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智能高清视频监控市场调查分析报告
2015-05-13 10:53:29   来源:中国行业研究网    评论:0 点击:

近年,在市场需求和技术发展的“双轮驱动”下,智能高清视频监控市场炙手可热,发展迅猛。市场需求推动技术升级,技术的日益成熟又反过来刺激着市场的需求。技术在较量中提升,市场在博弈发展,不但为行业带来了精彩,也成为市场发展的强大驱动力。

一、高清成为视讯市场发展的驱动力

  视频监控行业有一个沿用多年的、广为熟悉的英文缩写,这个缩写与中央电视台台标歪打误撞,十分巧合。她,就是CCTV。

  CCTV是闭路电视监控系统的英文缩写,从这个英文缩写可以看出视频监控系统的功能和特性。但今天,如果还用CCTV来注解视频监控行业,已经不太准确。这一切,都源于视频监控技术的变化和演进,或者说源于智能、高清监控技术的发展。

  CCTV(闭路电视监控)与电视有着同族血脉关系。但过去,闭路电视监控的图像与电视机的图像相比,基本无法相提并论。

  与高清视频监控一样,起初高清电视也经历了漫长的发展过程。早在上世纪60年代,日本国家广播公司NHK就开始研究高清;90年代初期,NHK和索尼完成了研究并开始试播模拟制式的高清电视。但由于多种原因,欧洲并不接受日本的研究成果。80年代中期,飞利浦等欧洲公司也联合完成了一个高清研究计划。然而美国电影电视工程师协会SMPTE制定的高清晰度电视标准“HDTV”,后来居上超越日本和欧洲,得到了市场的广泛认可和接受。自此,大家都承认了数字高清是未来电视的发展方向。

  我国高清数字电视的研制始于1998年。2006年,我国公布了地面数字电视传播标准DMB-TH,2008年开播数字高清电视,标志着我国数字高清电视也进入成熟发展期。

  随着人们对数字化生活追求的不断提高,高清影视已经不是梦想,相关各个行业和企业在高清技术上都进行了不懈的探索和研究。不仅电视,高清技术的发展在影碟机行业也经历了一波又一波的热潮。在VCD问世不久,就被DVD替代。此后,市场上又出现了HD-DVD、蓝光。紧接着,EVD又应运而生。

  在清晰度上,EVD有多种清晰度规格,最高分辨率达到了1920×1080,与普通DVD机的单一规格的720×576相比有了很大的提高,完全可以达到高清视频的要求。EVD是针对中国国情开发的高清影碟机,EVD的研发成功,是中国企业实施自主知识产权战略、标准战略的成果。但遗憾的是,技术更新步伐太快,EVD取代DVD的夙愿尚未实现,整个影碟机市场就开始走向末路,取而代之的是功能更强大、使用更方便的高清数码播放机。

  如果说电视与监控摄像机是同族血脉关系,那么数码相机跟监控摄像机就更是“近亲”。数码相机自问世以来,其像素就一直在不断提升,从百万级到500万级、800万级、1000万级,几乎两年一个台阶。十年前,一台500万像素的数码相机已经是相机中的王者,今天,主流数码相机的像素基本都在1000万像素以上,家用相机目前发展到1470万,单反数码相机最高已经达到了2460万。

  高清,推动视讯产品不断更新换代升级,并不断催生新的市场需求,成为市场发展的强大驱动力。

  二、监控市场呼唤智能高清

  在整个视讯市场高清化浪潮的冲击下,视频监控挡不住携裹和席卷之势,只有顺应潮流,才能占得先机,许多安防企业早在几年前就看到了这一趋势,并开始试水。2006年,“百万高清”概念开始在安防行业出现,很快便形成浪潮和趋势,可以说“来得快,来得猛”!

  纵观视频监控高清化发展,不但有技术发展和成熟因素的推动,还有市场需求的驱动。

  在需求方面,过去,许多监控系统都存在监控图像不清晰问题,“看不清”成为监控用户普遍的抱怨,这也在一定程度上影响了监控系统的普及应用。

  “看不清”让许多监控系统成为吓唬人的摆设,尽管有图像,但图像非常模糊,无助于破案,没有多少利用价值,比如前不久轰动全国的大案——周克华案,就是典型的例子。

  周克华作为“苏湘渝系列持枪抢劫杀人案”制造者,2004年至2012年,先后在重庆、长沙、南京制造6起持枪抢劫杀人案,杀死杀伤多人,抢劫巨额现金,甚至枪杀哨兵抢劫枪支,被公安部列为A级通缉犯。

  在周克华作案过程中,监控系统也拍到不少图像,但这些视频图像都是事发之后调取出来的,并且几乎都没有拍到嫌犯清晰的面部图像。由于监控图像不清晰,难以确定犯罪嫌疑人是否为同一个人,给破案造成了困难,以至于周克华能够多次逃脱,多次作案。专案组只能通过其走路的步态来进行分析和判断,掌握其体貌特征。警方最后还是通过视频调阅和甄别,在其经常上网的网吧获取了其上网时留下的两张清晰面部照片,才为锁定嫌犯进而取得专案突破打下了基础。

  还有一个典型的例证就是电子警察和卡口监控,电子警察和卡口监控的主要功能是对监控路面过往的每一辆机动车的车辆和车号牌图像进行连续全天候实时记录。但过去的电子警察只能抓拍到行驶车辆的车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车辆类型等信息,却抓拍不到驾驶人员的面部特征等信息,有些甚至连车牌号都无法清晰捕获,这就为交通违章查纠、交通事故逃逸、盗抢机动车辆等案件的及时侦破和处理带来一定的困难。

  电子警察不但要求监控摄像机具有很高的车牌自动识别率,而且要求能够在一张照片上清晰的显示车辆的所有细节信息以及司机的面部特征,因此必须提高监控系统前端采集设备的清晰度。这一难题,需要安防企业来研究和解决。

  三、视频图像智能分析需求的推动

  对视频监控系统而言,只有高清还不够,“看得清”还要“看得准”,必须给监控系统安装上“大脑”,使期具有“智慧”,才能更好地发挥监控系统的作用。这是因为,社会动态治安监控系统是一个庞大的系统,点位多,因此单靠监看执机人员对监控画面进行人工监看,是不可能的,不但成本高,也无法满足监控需要。生理学研究表明,人的视力“承受度”是有限的,一个人最多只能同时监看9-10个监控画面,再多就超过了极限,导致很多画面看不过来,有时就会错过重要监控信息。城市报警与监控系统建设之初,许多地方甚至不得不招聘大量的监控值机人员来充实到监控室协助监看监控画面,有些地方甚至专门成立了监控图像监看大队。这种人海战术,不但大大增加了监控系统运行成本,也无助于实现监控系统效能最大化。

  2008年,山西警方为破获府谷“5·29”特大持枪抢劫杀人案,调取了80多个高速公路收费站约5万个小时的监控录像,最终才从这5万个小时的监控录像中发现了有用的线索,最终破了案。“苏湘渝系列持枪抢劫杀人案”嫌犯周克华在南京作案逃跑后,南京警方抽调数千名民警调阅、查看、甄别全市所有的监控视频,也花费了巨大的人力和精力,所调阅查看的视频录像相当于83万部电影。

  其实,在所有的监控图像信息中,有用的往往只有1%甚至不到1%,99%的信息都是无用信息。但正是有了这99%%的无用信息的铺垫,才沉淀了1%的有用信息,从而帮助警方破获案件。

  另一方面,视频监控系统的作用以往大都仅仅停留在事后取证上,随着城市报警与监控系统应用的不断深入,利用视频监控及时发现、制止案件发生,提高公安机关对动态社会治安的掌控能力,成为新的更高层次的需求。这些,都对监控系统提出了新的更高层次的需求——智能监控。

  视频监控智能分析其实就像是谷歌、百度、搜狗等搜索引擎一样。二十年前,当我们需要查找资料时,只能跑到档案馆或图书馆,大海捞针一样一本一本地查看和翻阅报刊杂志,可能要查阅几十本甚至上百本书籍和报刊,才能找到需要的东西,然后用笔把查找到的相关资料抄在笔记本上,回去整理。这一过程可能需要一个下午,甚至一整天,可谓耗时耗力。但今天,有了搜索引擎,我们只需输入关键词,轻点鼠标,与关键词相关的几千甚至上万条信息就会瞬间呈现在我们面前。

  那么,视频监控系统是否也应该有类似的功能?是否也应该具有智能检索功能?这对传统监控来说是一个挑战。这一难题,也需要安防企业来研究和解决。

  四、高清监控的技术要求和发展历程

  其实在视频监控领域,高清和百万像素不是一回事。高清和百万像素总体上都是指比普通监控摄像机效果更清晰,级别更高,所以在许多衡量点和效果上,它们是非常接近的,但是实质上,却有着很大的区别。所谓高清,其实并不只是简简单单的一个概念,它有着非常明确的衡量标准。按照HDTV标准,真正符合高清视频监控格式的目前只有三种,即720p、1080i和1080p。

  2006年,业界提出“百万高清”概念,很快得到大家的一致认可。“百万高清”的最低像素数实际是130万像素不是100万像素,“百万高清”只是叫起来顺口、易记、响亮,所以业界习惯上叫“百万高清”。

  但对于监控摄像机来说,如果只有前端的高清镜头,而没有高性能的传感器或者其他视频处理技术匹配的话,那么数百万像素的镜头也未必能得到高清的图像效果。因此,高清视频监控必须从前端视频采集,到视频传输、视频存储、视频处理、视频显示都实现了高清,才能得到最终的高清效果,整个环节一个都不能少。

  发展到目前,高清视频监控系统已经经历了三代,即:“百万高清”IP摄像机+视频管理软件模式的适用于中小规模监控场所的第一代高清监控系统;能够基本满足大型监控系统需求的高清IP摄像机+光端机+解码器+高清显示+高清存储模式的第二代高清监控系统;以及融合模拟标清、IP高清、HD-SDI高清三种技术的第三代高清监控系统。

  在高清监控技术快速发展的同时,传统模拟监控也不甘落后,图像清晰度也在不断提升,出现了以960H为代表的模拟高线产品。

  五、智能视频分析的技术要求和发展历程

  智能视频分析技术是基于图像处理、模式识别的新型视频监控技术。简而言之,就是发现监控场景中需要监控的对象,并对其进行跟踪、分析,及时发现“异常”行为,触发报警并采取相应措施进行干预。视频图像智能分析应当融入行为识别(包括步态、异常行为等)、人脸识别等功能,并与这些技术深度结合。

  视频智能分析(简称IVS)有两个含意,一是使用计算机图像视觉分析技术,通过在不同摄像机的监控场景中预设不同的报警规则,对视频区域内出现的警戒区警戒线闯入、物品遗留或丢失、逆行、人群密度异常等情况进行分析,一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为,系统会自动发出报警。智能视频监控技术借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉无用的或者用户不关心的信息,仅仅为监控者提供有用的关键信息;另一个是与人脸识别技术深度结合,自动检测和识别人物的脸部特征,并通过与人脸数据库档案进行比对来识别或验证人物的身份,如通过快速比对,检索出人脸数据库中对应的人物(如通缉的要犯),并进行跟踪监控。打个比方,警方人脸数据库中建立了持枪抢劫杀人嫌疑人周克华的人脸信息,通过与智能监控系统联动,一旦在某一个城市或某一地点发现周克华出现,系统就会立刻发出报警信息,并显示发现嫌疑人的时间信息和摄像机的位置,警方可以迅速通过监控系统对其进行轨迹跟踪,并通知地面警察对其进行跟踪和抓捕。

  智能分析不但具有准确的事后图像检索功能,而且重要的是,它能够帮助我们做到“事前预防”,提前预知和发现犯罪并及时采取措施处置,从而保护人民及财产安全。智能视频分析监控系统的“遗留物品判别”、“区域逗留提示”等功能,能够让治安监控人员提前感知和发现异常行为,迅速将警情传给街面执勤民警,提前做出应对策略,例如有人在公共场所遗留了可疑物体(比如经伪装的爆炸物)或者有人在敏感区域附近长时间徘徊、逗留(伺机作案),智能视频分析系统都可以进行预警。这是传统视频监控系统做不到的。

  由于种种原因,目前视频智能分析技术的发展和应用相对于高清视频监控来说,有些滞后,也远不及高清监控市场火爆,大规模应用项目还不多,技术也有待进一步提升。智能分析只有在满足高级别应用的前提下,才能形成大规模应用市场。

  2001年美国“911”事件发生后,美国和以色列一些致力于安全技术研究的机构开始加入到安防技术研究行列,智能视频分析技术在这一过程中取得突破性进展,并成为视频监控技术的一个亮点。2002年-2005年是智能分析技术发展的一个明显的高峰期。Objectvideo、ioimage、OV、Verint、Mate、Cernium、Milestone等,在这一领域都有建树。此后,这些企业之间因为竞争和业务发展需要,也出现了一些并购和整合。

  国内智能视频分析市场的发展比欧美晚了大概三到四年,现在具有自主知识产权和研发能力的企业并不多,一些专注于智能视频分析技术研究的企业,由于过于看好视频分析市场前景,忽视传统视频监控业务发展而陷入经营困难的境地,由“先驱”变成了“先烈”。这说明,智能视频分析大规模应用时代还没有真正到来。

  六、应用需求的驱动

  高清监控需求,最早是公安提出来的,并在短短几年时间里,由最初的设想变为现实。当技术逐渐成熟之后,应用需求由点到面,迅速扩大。

  2009年,公安部先后发布对图像清晰度提出更高要求的《闯红灯自动记录系统通用技术条件》、《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》、《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》、《机动车号牌图像自动识别技术规范》等一系列标准。同年12月,江苏省公安厅启动“320项目”,该项目计划在江苏全省范围内打造一个道路监控网,全省各地市内道路每3公里建立一个对车辆监控的抓拍点,其它的道路每20公里建立一个监控抓拍点。该项目在设备入围阶段,对前端摄像机做出了最低200万像素的要求,消息一经传出,在业内掀起轩然大波,各大监控厂商争相推出针对公安需求的各类高清监控解决方案。

  2010年,各地治安卡口项目及电子警察项目开始大规模采用第二代高清监控系统,从而推动了整个视频监控系统向高清化发展,高清监控市场开始进入高速发展阶段。因此,业内将这一年称为“高清元年”。

  高清网络摄像机是最近三年视频监控行业最热门的产品,其在整个摄像机市场所占的比重已接近15%。根据调查,2012年高清摄像机市场增长达38.6%,高居首位。

  而在视频显示市场,高清也成为监控显示市场发展的主流,支持1080P全高清显示监视器,成为监控各应用领域的首选设备。1080P在彩电行业的标准化应用已经十分成熟,作为与彩电有着同族血脉关系的监视器行业,在高清应用方面无疑也将走在前面,因而1080P成为各大监视器厂家追求的目标。

  七、高清监控市场应用将进入井喷期

  2012年,广东省出台《广东省社会治安视频监控系统建设三年规划(2012-2014年)》,提出:未来三年内全省将再新增96万个一、二类社会治安视频图像采集点,同时还要新建2750个高清治安卡口;天津市公安局也发布了《关于加强我市技术防范网络体系建设的实施意见》,提出要在全市街头路面规划建设10.5万个高清视频监控点位、900处高清电子卡口的目标;上海市教育委员会去年发布《上海市高校校园安全技术防范工作“十二五”发展规划》,要求上海高校校园监控系统全面高清化,并列出了时间进度表:至2016年末,全市所有高校全部实现高清摄像机视频监控;

  山东省青岛市李沧区计划三年内安装1000个高清监控摄像头,并且系统将在升级后实现通过人脸识别预警;2012年-2013年,福建省泉州市将布建8000个高清视频摄像头;广西柳州市“天网”工程三期建设即开始大面积采用高清摄像头,与前两期的标清摄像头相比,从40万像素提升到了130万像素。三期之后,“天网”工程四期建设又安装了2800个高清摄像头,其中1100个用于更换一、二期的标清摄像头;贵阳市小河区去年投入5000余万元,安装了850个高清视频监控摄像头;2012年,总投资额超过10亿元的贵州省六盘水市“天网”工程项目启动,该项目将成为我国第一个超大规模的基于高清网络视频监控的平安城市建设工程。这,对高清视频监控应用来说,只是冰山一角。

  2012年8月,公安部发布了新修订的《机动车驾驶证申领和使用规定》,2013年1月1日起施行。依据新规,闯红灯、抢黄灯、不避让校车等,都将被处罚和扣分;开车打手机、不系安全带也要扣分。被誉为“史上最严交规”。为避免交警执法纠纷和争议,高清电子警察的应用将会更加普及,并带动其他领域尤其是执法部门高清监控系统应用;2012年11月,上海市公安局技防办印发关于《本市数字视频安防监控系统基本技术要求》的通知,这意味着,从2013年1月开始,上海市场监控系统应用将主推IP网络摄像机、SDI摄像机等数字型摄像机,传统的模拟摄像机将有可能会逐渐淡出市场。

  由此可以看出,今后高清监控应用将会越来越广泛。尤其是在新一轮城市报警与监控系统建设和系统更新升级中,高清视频监控的应用将成为重点。

  八、技术发展的驱动

  如果说市场需求是驱动智能高清视频监控产业发展的一个轮子,那么,技术发展则是驱动智能高清视频监控产业发展的又一个轮子。独“轮”难行,双轮驱动,让智能高清视频监控迅速驶入发展快车道。

  严格意义上说,如果没有技术的日益成熟,即使市场需求再强烈,也只能是一种无法满足的主观上的愿望和诉求。但令人欣慰的是,视频监控技术的迅速提升,几乎与市场的强烈需求是同步的。

  在技术方面,TI等芯片厂商,芯片性能不断提升,从而为高清监控的实现提供了技术支撑。

  随着CCD和CMOS的不断发展,视频监控摄像机的清晰度不断提高,模拟摄像机的水平分辨率从380线发展到480线,再到540线、600线、650线。到650线时,网络高清摄像机问世了。

  在模拟时代,一般认为摄像机的水平分辨率只要高于480线,即可称为高清摄像机。而对于数字摄像机来说,分辨率达到720P以上的才能被称为高清摄像机。这一“标准”,在此后的几年里,基本得到行业的公认。

  可喜的是,无论是模拟系统还是数字高清系统,创新的步伐一刻都没有停止。在高清监控发展之初,IPC几乎是高清应用的唯一解决方案,随后又涌现出HD-SDI方案,2012年,又有厂家推出了一种新的高清解决方案——HD-MDI,高清监控市场已经呈现IPC、SDI、MDI三足鼎立局面。与此同时,模拟监控系统也没有因为高清的出现而气馁,也迅速跟进,推出了升级版的模拟高线产品960H(也有业界人士称为模拟高清解决方案)。这种技术上的博弈,为行业带来了精彩,也成为推动行业发展的驱动力量。

  长江后浪推前浪,技术的发展永不停步,随着技术的提升,也许再过几年,更高清的产品将大行其道,现在的高清将称不上高清,只是高清发展的一个“铺垫”;也许用不了几年,智能视频分析技术大规模应用时代就将到来,并以其独有的魅力,领骚市场。

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