視頻監控系統十五年發展回顧和未來趨勢

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

　　在網絡攝像機誕生15周年之時，有人請我預測一下視頻監控裝置未來15年的發展。在未來，視頻監控市場是否會完全被數字產品占據?網絡在監控中是否會發揮更大的作用?未來的智能監控是否能實現科幻電影中的情景?在展開預測之前，我們不妨對網絡視頻過去15年的發展歷程做一個梳理。

　　15年前，我們如何看待未來的視頻監控發展呢?當安訊士在1996年推出世界上第一臺網絡攝像機時，其性能還差強人意。這臺網絡攝像機的動畫分辨率僅能達到每秒一幀，需要17秒才能生成一個單鏡頭畫面。由于性能所限，這個攝像機幾乎不能進行正常的日常監控。但它卻奠定了未來遠程監控的基礎，也讓我們看到了閉路電視監控系統(CCTV)的廣闊市場。在那個全盤皆模擬的時代，這臺網絡攝像機可謂是打響了模擬技術向數字技術轉變的第一槍。

　　模擬技術的轉變

　　我們可以引用摩爾定律來預測未來的發展。根據該定律，在成本不變的情況下，一項新的電子產品的性能每18個月便會提高一倍。在消費電子產品，特別是個人計算機和智能手機方面，摩爾定律得到了充分的驗證。

　　時下的網絡攝像頭可在每秒完成30幀的1080p高清圖像捕攝，與15年前的0.1Mpix的成像速度相比，性能提高了600倍。這樣看來，今天的網絡攝像機的發展速度已超越了摩爾定律，今天的網絡攝像機的性能更是模擬技術不能實現的。

　　網絡視頻的優勢可以體現在成像質量、系統擴展性和易于安裝等方面，特別是當安裝25臺攝像機以上的系統時，其優勢更是突出。托管視頻的出現更是大幅降低了網絡視頻的應用門檻。

　　金融危機也從另一方面加速了模擬到數字的轉換過程，因為廠商和消費者會傾向于把有限的資金投入到更有價值的地方。然而，許多消費者可能會驚訝地發現，直到2010年10月，索尼仍在生產卡帶隨身聽產品，市面上仍然可以看到模擬攝像機在銷售。但是，隨著那些更熟悉數字產品的年輕人在安防監控領域的話語權逐步加大，模擬技術勢必會逐漸退出。這不僅是因為網絡攝像機更易于安裝、成像質量更好，而且那些偏好數字的年輕人也會期望看到更多的IP應用。

　　為了實現大規模的技術應用，適當的標準化生產無疑非常重要。滿足這個標準，將意味著易于使用。之前模擬產品的大規模標準化生產，使數字產品一時間難以撼動其地位。

　　在數字監控產品標準化的問題上，鑒于各大網絡視頻監控廠商(包括安訊士在內)均在支持網絡視頻產品、網絡接口開放標準ONVIF方面有所投入，筆者認為，ONVIF將會成為網絡視頻API(應用編程接口)的主導標準。同時，筆者也期待PoE、HDTV和SMPTE的標準化將繼續對視頻監控產生重大的影響。

　　成像質量和高清分辨率

　　盡管網絡視頻的成像質量更佳，但仍有很多需要改進的地方。過去15年間，大多數改進項目是針對分辨率和幀速率而進行的。根據摩爾定律則，未來圖像處理的性能將有大的改進。筆者期望這種改進能夠使普通監控攝像機的拍攝范圍比肉眼視野更寬廣。

　　對于整個視頻監控的產業鏈來說，每一個環節都能從持續的研發投資中獲益。在技術升級方面，顯像管技術已經升級到CCD傳感和CMOS技術。未來15年中，CMOS或是其他新技術將有望成為主導力量。新型的CMOS技術可以實現超高分辨率，從促成第一臺Terapixel(兆兆像素)攝像機的誕生。那時，我們采用的將是光學技術(optics)，而不是在成像質量方面有局限性的傳感器(sensor)。

　　熱成像技術與存儲

　　此外，過去70年來，我們一直生活在NTSC和PAL的模擬標準時代。如今，高清電視(HDTV)幾乎走進了每一個家庭。作為一名專業監控人士，筆者認為在公共場合的監控成像質量至少不應該低于家庭的高清電視。高清畫面可以實現比較完美監控，其SMPTE標準可以確保幀速率、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，但它僅針對靜態圖像的像素數，而移動成像需要更多技術的支持。這就是為什么數碼賣場的銷售員僅在靜態拍攝應用中推薦兆像素，而對于家庭娛樂則推薦高清電視產品的原因。筆者認為，目前的高清(HDTV)標準也許不會一直持續70年，但可以預見的是，未來15年中，大部分的攝像機采用高清(HDTV)標準。話雖如此，我們當然還會看到數兆像素和兆兆像素的攝像機將發揮更重要的作用--或以更高、更為精細的分辨率保存法醫檢驗視頻，或拍攝個人高清視頻。網絡視頻的優點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照度等級盡可能達到最低，但如果照度等級為零，那又會怎么樣呢?今天，熱成像已經發展成為一個專業市場，主要用于軍事和政府應用。由于熱成像網絡攝像頭組件價格在下降，而需求在增長，預期會出現許多新的應用領域。目前應用中，每400臺常規監控攝像機中就有一臺是熱成像攝像機。預計這個比例在未來幾年中將會達到1：50，原因是監控專業人士意識到該項技術并不昂貴，而且易于連接到現有網絡系統基礎設施中，適用于多種不同的關鍵性應用。

　　隨機存儲技術與云存儲

　　網絡攝像機技術于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，其發展速度也超越了摩爾定律。不久，我們將會實現攝像機隨機存儲，錄制高清分辨率視頻資料，錄制長度一次可達數周之久。這樣，隨著攝像機成為錄制設備，行業游戲規則將會發生改變，通過模擬技術我們是無法實現這一目標的。屆時，VMS制造商和混合DVR企業將不得不適應這一變化。

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

　　便于安裝和使用的攝像機

　　正如iPhone手機徹底改變了手機的設計模式一樣，網絡視頻將對有線閉路監控行業產生革命性的影響。與消費電子產業相比，這種轉變雖然較為緩慢，但在易于安裝、靈活的安裝選項和更高的PTZ攝像技術等方面預期會得到進一步改進。當然，安保人員還需要進行培訓，配備連接于攝像機的移動裝置，從而更有效地利用監控設備。

　　準確預測未來難度較大

　　準確預測未來的難度很大，因為很多對過去5到10年的發展預測均被證實是錯誤的。但筆者相信，在未來15年中，智能分析(analytics)將成為發展的主流。

　　隨著處理能力的提高，我們將看到智能分析在服務器和終端(攝像機)得到應用，終端上的智能應用將越來越多。筆者認為未來的大部分智能分析技術將采取在虛擬存儲系統中輸入元數據或提示信息的方式。對于廠商而言，需要在整個研發過程中始終考慮最終用戶的需求，而不是在每臺攝像機中塞入一堆最新的智能分析技術，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展應用軟件商店模式，希望監控市場也能借鑒一下。

　　行業縱向發展及社會發展趨勢

　　如今，我們會看到零售市場有很多種監控攝像機。隨著網絡攝像機的不斷改進，集成商及其用戶會發現更多的應用領域。城市監控、交通和醫療保健等行業應用將隨著監控系統更高的運行效率而得到長足的發展。住宅市場是另一個值得關注的方向。雖然很多人已嘗試銷售家庭用攝像機，筆者認為，隨著托管視頻的深入應用，家庭用攝像機也將成為一大發展亮點。在視頻應用方面，也會出臺更多的監管法規，但對于攝像機設置的位置之要求會相應減少。部署攝像機系統的成本將會降低，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。鑒于整個行業的增速和新應用的出現，未來我們將在更多新興市場看到更多的攝像機產品。