视频监控系统的现状以及未来发展方向(精)

视频监控系统的现状以及未来发展方向视频监控突然之间“ 成了对数字视频芯片提供商而言发展速度最快的市场” 。克里斯 ·戴是加利福尼亚州圣克拉提供数据视频芯片的 Mobilygen 公司总裁兼 CEO ,他在圆满结束了访华

之旅后不久说了上面这番话。如今,视频监控应用正在中国市场以惊人的速度蓬勃发展。

据安全行业协会(SIA 在去年发布的《中国安全市场报告》声称,预计中国的安全与保护市场会从 2005年的 63亿美元猛增至 2010年的 180亿美元。这个市场包括消防安全监控以及安全监控和访问控制领域。

从德州仪器(TI 等老牌公司到 Stretch 和 Mobilygen 这些新兴公司, 都希望牢牢抓住这个大好契机, 他们正在竭力推销针对数字视频服务器 (DVS 、数字视频录像机(DVR 及互联网协议(IP 视频摄像机的视频监控解决方案。许多公司直接把目光对准了新兴的中国市场。

从模拟转向数字技术

市场调研公司 MultiMediaIntelligence 的总裁马克 ·柯尔斯坦提到了推动视频监控设备市场发展的四大技术因素:“ 高性能编解码器、强大的分析技术、百万像素摄像机以及便于从闭路电视(CCTV 迁移到 IP/联网视频监控的所有底层技术。”

In-Stat研究公司的首席分析师米歇尔 ·亚伯拉罕说,监控行业正在经历一场转变。据估计, 如今使用的监控视频摄像机 90%以上采用模拟技术。模拟监控系统把同轴线从闭路电视摄像机拉到位置集中的磁带录像机或者硬盘驱动器。

拍摄下来的视频画面压缩到数字视频录像机(DVR 上,以便节省存储空间, 这种做法越来越常见。使用 DVS 系统也日益普及 :模拟视频先经过数字化处理,再经过压缩处理,然后用 IP 进行分包,最后传送到服务器上。

但业界许多人士展望的局面是 IP 联网数字系统。在这种系统中, 监控视频可以在数字摄像机上直接用 H.264进行编码,然后以较低的比特速率通过以太网传送。 In-Stat 公司的亚伯拉罕说:“ 这不需要拉同轴线,网络耗用的带宽也比较少。”

视频芯片厂商们正在竞相提供各个层面的数字视频监控解决方案。

Stretch 公司声称, 其新的处理器架构采用集成的 FPGA (现场可编程门阵列 , 提供了更大的灵活性, 可支持各种压缩方法和许多专有的视频分析技术。说到提供图像质量更高、成本较低的视频监控摄像机参考设计,经验最丰富的 TI 可以说是这方面的领头羊。 Mobilygen 公司竭力宣传其片上系统(SoC ,该系统

拥有精心分区的架构, 采用了硬连线, 还内置了一定的可编程功能, 这样就能以较低的功率进行更高图像质量的编码。

通过把 FPGA 集成到处理器中, “ 我们可以根据所要解决的应用来添加指令” , Stretch 公司总裁克雷格 ·莱特尔说。“ 有了 FPGA , 完全可以通过 C 代码进行编程, 还可以进行改动及优化。” 据称, 这款芯片能够采用 H.264等编码进行计算密集型的视频分析。

莱特尔声称, Stretch 的处理器功能比其他可编程解决方案(如 TI 的 DSP/ARM 芯片组合更强大, 同时“价位比较低, 只有其他方案的四分之一。”他补充说, Stretch 基于 C 语言的编程环境“让传统工程师觉得很舒适”。

整体解决方案尚待完善

虽然新兴公司常常急于想把新兴市场描绘得前景一片乐观, 但在完善的解决方案方面依然存在一些不确定因素。

IT的佩特科维奇说,去年 TI 四处物色解决方案时,认识到“大多数模拟闭路电视摄像机公司对如何生产 IP 摄像机毫无头绪。我们希望向客户演示我们芯片所提供的各种出色图像管道功能及其他新颖功能, 而第三方厂商的监控摄像机存在图像质量问题,我们克服不了这些问题”。

于是, TI 与美光科技有限公司旗下的 Aptina 成像部门进行合作,共同开发高清晰度 IP 网络摄像机参考设计。这种参考设计结合了 TI 的 DaVinci 数字媒体处理器与 Aptina 的 500万像素高清晰度成像传感器, 能够获得高清晰度 IP 摄像机解决方案,用到的电子器件成本“不到 40美元”,佩特科维奇说。

佩特科维奇特别指出,如今数字 IP 摄像机的价格比模拟视频平台贵 3~10倍。而 TI 的目的就是“以模拟视频摄像的价格为 IP 监控网络提供高清晰度质量”。

分析师柯尔斯坦称 TI 是“市场领头羊”,他表示该公司的“最新款解决方案毫无疑问针对市场主流,而且成本比较低”。

与此同时, Mobilygen 的 en-ViE 系列不但包括支持高清晰度编码

(1920×1080的 SoC ,还包括了入门级 SoC ,最高支持 720p 规格的高清编码。该公司称其致力于以较低功耗提供更高的视频质量。竞争厂商提供的设备进行 H.264编码时每个通道的功耗为 2瓦, 而 Mobilygen 声称进行高清晰度编码时每个通道的功耗只有 0.5瓦。据这家公司声称, 功耗不但是摄像机要考虑的一大因素, 也是DVR 要考虑的一大因素, 因为热量不断积聚会导致 DVR 的硬盘驱动器出故障。

Mobilygen公司的首席技术官兼创办人索林·西斯马斯说, 提供完全可编程解决方案的竞争对手也存在功耗问题, 这倒不是由于可编程功能本身, 而是由于内存带宽问题。随着片上内存的利用率不断增加,功耗会随之加大。

Mobilygen的 SoC 拥有可从高清晰度像素抽取统计数字的硬件管道, 该公司竭力宣称这项功能特别有助于进行视频分析。芯片还能同时高速传送压缩视频和基于 MPEG-7的元数据。

不过戴表示, 图像质量是大多数用户最关注的一个参数。采用通用中间格式(CIF 分辨率的 MPEG-4已远远满足不了视频监控的要求。戴说:“中国的所有银行现在都要求至少提供 D1分辨率。”他又说,连 H.264编解码器的图像质量也大不相同,完全可编程的解决方案可能会影响图像完整性。