張海峰 北京漢邦高科數(shù)字技術(shù)有限公司 副董事長(zhǎng)
視頻壓縮技術(shù)
隨著圖像壓縮技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字監(jiān)控近年來在國內(nèi)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，壓縮算法從MPEG-1到MPEG-4，再從MPEG-4發(fā)展到H.264。產(chǎn)品形態(tài)從單一的板卡發(fā)展到板卡、嵌入式與網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器共存。用戶從單一的銀行客戶延伸到了社會(huì)生活的方方面面?？v觀數(shù)字監(jiān)控的發(fā)展歷程，我們不難發(fā)現(xiàn)每當(dāng)圖像壓縮技術(shù)提升一次，數(shù)字監(jiān)控的技術(shù)就隨之更新，各家產(chǎn)品的性能就更上一層樓，單位產(chǎn)品的價(jià)格隨之下滑，市場(chǎng)容量也大幅提高。還記得第一代DVR板卡當(dāng)時(shí)僅限于單路和四路，每顆DSP只能壓縮一路CIF圖像，每路圖像所占的硬盤空間在CIF格式下都在300MB以上，價(jià)格也居高不下。隨著MPEG-4技術(shù)的成熟，每路圖像所占的硬盤空間降到了200MB以下，在這技術(shù)上使DVR長(zhǎng)時(shí)間保存錄像資料成為可能，DVR由此在金融系統(tǒng)全面推開，市場(chǎng)容量成倍增長(zhǎng)。當(dāng)壓縮算法發(fā)展到H.264以后，壓縮比得到進(jìn)一步提升，同時(shí)硬件DSP技術(shù)的發(fā)展使單顆DSP壓縮四路CIF或一路D1成為現(xiàn)實(shí)，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度為DVR全面取代VCR鋪平了道路。同時(shí)壓縮比的提高也使實(shí)時(shí)圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸成為可能，DVR的網(wǎng)絡(luò)化成為主流方向，大規(guī)模的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控帶給DVR更加廣闊的發(fā)展空間。
2008年，硬件DSP技術(shù)的發(fā)展使單顆DSP壓縮八路CIF或兩路D1成為現(xiàn)實(shí)，同時(shí)ASIC芯片在壓縮算法穩(wěn)定之后也步入應(yīng)用市場(chǎng)。單芯兩路D1和單芯四路D1的ASIC芯片將成為未來兩年的主流應(yīng)用平臺(tái)，單芯支持一路720P和1080P高清分辨率的ASIC芯片成為未來高清攝像機(jī)的解決方案，為未來高清產(chǎn)品的普及打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
數(shù)字視頻安全技術(shù)
數(shù)字視頻監(jiān)控相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展近幾年來一直是國內(nèi)安防行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)，通過國內(nèi)整個(gè)行業(yè)的不斷努力，目前國內(nèi)數(shù)字監(jiān)控的技術(shù)水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平。隨著應(yīng)用市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，特別是電信行業(yè)介入數(shù)字視頻市場(chǎng)之后，數(shù)字視頻監(jiān)控相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用范圍已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)安防領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的突飛猛進(jìn)對(duì)數(shù)據(jù)安全提出了更高的要求。
目前超過一半以上的DVR系統(tǒng)已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)營(yíng)，DVS、IPC完全基于網(wǎng)絡(luò)工作。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在專網(wǎng)上的時(shí)候安全問題不是很突出，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在公網(wǎng)上的時(shí)候安全問題成為了制約應(yīng)用擴(kuò)張的一個(gè)主要因素。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全解決以后將會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用起到一個(gè)強(qiáng)有力的推動(dòng)作用，有了安全保障的中小企業(yè)甚至個(gè)人用戶才能夠?qū)⒆约罕Ｃ艿膱?chǎng)所也納入到數(shù)字視頻監(jiān)管的范疇。新一代安全技術(shù)應(yīng)該能夠?qū)崟r(shí)對(duì)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，目前AES、SHA、3DES等算法將會(huì)成為民用市場(chǎng)加密的主要標(biāo)準(zhǔn)。
監(jiān)控中心顯示技術(shù)
隨著DVR在各方面的成熟，中國電信行業(yè)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)相繼普及，平安城市試點(diǎn)在全國范圍逐步推開，數(shù)字監(jiān)控的應(yīng)用必將在2009年迎來新的發(fā)展高潮。各廠家在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上將突出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，以及各聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)協(xié)議兼容是今年的工作重點(diǎn)。同時(shí)各廠家將進(jìn)一步加大在新技術(shù)方案上投入，爭(zhēng)取在新市場(chǎng)環(huán)境下博得市場(chǎng)位置。
目前對(duì)于大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，通常會(huì)采用多家的視頻產(chǎn)品。管理中心通常信號(hào)要上電視墻，而不同廠家的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不同，無法做到完全合一，很難實(shí)現(xiàn)集中一體化管理。對(duì)于多種廠家產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)上電視墻通常采用多種解碼設(shè)備配合矩陣的方法，系統(tǒng)復(fù)雜，投資大，不具有靈活性。
視頻萬能編碼卡采用最新的DSP 芯片，提供了支持硬件解碼的全系列產(chǎn)品，完全解決了監(jiān)控中心電視墻的顯示障礙。本系列產(chǎn)品支持視頻輸出、VGA輸出，可以支持其他各種壓縮標(biāo)準(zhǔn)的視頻流的輸出，以適應(yīng)大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需要。這種方法系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資小，操作控制非常靈活，不需要附加硬件設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)畫面切換、畫面放大、畫面拼接顯示等功能。同時(shí)系統(tǒng)的構(gòu)建不受以前或者未來產(chǎn)品壓縮標(biāo)準(zhǔn)的限制，是構(gòu)建監(jiān)控中心理想的選擇方案。
智能化發(fā)展應(yīng)用前景
隨著視頻分析技術(shù)、多媒體數(shù)據(jù)庫、人工智能技術(shù)的發(fā)展，智能化視頻監(jiān)控逐步走進(jìn)了安防應(yīng)用市場(chǎng)，智能化技術(shù)能夠及時(shí)、自動(dòng)地從原始視頻信息中提取大量有用信息，用來完成視頻的傳輸保存和檢索，也可以驅(qū)動(dòng)其他數(shù)據(jù)、觸發(fā)其他行為，輕而易舉地完成人力很難完成的任務(wù)。
智能化監(jiān)控是監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，也是建立大規(guī)模監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的必要核心技術(shù)。智能化技術(shù)可以解決目前監(jiān)控中存在的很多問題，計(jì)算機(jī)和圖像技術(shù)的結(jié)合使得圖像自動(dòng)檢測(cè)、視頻分析成為可能。從智能技術(shù)的發(fā)展來看,如果面向智能的圖像理解技術(shù)足夠成熟，現(xiàn)有基于信號(hào)的視頻壓縮監(jiān)控會(huì)轉(zhuǎn)化為智能存儲(chǔ)技術(shù),也就是說只存儲(chǔ)認(rèn)為有用的相關(guān)信息。智能設(shè)備可以判定什么時(shí)候它所感興趣的內(nèi)容會(huì)發(fā)生，并且只有在那時(shí)才傳輸視頻，從而有效節(jié)省帶寬，因此極大地提高了可用網(wǎng)絡(luò)帶寬。
智能化技術(shù)可以大大提高監(jiān)控效率，可以從復(fù)雜的數(shù)據(jù)中辨認(rèn)行為和類型，可提供操作命令、數(shù)據(jù)和信息。實(shí)現(xiàn)報(bào)警、提醒關(guān)注、智能檢索等功能。更重要的是智能化技術(shù)通過智能視頻分析現(xiàn)場(chǎng)或記錄的視頻流，從而檢測(cè)出可疑的活動(dòng)、事件或者行為模式，可以使視頻監(jiān)控系統(tǒng)從事后搜尋犯罪嫌疑人的手段，轉(zhuǎn)換為一種阻止犯罪發(fā)生的輔助手段。
智能化監(jiān)控的應(yīng)用模式根據(jù)目前市場(chǎng)應(yīng)用情況，目前智能化監(jiān)控應(yīng)用方式大致有三種模式：第一種為視頻圖像后期分析系統(tǒng)。視頻圖像后期分析系統(tǒng)是從視頻檢索應(yīng)用轉(zhuǎn)化過來的，可以根據(jù)給定的條件對(duì)已經(jīng)壓縮存儲(chǔ)的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為將來的快速檢索建立索引。這種應(yīng)用最早是從電視臺(tái)的需求提出的，對(duì)于監(jiān)控應(yīng)用來說這種方式不是很現(xiàn)實(shí)，因?yàn)槿绻O(jiān)控場(chǎng)所有100個(gè)攝像頭，就意味著每小時(shí)就要產(chǎn)生100小時(shí)的錄像，采用集中分析處理的方式無法滿足實(shí)際應(yīng)用的響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)增加了系統(tǒng)負(fù)載。這種方式適合于那些小規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)或者系統(tǒng)中只關(guān)心部分重要錄像的場(chǎng)景。
第二種方式是目前采用比較多的智能化應(yīng)用方案，采用PC機(jī)或者專用的嵌入式設(shè)備，可以對(duì)實(shí)時(shí)輸入的視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的高危預(yù)警分析，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。這種方式應(yīng)用成本比較高，適合于安全等級(jí)要求高的場(chǎng)所。同時(shí)這種方式視頻分析與DVR分離，通常要為不同設(shè)備的一體化應(yīng)用付出大量的工作。
最后一種從理論上來說是智能化監(jiān)控大規(guī)模應(yīng)用的最好方式，常用的方式是在采用硬件壓縮的DVR平臺(tái)上建立智能化分析系統(tǒng)。這種模式利用PC機(jī)的資源進(jìn)行視頻圖像實(shí)時(shí)分析，無需增加額外的硬件成本，同時(shí)智能化信息可以準(zhǔn)確建立與錄像的關(guān)聯(lián)。但是由于CPU資源所限，目前還不能支持多路實(shí)時(shí)智能化分析，雖然CPU的處理能力很高，面對(duì)十幾路甚至更高的DVR視頻信號(hào)的智能分析也是無能為力。
智能化監(jiān)控是未來監(jiān)控的一個(gè)重要的發(fā)展方向，也是建立大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著平安城市建設(shè)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)智能化的應(yīng)用和發(fā)展提出了非常迫切的需求，同時(shí)這也將對(duì)智能化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展起到了很強(qiáng)的促進(jìn)作用。智能化監(jiān)控將為未來提供一個(gè)高效、實(shí)時(shí)的一個(gè)智能工作平臺(tái)，為保一方平安提供最有力的保障體系。
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