视频监控发展趋势和方案比较

视频监控发展趋势和方案比较

自从美国911事件以来，全球视频监控系统的需求越来越强劲。在国内有关部门推出了“平安城市”项目后，中国的视频监控市场也开始起飞。特别是2008年北京奥运会、2010年上海世博会更是大力推动了中国视频监控市场的发展。

据市场调研机构的数据显示，近几年全球视频监控市场的年复合增长率接近10%，而中国市场的增长率更是在20%以上，预计2014年，全球视频监控市场规模将

达到410亿美元。

1发展趋势

在市场的快速发展的同时，相关视频技术也不断升级，视频监控技术与市场呈现了以下几个发展趋势：

1.1从CCTV到DVR再到NVR

传统的模拟闭路电视视频监控(CCTV)，进行实时的录像，需要大量的磁带进行记录，分析管理不方便，市场份额正在逐渐被数字视频监控(DVR)吞食。数字视频监控，因为对输入的模拟视频信号进行了数字化处理，后端可以方便地对图像进行处理――降噪、缩放、OSD、压缩等等，大大减少了对存储空间的需求，降低了成本，也为视频智能分析提供了基础。网络视频监控(NVR)是在DVR的基

础上，加强了网络功能，可以方便地实现远程管理和远端存储。随着网络基础设施的升级，NVR正获得迅猛的发展。

1.1从CIF到D1再到HD

随着视频处理芯片能力的增强，集成度的提高和成本的下降，以及硬盘单位容量成本的降低，数字视频监控产品的分辨率正在升级。目前D1(480i格式，720×480，水平480线，隔行扫描)正在逐渐取代CIF(352×288)成为市场的主流。而一些高端产品，已经开始支持720p 格式(1280×720，水平720线，逐行扫描)，甚至1080p格式(1920×1080，水平1080线，逐行扫描)，以满足一些特殊的应用需求，如工业/医疗图像识别。更高的图像分辨率，意味着更大的存储空间需求，也为图像识别、智能分析提供了便利。

1.2从4/8通道到8/16/32通道

随着单位通道成本的降低，终端客户愿意设置更多的摄像头，提高布控密度，以提供更好的安全保障。市场主流需求也由单设备4/8通道提升到8/16/32通道。

1.3视频监控+ 网络存储

随着视频监控市场的繁荣，也带动了存储产品市场的发展。过去，网络存储产品主要配合服务器用于运营商和企业的数据备份。现在，一些行业应用对图像分辨率和保存时间提出了更高的要求，传统的存储阵列产品也开始逐渐引入到视频监控的应用中来，其提供的RAID功能，保证了数据存储的可靠性和安全性。

1.4智能监控

更广泛的视频监控应用，带来视频数据爆炸式地增长，靠人工手动查验变得越来越困难。互联网络的发展，开启了信息爆炸的时代，如果不依靠Google、Baidu这样的搜索引擎，我们将迷失在茫茫的信息海洋中。同样的道理，智能监控是视频监控发展的必然趋势。在将来的某一天，也许我们输入几张嫌疑犯的照片，就可以借助人脸识别和人体特征识别技术，并通过庞大的互联网相连的视频监控网络，搜索出可能的嫌疑犯出现过的位置和视频信息。当然，这有很大的难度，但是，很多前沿的公司正在朝这个方向努力。而且，现在的智能监控产品已经在一些方面取得了可喜的成绩，如车牌识别、人脸识别、越界报警、目标跟踪、可疑物报警、人头数量统计……

依据其不同的工作原理、视频数据传输和处理方式，数字视频监控分为网络视频摄像机(IPCAM)+网络存储、基于PC的视频采集以及嵌入式DVR/NVR三种方案，每种方案针对不同的应用环境都各有优势，以下是三种方案的比较:

1.4.1IPCAM + 网络存储

该方案的优点是部署灵活、方便，缺点是当前主流方案中的单位通道成本较DVR/NVR高。网络视频摄像机IPCAM可以通过以太网口上连到NVR设备，也可以直接上连到网络存储设备。前者适合组建小的监控网络，IPCAM作为NVR的一种补充；后者适合完全由IPCAM来组建大型监控网络。

IPCAM系统框图如“图1”，摄像机如果是模拟信号输出，则需要视频解码器将信号转换成数字信号，送给后端。视频处理器对视频信号进行处理、压缩，并包装成以太网包送出。

IPCAM的发展方向将是进一步降低成本，并加强智能监控的功能。可以把视频处理器的功能做得更强大，将摄像机功能集成进来，由视频处理器直接对Image sensor输出的信号进行处理。这样，就可以省掉摄像机中进行前端处理的ISP (Image signal processor)和如图所示的视频解码器，从而由单芯片方案实现IPCAM。

网络存储产品的系统框图如“图2”，由以太网交换机对IPCAM的数据进行汇聚，通过千兆以太网口将数据传送给网络存储设备。这种方案中的处理器通常是性能比较强的处理器，如多核x86、PowerPC、MIPS都有使用。这个级别的处理器，通常带多组PCI Express接口，提供高带宽的外设接入。RAID处理需要做大量的XOR运算，如果由处理器直接来做处理，会大大增加处理器的负荷，系统规模也就不可能做大。所以，通常会使用专门的RAID协处理器。硬盘扩展(HDD Expand)部分，是用于将外接硬盘的数量扩展到十几个、几十个甚至上百个。通常的方案是用SATA Controller + SATA Port Multiplier，或者SAS Controller + SAS Expander。

当前的RAID协处理器、SATA Controller和SAS Controller多为PCI-X接口，为能实现与处理器的PCI Express接口实现互连，就要用到一个非常重要的桥接芯片，实现PCI Express到PCI-X的接口转换。Pericom公司的PI7C9X130，实现了PCI Express x4到PCI-X 64bit@133MHz的转换，支持64×133 = 1064MB/s 的带宽。PCI-X向下兼容PCI，总线也可以跑在100MHz、66MHz、33MHz或者其他低于133MHz的频率。PI7C9X130工作在PCI模式时，可以扩展6个PCI设备。该芯片也被用于实现720p、1080p的高端视频处理卡。