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一、 CCTV產品的技術現狀

    CCTV的數字化趨勢越來越明顯,從前端的攝像採集部分、中端控制處理、傳輸到網路管理,各個部分都出現了數字化的產品。

    前端:攝像機,目前出現了網路攝像機、數字攝像機、視頻伺服器等產品均為數字化產品,能作為一個獨立的WORKSTATION在網路中工作。(WEB-CAM、視頻伺服器事實上不能完全定位於前端產品,因為它們都包含了部分中端產品的功能)

    中端:錄像機,目前的各種類型的DVR設備,包括PC-BASED DVR和EMBEDDED DVR等產品,均以軟體代替了畫面分割、矩陣切換、視頻壓縮、錄像檢索等功能,最重要的一點是它存儲、傳輸的數字化。

    後端:後台綜合管理軟體。目前已有DVR及WEB-CAM的相關管理軟體產品。並且出現了集成了多個系統(報警、監控、出入口控制系統)的網管型產品。

    其中,DVR產品是一直是最近強勢發展一個產品。它具備了某系統管理功能。但是,這些數字化代表的僅僅是某個部分或環節的數字化,它們未能考慮將整個CCTV系統完全數字化。因此,CCTV的數字化還是各自為陣,這必然為CCTV的發展帶來障礙。

    二、 CCTV的發展趨勢

    1 相關技術的發展為CCTV數字化提供了基礎

    電信網路的寬頻建設、新的壓縮標準的制訂、視頻組播技術、流媒體技術的發展、數字化監控產品的不斷湧現,制約傳輸與存儲的瓶頸都一一得到解決,這些都為CCTV的全數字化打下了堅實的基礎。首先,我們可了解相關技術的發展狀況。

    1.1 電信寬頻網的建設

    目前寬頻業務成為中國相關電信運營商重點推介的業務之一。各大電信運營商者先後建立了自己全國性或區域性的寬頻網。它們包括FTTB(光纖到小區)、城域網、XDSL、CATV網甚至是電力線的寬頻傳輸。它們可提供從56Kbps到100Mbps速率的接入服務,並且價格都相對合理,能為普通消費者所接受。

    1.2 視頻技術的新標準

    1998 年11月MPEG工作組發布的MPEG-IV標準為安防行業的數字化帶來了發展契機。它不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼,更加註重多媒體系統的交互性和靈活性。這個標準主要應用於視像電話、視像電子郵件等,對傳輸速率要求較低,在4800-64000bits/s之間,解析度為176×144。MPEG-4利用很窄的帶寬,通過幀重建技術、數據壓縮,以求用最少的數據獲得最佳的圖像質量。MPEG-4的特點是其更適於交互AV服務以及遠程監控。

    2003年3月公布的H.264標準是由IEO/IEC與ITU-U兩大國際標準化組織聯手制訂的。它的設計理念是面向網路的。所以,它的更低的碼流、更低的帶寬使它將為網路監控的實現帶來契機。

    1.3 產品的數字化趨勢

    CCTV的各個環節均有數字化的產品。這種趨勢出現在整個CCTV產品線。

    2 數字化、網路化、智能化、移動化的趨勢

    隨著數字化產品價格的降低,數字化發展的趨勢非常明顯,很多終端用戶都將採用這種技術。

    2.1 數字化

    視頻監控系統的數字化是系統中信息流(包括視頻、音頻、控制等)從模擬狀態轉為數字狀態,改變了「傳統閉路電視系統是以攝像機成像技術為中心」的結構,根本上改變視頻監控系統從信息採集、數據處理、傳輸、系統控制等的方式和結構形式。信息流的數字化、編碼壓縮、開放式的協議,使視頻監控系統與安防系統中其它各子系統間實現無縫連接,並在統一的操作平台上實現管理和控制,這也是系統集成化的含義。

    2.2 網路化

    視頻監控系統的網路化將意味著系統的結構將由集總式向集散式系統過渡,集散式系統採用多層分級的結構形式,具有微內核技術的實時多任務、多用戶、分散式操作系統以實現搶先任務調度演算法的快速響應,組成集散式監控系統的硬體和軟體採用標準化、模塊化和系列化的設計,系統設備的配置具有通用性強、開放性好、系統組態靈活、控制功能完善、數據處理方便、人機界面友好以及系統安裝、調試和維修簡單化,系統運行互為熱備份,容錯可靠等功能。

    系統的網路化在某種程度上打破了布控區域和設備擴展的地域和數量界限。系統網路化將使整個網路系統硬體和軟體資源的共享以及任務和負載的共享,這也是系統集成的一個重要概念。

    2.3 智能化

    採用計算機為控制中心,通過系統軟體實現控制界面的可視化,控制環境的多媒體化,可以方便地實現對視頻切換、音頻切換、鏡頭雲台控制、報警輸入、行動輸出錄像的智能化控制,進而達到對事件的分析、統計、處理,實現視頻監控的智能管理。

    前端一體化、視頻數字化、監控網路化、系統集成化、管理智能化是視頻監控系統的發展方向,而數字化是網路化的前提,網路化又是系統集成化的基礎,所以,視頻監控發展的最大特點就是數字化、網路化、管理智能化。

    2.4 集成和網路視頻

    一旦實現了向數字攝像機的轉化,模擬閉路監控設備將會隨著市場需求量的降低被逐漸淘汰,網路技術將會變成系統建設中的核心技術。我們預見下一代的網路產品將會和傳統的系統設備集成,也就為我們傳統的系統提供了更有效的選擇,除了日益增長的安全需要,還有幾種採用IP監視技術的趨向。

    2.5 INTERNET和IP網路

    數字圖像解析度高,通過世界上任何地方的計算機網路都可以查看和存儲,相比而言,模擬圖像解析度低,查看不方便,時間一長存儲也很不穩定,兩者之間優劣明顯,根本不存在選擇的問題。

    2.6 智能化趨勢

    業界專家一致認為未來的數字錄像機將會向智能化方向發展,DVR支持網路管理,保證設備正常運行,提取視頻和實況監控。將網路攝像機和DVR進行智能化結合也是業界的一個發展趨勢。

    業內專家堅信將來一定會出現進行數字處理和數字輸出並且帶有IP地址的攝像機,帶有IP地址的攝像機更加方便組網,因為它不需要進行額外的模/數轉換,也不許要在攝像機端安裝發送設備。攝像機的尺寸將會越來越小。在接下來的五到十年,整個CCTV系統都將會是一個數字的概念。

    數字視頻系統不再是僅用於觀察可視圖像的系統,而是具有探測和特徵識別功能的綜合系統。它將解決安防系統中許多長期未能解決的難題,使許多模糊不清的概念得以明確,如,誤報警,智能化,它將集探測、特徵識別和圖像監控於一體,成為全新概念的安防技術系統的核心技術。

    2.7 移動化趨勢

    可移動性是數字化革命的另一個成果。數字化設備重量更輕,體積更小,功耗也減小,更容易使用。

    2.8 標準化與兼容性

    標準化是一個行業發展至一定階段時必然的要求。CCTV的數字化對行業標準化也提出了相應的要求,因為各個廠商提供的產品制式、協議、介面各有不同,一旦CCTV的某個環節採用了某個產品,那麼相應的產品也必須用此廠商的產品,不管它的這個產品是否為最具性價比、或者說是最能滿足這個環節需求的產品。也正因為如此,DVR產品無法列入政府採購的產品清單。只有產品制訂了行業標準,那麼才有可能出現相互兼容的產品。統一的標準對於產業的發展也是至關重要的。

    2.9 系統的開放性與安全性

    拿DVR為例,很多DVR產品遠程部分的軟體不能與其它本地端兼容,一個廠商的遠程軟體只能訪問本廠商的服務端產品,譬如與其它系統的兼容,如果對於已成熟的DVR產品,我們要將門禁系統整合入CCTV系統中,傳統的做法就是重新設計編寫DVR的SDK軟體的代碼,這個工作量是相當龐大的,沒有一個幾個月的時間恐怕做不出來,做出來的東西可靠性也值得懷疑,因為它畢竟是個全新的東西。所以,系統的開放性相當重要,我們可將整個系統做成模塊式的結構,對其中某一部分的增刪不會影響內核的穩定。這就是系統開放性的需求。安全性主要有兩層意思。一是系統開放性的要求,就必然會有安全性的風險,另一個是系統基於網路傳輸的,所以信息的安全風險也是必須考慮的部分。一個好的系統設計必須將開放性與安全性做到最佳的結合。

    3 集成化與自動化

    3.1 監控、報警系統的集成化與自動化

    前端球型化:集最新的機電技術,將攝像機、變焦鏡頭、高速雲台、防護罩及解碼器為一體,使結構更緊密、轉動慣量更低、速度更快、定位精度更高,既美觀,又更具隱蔽性,安裝簡便。

    視頻系統數字化:把模擬視頻信號數字化后,進行網上傳輸LAN/WAN/ISDN/電話線),實現視頻聯網遠程操控,並將畫面處理和硬碟錄像集成在一起,且實現視頻信號網路共享。

    安全自動化:以報警信號為依據,通過編程,自動實現各種安全防範要求的各種不同動作,如畫面切換、定位監視、數字錄像,以及燈光、音響控制等;同時通過相應網路,迅速傳遞信息到各政府、企業相應職能部門,進行快速響應。

    系統集成化:系統為開放式結構,按照RS232或DDE協議,可將安全防範各系統,如視頻監控、報警系統、出入口控制系統、智能建築的樓宇自動化(BA)、通信自動化(CA)、辦公自動化(OA)、消防自動化(FA)等,實現不同電腦控制平台或同一電腦控制平台的聯動集成,實現信息交換和共享。

    3.2 多系統集成一體化

    一般說來,與CCTV系統密切相關的產品系統為報警系統、出入口控制系統。另外,在智能建築中,5A(BA、CA、OA、FA、SA)合一的系統趨勢也越來越明顯。在未來數年的安防、視頻和自動控制市場中,其技術焦點越來越多地集中於網路集成一體化方案。這就是多個系統合用一單圖示用戶介面(GUI),跨平台共享資料庫,而單獨設計的獨立系統及其單配的各種制約將會很快退出行業歷史舞台。

    集成一體化的定義可理解為:人們為有效完成一件或一批任務而在各獨立的系統、計算機和各種硬體設備中共享其各自所有的信息、數據、系統特點和功能。集成一體化消除了原先以人工在各系統、計算機和硬軟體設備之間建立的連接,這就可通過在多個平台間處理信息,以快速、有效地提供所需信息來完成用戶要求。

    集成商們需要理解客戶的商業需求來創建更全面的綜合安防系統。一體化方案必須具有以下特點:更簡單,更快速,更安全和高利潤。集成商和終端用戶還應多多關注安防範疇以外的通訊和信息技術。在建築業和自動控制行業,最重要的一點則為:客戶的商業經營方式和方法。將上述所有機點結合起來,提出更加有效的集成一體化方案以便利大家。

    3.3 產品與服務個性化

    產品和服務將更具有行業針對性。產品將演化成針對不同行業的產品。我們可以大致將它們分為如下幾類:
    ● 金融行業解決方案-銀行安防&櫃員管理綜合監控系統
    ● 交通行業解決方案-城市道路闖紅燈監測、高速公路監控系統
    ● 電力行業解決方案-無人值守變電站、高壓線路集中監控系統
    ● 教育系統解決方案-校園寬頻網路多媒體教學系統、監考系統
    ● 廣電行業解決方案-有線電視傳輸網路安全監控系統
    ● 電信行業解決方案-電信機房動力及環境監控系統
    ● 服務行業解決方案-酒店或大型商場多媒體監控管理系統
    ● 社區應用解決方案-智能化建築、住宅小區安防監控系統
    ● 軍隊應用解決方案-武警、軍隊可視監控管理系統、查哨管理系統
    ● 司法應用解決方案-監獄數字監控系統
    ● 關口應用解決方案-機場、火車站、海關等保安監控系統

    4 注重新技術推廣應用

    新技術的應用將會越來越多,並根本上改變安全防範及保障系統的面貌。
    ○基於攝像機的視頻移動處理探測功能將使安防與消防更緊密結合,常規消防中的煙感、溫感、光感探測裝置將慢慢地退居二線,火災的直接監控將變成現實;
    ○ 安全的供電與用電也將會變成為常規;
    ○ 視頻捕捉與生物識別產品將成為新的增長點;
    ○ 系統的集成途徑會有更多種多樣的方式,如可以門禁系統的以CCTV系統為主進行集成,也可以智能建築的樓控系統或BMS為集成平台,強調是整體性信息集成;
    …網路的應用將更加普及,並滲透到人們工作和生活的所有領域;
    ○ 全球衛星定位系統CPS不僅在定位、導航、智能交通等諸方面發揮重要作用,還將和多普勒雷達技術結合使得移動目標的監控成為可能,為城市交通的合理誘導、機動車的反竊防盜、軍事上的多目標定位等應用作出顯著貢獻。

    數字化、智能化、網路化、移動化、集成化與自動化必將是新型安全防範及保障系統建設的必由之路。

    四、安防技術發展預測

    慧聰安防市場研究部對安防技術發展前景進行調查,業內人士對此問題的預測包括以下方面:
    ○ 技術發展很快,且愈加成熟,產品技術含量將提高較快;
    ○ 設備技術含量與服務將會成為商家競爭的更重要因素;
    ○ 遠程傳輸與控制、數碼視頻設備的清晰度方面的技術會發展較快;
    ○ 利用其他行業(IT、電信、家電等)技術,實現技術融合,將是技術發展的捷徑;
    ○ 安防技術的應用會更廣泛,技術更新會明顯加快;
    ○ 改變固有的思維模式,以適應各類需求(尤其是個性化需求)是發展技術的著眼點;
    ○ 數字化、網路化、智能化、兼容性、穩定性、擴展性始終是技術發展的大方向;
    ○ 技術的簡易、操作的方便是對技術發展的又一要求

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