網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)編解碼等產(chǎn)品作為第三代網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品，是現(xiàn)階段國內(nèi)安防行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。本文則主要從應(yīng)用角度淺析網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控產(chǎn)品類的一個(gè)分支——網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展趨勢。

文/天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司產(chǎn)品經(jīng)理 李品

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在國內(nèi)的發(fā)展歷程
隨著電子、通訊等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，安防行業(yè)所應(yīng)用的產(chǎn)品及技術(shù)也在近幾年得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，視頻監(jiān)控市場從簡單的第一代模擬監(jiān)控產(chǎn)品，過渡到第二代數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn)品，進(jìn)而進(jìn)入了第三代網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控產(chǎn)品時(shí)期。

2000年，國內(nèi)市場就零星出現(xiàn)過網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，多為臺(tái)灣、韓國產(chǎn)品，它們采用M-JPEG的非實(shí)時(shí)方式，但無論從圖像效果，還是配套條件看，在當(dāng)時(shí)市場的需求中遠(yuǎn)未成氣候；從2002年起，國內(nèi)幾大生產(chǎn)廠家在MPEG-4壓縮格式的DVR大幅增長的同時(shí)，開始了正式的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品市場應(yīng)用宣傳與推廣，逐漸地，市場開始接受并適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器與模擬攝像機(jī)配套應(yīng)用的方式；2004年，網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)已經(jīng)普遍被廣大客戶認(rèn)可，并逐步開始大規(guī)模應(yīng)用，這為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)和應(yīng)用環(huán)境；2005年至2006年，在網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)日漸成熟和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器產(chǎn)品競爭日趨激烈的階段，各主要廠商開始將目光投向網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，并逐步推出了各種型號(hào)的產(chǎn)品；現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的型號(hào)種類已經(jīng)比較繁多，網(wǎng)絡(luò)視頻編碼技術(shù)也日趨顯示出同質(zhì)化趨勢，因此網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的工藝技術(shù)和集成技術(shù)將成為未來幾年競爭的焦點(diǎn)。

技術(shù)、功能的發(fā)展趨勢
高清晰圖像需求
現(xiàn)階段，國內(nèi)成品銷售的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)普遍能夠做到D1，即704×576的分辨率，換算成像素也就40多萬。相比于動(dòng)輒幾百萬，甚至上千萬像素的民用數(shù)碼攝像機(jī)來說，國內(nèi)客戶對(duì)于圖像的清晰度有更高的期望值。目前市場上的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用的是鏡頭、CCD傳感器、網(wǎng)絡(luò)編碼模塊的集成體。這種網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻質(zhì)量主要決定于鏡頭和CCD的品質(zhì)，是市場上的主流產(chǎn)品。

還有一些廠家將一體化攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)編碼模塊進(jìn)行集成，形成了多種類型的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。因?yàn)槠鋬?yōu)異的一體機(jī)性能，可以較明顯地提升網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的圖像品質(zhì)，同時(shí)還可能兼具優(yōu)秀的云臺(tái)控制功能，例如高速球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，屬于較高端的產(chǎn)品定位。
還有一種提升視頻質(zhì)量的途徑則依賴于技術(shù)上的突破。目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制是A/D—D/A，歷經(jīng)兩次模數(shù)轉(zhuǎn)換，最終形成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，如果能突破中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，則有望實(shí)現(xiàn)A/D直接到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，將大大提高轉(zhuǎn)換效率，降低成本，大幅提升畫面品質(zhì)。

除此之外在網(wǎng)絡(luò)視頻編碼技術(shù)上也仍有提升空間，目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了高分辨率的網(wǎng)絡(luò)編碼模塊，可以實(shí)現(xiàn)1280×1024的高分辨率。圖像質(zhì)量的提高直接有賴于視頻壓縮芯片技術(shù)和視頻壓縮算法技術(shù)的發(fā)展。

智能化需求
監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)開始從企事業(yè)單位走向大眾日常生活，隨著監(jiān)控點(diǎn)數(shù)越來越多，單純依靠人工方式去發(fā)現(xiàn)和檢索大量的視頻數(shù)據(jù)將會(huì)越來越難，尤其現(xiàn)在“平安城市”建設(shè)如火如荼，公安系統(tǒng)作為最直接的用戶將要面對(duì)整個(gè)城市的監(jiān)控對(duì)象，人工很難實(shí)現(xiàn)24小時(shí)盯著屏幕監(jiān)控整個(gè)城市的一舉一動(dòng)，這就對(duì)智能分析技術(shù)產(chǎn)生了需求。舉一個(gè)簡單的例子，有一個(gè)博物館丟了一件物品，如果沒有智能分析技術(shù)，我們只能把所有的錄像文件全部看一遍才有可能找到線索，但如果引入智能分析技術(shù)，我們可以設(shè)定一個(gè)“移走規(guī)則”，當(dāng)指定區(qū)域內(nèi)的物品消失后會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提前預(yù)防盜竊事件發(fā)生。而智能分析技術(shù)還有很多可以提供類似的解決方案，包括“闖入規(guī)則”、“警戒線規(guī)則”以及“人數(shù)統(tǒng)計(jì)”、“人臉識(shí)別”等。這些技術(shù)將有效提升監(jiān)控系統(tǒng)的使用效益和效率。

從國外的市場經(jīng)驗(yàn)以及人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的期望看，智能分析技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)在同一個(gè)歷史發(fā)展軌跡中找到了一個(gè)焦點(diǎn)。智能分析技術(shù)改變了傳統(tǒng)監(jiān)控的被動(dòng)防御地位，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出有用的信息以報(bào)警的形式反映給用戶。而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是第三代網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)的最新代表，它完全集成了成像技術(shù)、視頻編碼技術(shù)以及包括云鏡控制技術(shù)在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)，是未來網(wǎng)絡(luò)視頻發(fā)展的重點(diǎn)。

產(chǎn)品分類細(xì)化
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)最初的概念似乎只局限在槍式網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)上，但隨著技術(shù)的成熟和用戶需求的日益明確化，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)也衍生出多種類型，并逐步走向細(xì)分市場。目前我們還可以看到紅外一體化網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、槍式護(hù)罩型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、快速球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、可變速球型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)以及無線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)供電網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等多種產(chǎn)品。我們可以從這些產(chǎn)品中找到一種共性，就是網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)向著更加簡便、更加易用的方向發(fā)展。例如紅外網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)解決了夜間監(jiān)控的問題，槍式護(hù)罩型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)了在惡劣的環(huán)境下的監(jiān)控需求，快速和可變速網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一舉解決了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)云鏡控制問題，同時(shí)其具有的優(yōu)秀球云臺(tái)性能也使其可以在多種環(huán)境應(yīng)用中勝任。至于無線網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則解決了在偏遠(yuǎn)或不便于搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，一舉解決了終端接入問題。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)供電的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則在簡便易用的方向上更是邁進(jìn)了一大步，目前支持POE功能的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在國外應(yīng)用得也比較廣泛，預(yù)測在國內(nèi)隨著廠家推廣力度和實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的改善，這種需求也將會(huì)越來越被重視。

算法的改進(jìn)
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的核心技術(shù)是其視頻編碼技術(shù)。目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)主要包括通用DSP芯片技術(shù)和ASIC芯片技術(shù)兩大實(shí)現(xiàn)方案。后者的開發(fā)難度相對(duì)較低，可以直接基于芯片做PCI接口開發(fā)，但算法優(yōu)化空間較小，基本依賴于芯片本身，如VWEB、HIS、WIS等芯片。前者的靈活性較高，可以自定義系統(tǒng)功能，包括智能分析技術(shù)的引進(jìn)，但需要廠家自己做算法，如TI642、達(dá)芬奇等。目前國外的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品使用M-JPEG算法比較多，這是一種把運(yùn)動(dòng)的視頻序列作為連續(xù)的靜止圖像來處理的算法。這種壓縮方式單獨(dú)完整地壓縮每一幀，在編輯過程中可隨機(jī)存儲(chǔ)每一幀，可進(jìn)行精確到幀的編輯，不過M-JPEG壓縮效率比較低，存儲(chǔ)占用的空間大到每幀8~15K字節(jié)，最好也只能做到每幀3K字節(jié)，因此對(duì)帶寬占用較高，但正因?yàn)槿绱耍摲N算法的視頻文件在國外獲得法律認(rèn)可，而用戶則是通過犧牲其幀率來解決其帶寬占用較高的缺陷的。國內(nèi)用戶對(duì)帶寬和幀率要求比較敏感，要求在低帶寬下依然滿足25幀的傳輸速率。因此MPEG-4算法，尤其H.264算法在國內(nèi)大有市場。H.264算法的壓縮比是MPEG-2的2-3倍，是MPEG-4的1.5-2倍。因此在H.264算法的優(yōu)化上各廠家都有很大的提升空間來滿足客戶對(duì)帶寬占用的需求。

另外，針對(duì)行業(yè)客戶的特殊應(yīng)用環(huán)境，例如水面監(jiān)控、街道監(jiān)控、廣場監(jiān)控等，需要滿足對(duì)這些特殊監(jiān)控對(duì)象的監(jiān)控效果的優(yōu)化要求，解決水表浮動(dòng)噪點(diǎn)，車輛高速運(yùn)動(dòng)拖影，人臉模糊等問題。這些也是網(wǎng)絡(luò)攝像計(jì)算法優(yōu)化很重要的一個(gè)方面。

平臺(tái)整合的需求
作為一款監(jiān)控終端產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)必然離不開后端平臺(tái)軟件的支持。因此在系統(tǒng)軟件功能、可應(yīng)用規(guī)模、系統(tǒng)擴(kuò)展性、系統(tǒng)穩(wěn)定性以及操作人性化等方面將成為未來發(fā)展的主要競爭點(diǎn)。在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控點(diǎn)數(shù)和系統(tǒng)用戶數(shù)都成倍增長，系統(tǒng)級(jí)數(shù)也越來越多，一套大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)是將成百上千個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端聯(lián)合為一個(gè)整體的關(guān)鍵。同時(shí)在一個(gè)系統(tǒng)中我們不能奢望只有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一種產(chǎn)品，系統(tǒng)還應(yīng)該兼容更多網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、DVR等產(chǎn)品系列。隨著國內(nèi)平安城市的建設(shè)，以及電信運(yùn)營級(jí)產(chǎn)品品質(zhì)要求理念的引入，系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)該向著能夠具有可網(wǎng)管、抗災(zāi)難、有預(yù)防、可恢復(fù)等方向發(fā)展。

市場發(fā)展方向
與歐美發(fā)達(dá)國家相比，目前國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)市場尚處于孕育開發(fā)階段，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先是傳統(tǒng)監(jiān)控項(xiàng)目需方的理解還處于觀望嘗試階段，沒有形成選型習(xí)慣；其次，受網(wǎng)絡(luò)條件制約，最能體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)優(yōu)勢的民用化領(lǐng)域應(yīng)用仍然處于概念推廣階段。

但是綜合網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備既有發(fā)展的軌跡，隨著認(rèn)可度和應(yīng)用條件(網(wǎng)絡(luò)環(huán)境)的提升，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)市場在未來幾年內(nèi)的市場將呈現(xiàn)出一個(gè)百花齊放的局面。首先是傳統(tǒng)監(jiān)控領(lǐng)域的覺醒，尤其是當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)清晰度太低的偏見被打破后，在新一輪的監(jiān)控建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將越來越多地替換掉原有的純模擬系統(tǒng)和以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為代表的過渡性系統(tǒng)。伴隨著傳統(tǒng)監(jiān)控領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的展開，對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的多樣化需求就會(huì)凸顯出來，因此，不管是清晰度的多樣化還是設(shè)備類型的多樣化都將是市場競爭的白熾地帶。同時(shí)隨著經(jīng)濟(jì)能力和網(wǎng)絡(luò)條件的提升，類似ADSL2+、VDSL2等新寬帶技術(shù)進(jìn)入平常百姓家，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的民用化時(shí)代將會(huì)在2-3年內(nèi)快速來臨，屆時(shí)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的監(jiān)控職能的概念可能會(huì)有所模糊，人們將在更廣泛的意義上應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。當(dāng)然這也依賴于廣大廠商和工程商更多的去發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中的需求，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的產(chǎn)業(yè)化。另外一個(gè)值得我們聚焦的地方就是智能分析技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的結(jié)合，目前網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)一些簡單的分析功能，如移動(dòng)偵測，但是真正意義上的智能分析功能如行為識(shí)別、人臉辨認(rèn)等仍需依賴第三方設(shè)備或軟件，這也是在傳統(tǒng)監(jiān)控的無法滿足現(xiàn)代監(jiān)控需求的矛盾下展現(xiàn)出來的新的市場需求和機(jī)遇。

 
結(jié)語
這是一個(gè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的發(fā)展有著很好機(jī)遇的歷史時(shí)期，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基本完成，網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)日臻完善并深入人心，“平安城市”如火如荼開展，2008年北京奧運(yùn)會(huì)、2010年上海世博會(huì)的舉辦——中國這個(gè)世界人口最多的國家將營造一個(gè)史無前例的監(jiān)控市場。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)作為第三代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的新寵將走在風(fēng)口浪尖，從而獲得長足的發(fā)展。