。除此之外在网络视频编码技术上也仍有提升空间,目前市场上已经出现了高分辨率的网络编码模块,可以实现1280*1024的分辨率,只是帧率还无法做到满帧。这种技术的发展有赖于视频压缩芯片技术和视频压缩算法技术的发展。

  2、智能化需求

     监控系统已经开始从企事业单位走向人们大众的日常生活,监控点数越来越多,单纯依靠人工方式去发现和检索大量的视频数据将会越来越难。尤其现在平安城市的建设如火如荼,公安系统作为最直接的用户将要面对整个城市的监控对像,人工很难实现24小时盯着屏幕监控整个城市的一举一动。举一个简单的例子,有一个博物馆丢了一件物品,如果没有智能分析技术,我们只能把所有的录像文件全部看一遍才有可能找到线索。但如果引入智能分析技术,我们可以设定一个"移走规则",当指定区域内的物品消失后会自动报警,提前预防盗窃事件发生。而智能分析技术还有很多可以提供类似的解决方案,包括"闯入规则"、"警戒线规则"以及"人数统计"、"人脸识别"等。这些技术将有效提升监控系统的使用效益和效率。

     从国外的市场经验以及人们对视频监控摄像头的期望看,云眼微视远程监控 智能分析技术和视频监控摄像头技术在同一个历史发展轨迹中找到了一个焦点。智能分析技术是国外一项已经比较成熟应用的技术,最先由美国国防部提出并开发实现。它改变了传统监控的被动防御地位,变被动为主动,对视频数据进行分析,提出有用的信息以报警的形式反映给用户。视频监控摄像头则是第三代网络视频监控技术的最新代表,它完全集成了成像技术、视频编码技术以及包括云镜控制技术在内的多项技术,是未来网络视频发展的重点。于是在这样一个历史时期,视频监控摄像头成为智能分析技术的最好载体。

  3、产品分类细化

     视频监控摄像头最初的概念似乎只局限在枪式视频监控摄像头上,但随着技术的成熟和用户需求的日益明确化,视频监控摄像头也衍生出多种类型,并逐步细分市场。目前我们还可以看到红外一体化视频监控摄像头、枪式护罩型视频监控摄像头、快速球型视频监控摄像头、可变速球型视频监控摄像头以及无线视频监控摄像头、网络供电视频监控摄像头等多种产品。我们可以从这些产品中找到一种共性,就是视频监控摄像头向着更加简便、更加易用的方向发展。例如红外视频监控摄像头解决了夜间监控的问题,枪式护罩型视频监控摄像头实现了在恶劣的环境下的监控需求,快速和可变速视频监控摄像头一举解决了视频监控摄像头云镜控制问题,同时其继承的优秀的球云台性能也使其可以在多种环境应用中胜任。至于无线视频监控摄像头则解决了在偏远或不便于搭建网络环境下的网络监控,一举解决了终端接入问题。对于网络供电的视频监控摄像头则在简便易用的方向上更是迈进了一大步。目前支持PoE功能的视频监控摄像头在国外应用得也比较广泛,预测在国内随着厂家推广力度和实际应用环境的改善,云眼微视远程监控 这种需求也将会越来越被重视。

  4、算法的改进

     视频监控摄像头的核心技术是其视频编码技术。目前视频监控摄像头主要包括通用DSP芯片技术和ASIC芯片技术两大实现方案。后者的开发难度相对较低,可以直接基于芯片做PCI接口开发,但算法优化空间较小,基本依赖于芯片本身,如INTIME、VWEB、HIS、WIS等芯片。前者的灵活性较高,可以自定义系统功能,包括智能分析技术的引进,但需要厂家自己做算法,如TI、EQUATOR、BLACKFIN等。目前国外的视频监控摄像头产品使用的M-JPEG算法比较多,这是一种把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理的算法。这种压缩方式单独完整地压缩每一帧,在编辑过程中可随机存储每一帧,可进行精确到帧的编辑,不过M-JPEG压缩效率比较低,存储占用的空间大到每帧8~15K字节,最好也只能做到每帧3K字节,因此对带宽占用较高,但也因为如此该种算法的视频文件在国外获得法律认可,而用户则是通过牺牲其帧率来解决其带宽占用较高的缺陷的。但国内用户对带宽和帧率要求比较敏感,要求在低带宽下依然满足25帧的传输速率。因此MPEG-4算法尤其H.264算法在国内大有市场。H.264算法的压缩比是MPEG-2的2-3倍,是MPEG-4的1.5-2倍。因此在H.264算法的优化上各厂家都有很大的提升空间来满足客户对带宽占用的需求。

     另外,针对行业客户的特殊应用环境,例如水面监控、云眼微视远程监控 街道监控、广场监控等,需要满足对这些特殊监控对象的监控效果的优化要求,解决水表浮动澡点,车辆高速运动拖影,人脸模糊等问题。这些也是网络摄像计算法优化很重要的一个方面。

  5、平台整合的需求

     作为一款监控终端产品,视频监控摄像头必然离不开后端平台软件的支持。因此在系统软件功能、可应用规模、系统扩展性、系统稳定性以及操作人性化等方面将成为未来发展的主要竞争点。在现在的网络监控系统中,监控点数和系统用户数都成倍增长,系统级数也越来越多,一套大型网络监控平台是将成百上千个网络终端联合为一个整体的关键。同时在一个系统中我们不能奢望只有视频监控摄像头一种产品,系统还应该兼容更多网络视频服务器、DVR等产品系列。随着国内平安城市的建设,以及电信运营级产品品质要求理念的引入,系统平台应该向着能够具有可网管、抗灾难、有预防、可恢复等方向发展。

  高清视频监控摄像头技术趋势

对应以上安防市场对视频监控摄像头的发展需求,我们从技术发展角度出发,对视频监控摄像头未来的发展趋势进行技术分解。

  1、分辨率不断提高

      就分辨率而言,云眼微视远程监控 高清视频监控摄像头的发展可以说是一日千里,除了目前市场已经较多出现的百万像素、130万像素、200万像素外,300万像素、500万像素、800万像素的产品已经在市场上出现,甚至千万及千万以上像素的产品也开始在监控行业中露出端倪。可以说,人们在追求看得更清楚的路上将永不止步。

  2、COMS逐渐取代CCD

     随着技术的发展,CMOS传感器的性能正在得到快速提升。CMOS传感器响应速度比CCD快,因此更适合高清监控的大数据量特点。从市场方面来看,CCD的传统生产厂商SONY已经开始把重心移向了CMOS传感器,在其生产的高清视频监控摄像头中更是几乎清一色地采用了CMOS传感器,这也许可以看作是CMOS传感器的一个阶段性胜利。

  3、ISP(ImageSignalProcessing)被编码芯片集成

     通过集成ISP,云眼微视远程监控 不但可大幅降低系统成本,更能大大增强视频的稳定性,优化影像在光学方面的性能。这对于提升高清视频监控摄像头的成像品质具有及其重要的作用。

  4、智能分析功能更加实用

     目前在高清视频监控摄像头中已经实现或者正在实现的智能分析功能有:视频遮挡与视频丢失侦测、视频变换侦测、视频模糊侦测、视频移动侦测、出入口人数统计、人群运动及拥堵识别、物品遗留识别、入侵识别等等。这些功能看上去比过去的智能分析功能要"逊色"得多,但却更为实用。

  5、标准化

      不管是ONVIF还是PSIA,都是企业自发组织形成的标准,不过从其得到越来越多企业的响应来看,还是具有非常重要的意义。未来几年内,标准化将成为高清视频监控摄像头走向市场的通行证。