IP和高清: 視頻監(jiān)控的未來方向_視像通訊

IP和高清: 視頻監(jiān)控的未來方向

樂天編譯 2008/04/28

　　視頻監(jiān)控行業(yè)正在加速從模擬向數字化技術轉變，而IP化、先進的高清晰編解碼、分析技術的引入，則讓這一傳統(tǒng)行業(yè)呈現出嶄新的面貌。

　　市場快速成長

　　視頻監(jiān)控突然之間“成了對數字視頻芯片提供商而言發(fā)展速度最快的市場”。

　　克里斯·戴是加利福尼亞州圣克拉提供數據視頻芯片的Mobilygen公司總裁兼CEO，他在圓滿結束了訪華之旅后不久說了上面這番話。如今，視頻監(jiān)控應用正在中國市場以驚人的速度蓬勃發(fā)展。

　　據安全行業(yè)協(xié)會（SIA）在去年發(fā)布的《中國安全市場報告》聲稱，預計中國的安全與保護市場會從2005年的63億美元猛增至2010年的180億美元。這個市場包括消防安全監(jiān)控以及安全監(jiān)控和訪問控制領域。

　　從德州儀器（TI）等老牌公司到Stretch和Mobilygen這些新興公司，都希望牢牢抓住這個大好契機，他們正在竭力推銷針對數字視頻服務器（DVS）、數字視頻錄像機（DVR）及互聯(lián)網協(xié)議（IP）視頻攝像機的視頻監(jiān)控解決方案。許多公司直接把目光對準了新興的中國市場。

　　從模擬轉向數字技術

　　市場調研公司MultiMedia Intelligence的總裁馬克·柯爾斯坦提到了推動視頻監(jiān)控設備市場發(fā)展的四大技術因素: “高性能編解碼器、強大的分析技術、百萬像素攝像機以及便于從閉路電視（CCTV）遷移到IP/聯(lián)網視頻監(jiān)控的所有底層技術。”

　　In-Stat研究公司的首席分析師米歇爾·亞伯拉罕說，監(jiān)控行業(yè)正在經歷一場轉變。據估計，如今使用的監(jiān)控視頻攝像機90%以上采用模擬技術。模擬監(jiān)控系統(tǒng)把同軸線從閉路電視攝像機拉到位置集中的磁帶錄像機或者硬盤驅動器。

　　拍攝下來的視頻畫面壓縮到數字視頻錄像機（DVR）上，以便節(jié)省存儲空間，這種做法越來越常見。使用DVS系統(tǒng)也日益普及: 模擬視頻先經過數字化處理，再經過壓縮處理，然后用IP進行分包，最后傳送到服務器上。

　　但業(yè)界許多人士展望的局面是IP聯(lián)網數字系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，監(jiān)控視頻可以在數字攝像機上直接用H.264進行編碼，然后以較低的比特速率通過以太網傳送。In-Stat公司的亞伯拉罕說: “這不需要拉同軸線，網絡耗用的帶寬也比較少。”

　　視頻芯片廠商們正在競相提供各個層面的數字視頻監(jiān)控解決方案。Stretch公司聲稱，其新的處理器架構采用集成的FPGA（現場可編程門陣列），提供了更大的靈活性，可支持各種壓縮方法和許多專有的視頻分析技術。說到提供圖像質量更高、成本較低的視頻監(jiān)控攝像機參考設計，經驗最豐富的TI可以說是這方面的領頭羊。Mobilygen公司竭力宣傳其片上系統(tǒng)（SoC），該系統(tǒng)擁有精心分區(qū)的架構，采用了硬連線，還內置了一定的可編程功能，這樣就能以較低的功率進行更高圖像質量的編碼。

　　通過把FPGA集成到處理器中，“我們可以根據所要解決的應用來添加指令”，Stretch公司總裁克雷格·萊特爾說。“有了FPGA，完全可以通過C代碼進行編程，還可以進行改動及優(yōu)化。”據稱，這款芯片能夠采用H.264等編碼進行計算密集型的視頻分析。

　　萊特爾聲稱，Stretch的處理器功能比其他可編程解決方案（如TI的DSP/ARM芯片組合）更強大，同時“價位比較低，只有其他方案的四分之一。”他補充說，Stretch基于C語言的編程環(huán)境“讓傳統(tǒng)工程師覺得很舒適”。

　　整體解決方案尚待完善

　　雖然新興公司常常急于想把新興市場描繪得前景一片樂觀，但在完善的解決方案方面依然存在一些不確定因素。

　　IT的佩特科維奇說，去年TI四處物色解決方案時，認識到“大多數模擬閉路電視攝像機公司對如何生產IP攝像機毫無頭緒。我們希望向客戶演示我們芯片所提供的各種出色圖像管道功能及其他新穎功能，而第三方廠商的監(jiān)控攝像機存在圖像質量問題，我們克服不了這些問題”。

　　于是，TI與美光科技有限公司旗下的Aptina成像部門進行合作，共同開發(fā)高清晰度IP網絡攝像機參考設計。這種參考設計結合了TI的DaVinci數字媒體處理器與Aptina的500萬像素高清晰度成像傳感器，能夠獲得高清晰度IP攝像機解決方案，用到的電子器件成本“不到40美元”，佩特科維奇說。

　　佩特科維奇特別指出，如今數字IP攝像機的價格比模擬視頻平臺貴3～10倍。而TI的目的就是“以模擬視頻攝像的價格為IP監(jiān)控網絡提供高清晰度質量”。

　　分析師柯爾斯坦稱TI是“市場領頭羊”，他表示該公司的“最新款解決方案毫無疑問針對市場主流，而且成本比較低”。

　　與此同時，Mobilygen的en-ViE系列不但包括支持高清晰度編碼（1920×1080）的SoC，還包括了入門級SoC，最高支持720p規(guī)格的高清編碼。該公司稱其致力于以較低功耗提供更高的視頻質量。競爭廠商提供的設備進行H.264編碼時每個通道的功耗為2瓦，而Mobilygen聲稱進行高清晰度編碼時每個通道的功耗只有0.5瓦。據這家公司聲稱，功耗不但是攝像機要考慮的一大因素，也是DVR要考慮的一大因素，因為熱量不斷積聚會導致DVR的硬盤驅動器出故障。

　　Mobilygen公司的首席技術官兼創(chuàng)辦人索林·西斯馬斯說，提供完全可編程解決方案的競爭對手也存在功耗問題，這倒不是由于可編程功能本身，而是由于內存帶寬問題。隨著片上內存的利用率不斷增加，功耗會隨之加大。

　　Mobilygen的SoC擁有可從高清晰度像素抽取統(tǒng)計數字的硬件管道，該公司竭力宣稱這項功能特別有助于進行視頻分析。芯片還能同時高速傳送壓縮視頻和基于MPEG-7的元數據。

　　不過戴表示，圖像質量是大多數用戶最關注的一個參數。采用通用中間格式（CIF）分辨率的MPEG-4已遠遠滿足不了視頻監(jiān)控的要求。戴說: “中國的所有銀行現在都要求至少提供D1分辨率。”他又說，連H.264編解碼器的圖像質量也大不相同，完全可編程的解決方案可能會影響圖像完整性。

　　最后，向完全IP聯(lián)網的視頻監(jiān)控市場轉型面臨漫長而艱難的過程。TI的佩特科維奇說: “雖然IP是一項廣為人知的技術，但視頻安全市場的許多人仍不熟悉相關方面，如添加IP地址、處理服務質量問題、安裝路由器以及獲得IT部門的幫助。”另外也“沒有標準方法可以把視頻攝像機連接到視頻管理系統(tǒng)”。

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