物聯(lián)網(wǎng)趨勢(shì)下的安防監(jiān)控發(fā)展預(yù)測(cè)

　　強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)以人為中心，以智能感應(yīng)為介質(zhì)，展開(kāi)萬(wàn)物互聯(lián)的局面。隨著市場(chǎng)的引導(dǎo)推動(dòng)，新技術(shù)的整合，物聯(lián)網(wǎng)給安防行業(yè)帶來(lái)巨大商機(jī)，安防行業(yè)不能單純?yōu)榱税卜蓝卜溃瑧?yīng)該站在物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的角度重新審視自己的核心技術(shù)、產(chǎn)品，提煉自己新的價(jià)值定位，相信經(jīng)過(guò)這一輪洗牌，很多安防企業(yè)會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)型，更好的適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

　　根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)的調(diào)查顯示，全球監(jiān)控?cái)z像機(jī)市場(chǎng)在未來(lái)五年內(nèi)將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，2013年全球監(jiān)控?cái)z像機(jī)的出貨量預(yù)計(jì)約為8560萬(wàn)臺(tái)，到2017年這一數(shù)據(jù)將上升到1.145億臺(tái)。而從總體上來(lái)講，無(wú)論模擬監(jiān)控系統(tǒng)，還是IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，整個(gè)視頻監(jiān)控行業(yè)正朝著高清化、數(shù)字化的方向邁進(jìn)，這些對(duì)于中端傳輸和后端矩陣控制系統(tǒng)的發(fā)展提出了更高的要求，能夠支持更大規(guī)模數(shù)量、數(shù)字化高清視頻監(jiān)控的傳輸系統(tǒng)和矩陣控制系統(tǒng)成為了市場(chǎng)當(dāng)前迫切的需求。

　　高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多元化是安防技術(shù)的整體發(fā)展趨勢(shì)

　　在過(guò)去，智能功能一般在后端實(shí)現(xiàn)，通過(guò)服務(wù)器上的軟件對(duì)抓取的圖像進(jìn)行分析?，F(xiàn)在隨著前端的嵌入式處理器性能的增強(qiáng)，攝像頭通過(guò)智能算法，從圖像中實(shí)時(shí)提取特征或感興趣的信息，分析目標(biāo)及其行為，以實(shí)現(xiàn)智能判決。比較典型的例子比如車(chē)牌識(shí)別、人臉識(shí)別、多目標(biāo)跟蹤等。智能化是安防技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)，而且實(shí)現(xiàn)的方式也逐漸從后端走向前端。

　　賽靈思ISM市場(chǎng)技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理羅霖： Xilinx FPGA天生的并行處理能力特別適合像素級(jí)的圖像處理和分析，能實(shí)現(xiàn)高于一般嵌入式處理器10倍以上的吞吐率。因此在很多高清攝像機(jī)里，用于實(shí)現(xiàn)高性能或定制化的ISP，以增強(qiáng)圖像畫(huà)質(zhì)。在一些差異化的產(chǎn)品中，比如多攝像頭的全景監(jiān)控，或是可見(jiàn)光與紅外融合的攝像頭里，用FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的前處理，比如拼接、融合等，提供超出DSP/ASSP的功能。另外，Xilinx的Zynq SoC把雙核Cortex-A9處理器與FPGA通過(guò)高速片上總線(xiàn)集成在單芯片上，對(duì)于智能算法的軟硬件劃分是非常適合的平臺(tái)，像素級(jí)的處理由FPGA實(shí)現(xiàn)，幀級(jí)的處理由Cortex-A9實(shí)現(xiàn)。

　　新一代圖像傳感器的技術(shù)和性能以及物聯(lián)網(wǎng)(IoT)引領(lǐng)著視頻監(jiān)控應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。各大公司不斷通過(guò)使用新一代的高質(zhì)量圖像傳感器實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化設(shè)計(jì)，這些圖像傳感器能夠提供更好的低照度性能以及增強(qiáng)的寬動(dòng)態(tài)范圍(WDR)。此外，全高清(1080p)等主流分辨率已經(jīng)受到了挑戰(zhàn)，可以看到越來(lái)越多的公司正在開(kāi)發(fā)和提供4K超高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，而這需要新的更先進(jìn)的壓縮技術(shù)。各大公司還將提供高附加值的服務(wù)，如用于存儲(chǔ)和分析的云服務(wù)。部分視頻分析算法將在終端實(shí)現(xiàn)(例如，在每個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭中)，而更多視頻分析將基于云端實(shí)現(xiàn)。來(lái)自終端的預(yù)處理數(shù)據(jù)將被傳送到云端，由高性能計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程分析?；ヂ?lián)的高性能計(jì)算機(jī)將運(yùn)行最新的復(fù)雜視頻分析算法，可降低終端的實(shí)現(xiàn)成本。各類(lèi)響應(yīng)將根據(jù)視頻內(nèi)容的分析結(jié)果啟動(dòng)，這可能是自動(dòng)觸發(fā)事件或僅僅是對(duì)某個(gè)或某些人的警告提醒。

　　萊迪思半導(dǎo)體工業(yè)市場(chǎng)高級(jí)總監(jiān)Kambiz Khalilian：視頻監(jiān)控技術(shù)仍在不斷發(fā)展。圖像傳感器接口與圖像信號(hào)處理器(ISP)ASSP支持的連接協(xié)議間仍存在不匹配的情況，某些應(yīng)用需要多個(gè)圖像傳感器，而大多數(shù)ASSP僅能連接一個(gè)或數(shù)量有限的圖像傳感器，此外，大多數(shù)ASSP并不具備足夠的帶寬來(lái)用于高質(zhì)量的復(fù)雜WDR處理，而FPGA 可以彌補(bǔ)這些不足。

　　索喜科技(上海)有限公司市場(chǎng)部高級(jí)經(jīng)理路標(biāo)：毫無(wú)疑問(wèn)，高清化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，多元化是安防技術(shù)的整體發(fā)展趨勢(shì)。而就相關(guān)產(chǎn)品和應(yīng)用來(lái)講，安防行業(yè)會(huì)逐步進(jìn)入細(xì)分市場(chǎng)。不管是面向行業(yè)或是家庭應(yīng)用，無(wú)論是做產(chǎn)品還是方案，廠(chǎng)家們都會(huì)越來(lái)越多地關(guān)注最終客戶(hù)需求，專(zhuān)注自己最擅長(zhǎng)的產(chǎn)品，在軟硬件系統(tǒng)上做出差異化。

　　面向不斷持續(xù)發(fā)展的安防行業(yè)，索喜科技于2014年推出了最新的芯片產(chǎn)品M8M。針對(duì)市場(chǎng)上火熱的高清監(jiān)控?cái)z像頭和運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)的需求，M8M提供了完整的4K@30fps或FHD@60fps的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)是一套完整的軟硬件方案，硬件上M8M的采用了超低功耗的芯片設(shè)計(jì)理念同時(shí)，內(nèi)置了功能強(qiáng)大的DSP(配置了多種可選智能算法)，并且芯片配置了各種功率，帶寬的常用接口，極大地豐富了M8M的可塑性。軟件上M8M支持RTOS和Linux雙系統(tǒng)，設(shè)計(jì)靈活、便捷，并可以通過(guò)軟件功能模塊的形式支持客戶(hù)快速升級(jí)迭代。

　　隨著視頻監(jiān)控步入高清時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(IPNC)依靠其優(yōu)越的性能和不斷降低的成本，迅速成為市場(chǎng)主流。而近兩年，模擬高清攝像機(jī)異軍突起，使得傳統(tǒng)模擬家族似乎又有了復(fù)蘇的跡象。此前處于前沿而一度被邊緣化的數(shù)字高清攝像機(jī)，也摩拳擦掌加入戰(zhàn)局，欲成鼎立之勢(shì)。 模擬高清標(biāo)準(zhǔn)已有CVI、TVI、AHD等三個(gè)商用標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)說(shuō)近期還有類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)推出，于是呈現(xiàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代。數(shù)字高清標(biāo)準(zhǔn)既有 Semetch(原Gennum)、Intersil等傳統(tǒng)安防芯片大廠(chǎng)， 也有天津瑞發(fā)科半導(dǎo)體這樣的市場(chǎng)新軍推出其自主標(biāo)準(zhǔn)AVT這樣更具高性?xún)r(jià)比的方案。IPNC和模擬/數(shù)字同軸技術(shù)都走向高清化，從720P到1080P分辨率，甚至邁向4K超高清技術(shù)。視頻編碼技術(shù)從當(dāng)前H.264向H.265快速升級(jí)，而SVAC作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也在逐步導(dǎo)入。

　　瑞發(fā)科副總經(jīng)理王立新：瑞發(fā)科在傳統(tǒng)標(biāo)清模擬監(jiān)控工程升級(jí)改造項(xiàng)目中，直接更換前后端即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字高清監(jiān)控，可大大節(jié)省改造成本;相比HD-SDI，采用AVT技術(shù)可以使用75-3同軸電纜實(shí)現(xiàn)500米以上的遠(yuǎn)距離、視覺(jué)無(wú)損的高清視頻傳輸，設(shè)備成本也大幅降低;相比模擬高清技術(shù)，AVT技術(shù)更加穩(wěn)定可靠、由于是數(shù)字傳輸，視頻信號(hào)無(wú)失真，不衰減、圖像還原性好，而且易于未來(lái)產(chǎn)品的升級(jí)換代。相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)高清，AVT技術(shù)無(wú)延時(shí)，傳輸距離更遠(yuǎn)，而且系統(tǒng)復(fù)雜度低。

　　Pleora銷(xiāo)售工程師Harry Chen：隨著各種圖像源開(kāi)始能提供更加智能和清晰的觀(guān)測(cè)能力，在安全性方面，成像技術(shù)正變得越來(lái)越重要。例如，在港口航運(yùn)監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)在開(kāi)始使用可見(jiàn)光加熱成像組合的方式來(lái)提高監(jiān)控安全。其中一項(xiàng)關(guān)鍵的難點(diǎn)是如何將現(xiàn)有的相機(jī)和新的成像源來(lái)進(jìn)行組網(wǎng)，并將圖像分發(fā)到各種處理、存儲(chǔ)設(shè)備以及終端用戶(hù)。

　　這樣就使圖像的傳輸接口部分變得越來(lái)越重要，即將圖像從相機(jī)傳輸?shù)教幚硐到y(tǒng)的接口傳輸技術(shù)。隨著這些成像系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)于圖像分辨率、幀率和延時(shí)的要求已經(jīng)超過(guò)了傳統(tǒng)圖像傳輸接口所具有的能力。如今我們已經(jīng)看到相機(jī)設(shè)計(jì)者和制造商開(kāi)始采用GigE Vision圖像接口來(lái)滿(mǎn)足高帶寬和圖像實(shí)時(shí)處理的要求。另外，這種圖像接口還具有簡(jiǎn)化布線(xiàn)、組網(wǎng)等優(yōu)勢(shì)，來(lái)幫助簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、降低成本以及提高性能。

　　Pleora提供的圖像接口能夠?qū)F(xiàn)有的相機(jī)轉(zhuǎn)換為GigE Vision相機(jī)，或者將GigE Vision性能集成到成像設(shè)備中，從而幫助廠(chǎng)商降低系統(tǒng)成本，提升性能。

　　安防市場(chǎng)將邁向更低成本的方案

　　安全和安防攝像機(jī)的技術(shù)趨勢(shì)在很多方面來(lái)看，都是由整體市場(chǎng)邁向更低成本的方案但不犧牲圖像性能所帶動(dòng)。而高清(HD)分辨率的使用(當(dāng)前是 1080p，未來(lái)可能更高)，視訊比現(xiàn)在是給定的，需要不斷降低整體系統(tǒng)成本推動(dòng)著攝像機(jī)設(shè)計(jì)邁向使用更小的光學(xué)格式，這導(dǎo)致需要更小的像素結(jié)構(gòu)，以成本有效的方式來(lái)達(dá)到這些分辨率，而不影響圖像性能或光靈敏度。這整體趨勢(shì)也適用于圖像壓縮協(xié)處理器的發(fā)展，因而也需要開(kāi)發(fā)和使用較小的設(shè)計(jì)和制造節(jié)點(diǎn)。

　　安森美半導(dǎo)體圖像傳感器部工業(yè)及安防分部策略營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Joost Seijnaeve：安森美半導(dǎo)體針對(duì)安全和安防應(yīng)用提供全面的圖像傳感器產(chǎn)品陣容，以領(lǐng)先市場(chǎng)的器件提供高動(dòng)態(tài)范圍和高幀率帶來(lái)性能和價(jià)格均引人入勝的價(jià)值方案。例如，最近推出的圖像傳感器AR0230是一款兩百萬(wàn)像素、1/2.7英寸光學(xué)格式的器件，提供高達(dá)105 dB的動(dòng)態(tài)范圍，具有領(lǐng)先業(yè)界的微光能力和卓越的近紅外性能。該器件的關(guān)鍵性能是DR-Pix(動(dòng)態(tài)響應(yīng)像素)技術(shù)，該技術(shù)在單個(gè)像素設(shè)計(jì)中結(jié)合兩種運(yùn)行模式，令傳感器在寬范圍的光照條件下提供最好的低噪性能。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也是監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)展的新方向

　　在網(wǎng)絡(luò)的支持下，數(shù)據(jù)采集，無(wú)線(xiàn)傳輸，自行組網(wǎng)都將賦予監(jiān)控領(lǐng)域新的特征?；诔凸牡臄?shù)字處理系統(tǒng)，無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)和電源管理及能量采集系統(tǒng)將助力終端設(shè)計(jì)在大數(shù)據(jù)應(yīng)用里實(shí)現(xiàn)差異化和平臺(tái)化。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也是監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)展的新方向。

　　矩陣高清化發(fā)展越來(lái)越凸顯。矩陣高清化之后不論是聯(lián)網(wǎng)還是單機(jī)操作，均保留了原有的便捷切換控制、圖像巡檢定位等功能，如報(bào)警聯(lián)動(dòng)、成組切換等。由此，矩陣技術(shù)發(fā)展朝著兼容化方向發(fā)展。同樣，軟硬結(jié)合鑄就視頻矩陣未來(lái)發(fā)展方向。

　　亞德諾半導(dǎo)體(ADI)技術(shù)(上海)有限公司張鵬：由于傳輸?shù)囊曨l帶寬在不斷增加，高頻信號(hào)在線(xiàn)路中不同頻率有不同的衰減，因此對(duì)于長(zhǎng)線(xiàn)驅(qū)動(dòng)的要求十分嚴(yán)格。公司在芯片內(nèi)增加預(yù)加重和均衡(EQ)功能，并且讓這種功能可編程以適應(yīng)不同線(xiàn)長(zhǎng)。在高清監(jiān)控矩陣芯片上，目前主要采取三種方案：

　　(1)FPGA方案，配合并行接口的ADV7611 HDMI 接收器和ADV7513 HDMI發(fā)送器，操作靈活，但布板困難，適合小矩陣。

　　(2)數(shù)字差分交叉矩陣方案，配合HDMI Repeater，(比如前后各16片ADV7623配合4片16x16交叉矩陣ADN4604做的16x16HDMI矩陣)，布板緊湊簡(jiǎn)單，可做大型矩陣。

　　(3)模擬視頻高清矩陣(比如750MHz 帶寬的16x16模擬矩陣ADV3227)，成本低，抗干擾能力稍弱。

　　針對(duì)廣泛的實(shí)時(shí)檢測(cè)應(yīng)用，ADI公司已開(kāi)發(fā)出一款低成本、低功耗嵌入式計(jì)算機(jī)視覺(jué)平臺(tái)。該Blackfin??低功耗成像平臺(tái)(BLIP)采用業(yè)界領(lǐng)先的低功耗Blackfin?處理器家族中的最新產(chǎn)品以及ADI公司專(zhuān)門(mén)優(yōu)化的軟件庫(kù)。這款解決方案為終端設(shè)備制造商提供開(kāi)箱即用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，具備多種功能特性，涵蓋智能運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、車(chē)輛檢測(cè)和人臉檢測(cè)，室內(nèi)和室外均可使用。