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2011高清元年HVR给力高清视频

来源：互联网 发布时间：2011/02/09
　　　从2010年北京安博会参展厂商展出的产品与行业解决方案来看，高清时代已真正来临。长期以来，安防视频监控图像的高清是用户最核心诉求点，用户始终强调要“看得清”、“看得细”，而只有高清才能满足用户需求，实现价值最大化。
　　2010年，中国安防行业的高清集结号已经吹响，高清的发展潮流涌动、风声水起。回顾2008年，国际金融危机全面爆发，中国政府果断决策，从容应对，在4万亿保内需拉增长的带动下，我国安防产业继“平安城市”之后出现了新一轮的增长，到2010年整个安防产业增幅达到35%以上。现今，随着我国“十二五纲要”的出台，国家宏观战略产业结构也发生了巨大调整，已开始从“中国制造”迈向“中国创造”，国家将快速推进信息化和城市化，加快培育经济新增长点，结合信息化建设和城市化进程，加快推进3G网络、物联网、传感网、云计算等新兴技术的发展，将拓展衍生出新型产业和市场。现今“物联网”、“数字城市”、“平安乡镇”、“智能家居”和“高铁建设”等的全面建设又将迎来未来新一轮安防产业市场的规模化高速发展。
　　视频存储产品的前世今生
　　从2010年北京安博会参展厂商展出的产品与行业解决方案来看，高清时代已真正来临。长期以来，安防视频监控图像的高清是用户最核心诉求点，用户始终强调要“看得清”、“看得细”，而只有高清才能满足用户需求，实现价值最大化。
　　2010年，以产品技术领先的“外国军团”，或实力强大的本土IT企业都从最初的技术储备，到现在对高清产品完善配套的全面关注，最后纷纷以整套的高清解决方案进入行业项目试水。任何一次产品技术变革，都离不开整个产业链上下游的响应跟进。2010年监控行业经历了从CCTV数字化到网络化演进，整个安防产业链从上游到下游都开足马力、调整方向，助力行业从模拟到网络过渡，实现从标清到高清的快速华丽转身。
　　不同历史时期的政策因素、行业因素、技术因素、市场因素决定着该时期的产品形态。DVR在经历了市场的伟大成功之后，其已被赋予数字监控时代最伟大的产品。本文将简单探讨DVR在不同时期的客户诉求、产品形态及技术演革过程。
　　第一代，简单模拟视频监控系统
　　20世纪80-90年代是我国安防产业的初创期，视频监控主要以前端模拟摄像机配合后端磁带录像机的CCTV闭路监控系统，即纯模拟视频监控系统。在这一阶段，用户对视频监控和录像存储的需求比较简单，客户只关注视频图像是否可以被完整保存录制下来，没有标清、高清概念，典型代表产品是VCR。
　　第二代，工控式数字视频监控系统
　　20世纪90年代中期到21世纪初期，随着计算机技术、视频技术的发展和CPU处理运算能力的提高，安防监控进入了高速发展期，即利用计算机的高速数据处理能力实现前端视音频采集编码，所有视音频信息被录像存储在IDE接口硬盘里，由此，大大提高了图像质量。该类基于PC计算机或工控计算机的数字视频监控系统通常基于Windows操作系统，其利用计算机固有的硬件资源和图像采集压缩板卡，及安装的视频监控软件就组成了一套完整的数字视频监控存储系统。这个时期，市场对DVR功能需求是CIF画质、录像预览、云镜控制、报警联动、输出显示、录像回放等。该时期，PCBaseDVR或工控式DVR在安防市场是百家争鸣，也成为了视频监控系统不可或缺的设备配置。但也不可否认，其出现的主要问题是稳定性、软硬件兼容性、易感染病毒、录像数据易被窜改等诸多缺陷都尚有待改进或提高。
　　第三代，嵌入式数字视频监控系统
　　伴随“平安城市”、“3111试点示范工程”、“平安奥运”等国家重点发展项目的推进，DVR厂商在基于PC或工控式DVR开发的基础上推出了嵌入式DVR，并以迅猛之势跻身成为视频监控硬盘录像存储产品市场的主流，据统计数据显示其已占据DVR市场90%以上的份额。嵌入式DVR以高性能专用SoC芯片或DSP数字处理器为基础，采用嵌入式Linux操作系统，对图像进行采集编码压缩及解压回放，产品多采用单板结构设计，综合了PCBase架构硬盘录像机的功能优点，具备功能强大、品质稳定、存储安全、操作简便、算法成熟、价格便宜等特点。用户在应用中也更关注DVR的性价比、品牌、单机视频通道数、压缩算法(H.264/MPEG4)及图像分辩率CIF/D1等。
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　　视频存储产品终结者，DVR悲情收场
　　当技术和产品趋于同质化的时候，就意味着整个产品市场的厮杀号角开始吹响。海思半导体作为全球率先推出H.264SoC监控专用芯片的半导体公司，专用SoC芯片Hi3512/3515/3520等相继成功推出，其处理器能力已从单晶片4路D1到16路D1。海思DVR方案在DVR产品设计方面大大降低了投入成本，缩短了DVR研发周期，加快了企业新产品的推出。其产品研发设计应用上相对原主流TIDSP平台有着不可阻挡之优势。但随着嵌入式技术的不断成熟，也出现了大量的以同样的平台、同样成本的SoC方案的DVR产品，这也直接导致产品同质化现象严重泛滥，从而使绝大部分DVR企业陷入了疯狂的价格厮杀的“红海”战争之中。而这场“红海”收官之战的导演就是海思半导体，DVR“红海”战役硝烟弥漫结束之后是顽强成长的企业和其产品的巨大发展。
　　十年辗转对于传统行业产品来讲，也许只不过是发展过程中一首小插曲。但对于视频录像存储产品行业，这十年发生了翻天覆地的变化。从VCR到PCBaseDVR、嵌入式DVR、车载DVR、ATM专用DVR、高清混合HVR等;压缩算法从最初的MPEG1、MPEG4到现在的H.264;机型从单机视频路数1路、4路、8路到16路、24路、32路;回放分辩率从最初的CIF到HD1、D1、720P、1080P。如果把DVR，比喻为CCTV闭路监控系统时代VCR视频存储产品的“终结者”，而今对于安防行业日趋成熟且高涨的网络化、高清化、智能化的客户需求，DVR产品的自身局限与弊端也日益凸显。如模拟视频监控典型应用是模拟摄像机加DVR组合，但是对于高清需求，DVR的技术构架是无法支持前端高清摄像机，只能接受标清模拟摄像机，所以说，传统模拟系统凸显如下局限性：
　　1、传统模拟摄像机原本分辨率就不高，又要受到反复的A/D转换，加之视频传输电磁干扰、隔行扫描、D1画面的合成反交错等视频损伤的影响，实际到达人眼观看时，图质已经大打折扣。
　　2、传统模拟彩色摄像机采集垂直分辨率在PAL制下625TVL，去消隐后575TVL，最高达到540TVL左右已趋极限，同轴电缆传输CVBS复合视频信号，又受同轴电缆传输频带限制无法传输高清图像。
　　因此DVR在网络高清时代只能悲情收场，但收场并不意味着消亡，因前期大量的模拟安防视频监控系统架构都是以DVR为核心，故其不会因为高清需求而迅速被取代，笔者认为在3~5年之内DVR还会存在于市场。
　　差异化视频存储市场，异军突起
　　伴随着安防行业规模的成倍增长，视频存储产品DVR作为安防监控系统后端核心设备，具有巨大诱人的市场份额，导致中国体彩网：的安防企业这两年以迅雷不及掩耳之势进入DVR游戏圈中来。有的企业是积累研发技术储备从零开始;有的企业是从DVR领先企业研发跳出来单做……据不完全统计，国内从事DVR产品研发生产而有一定规模的企业有90家以上。但随着DVR企业的越来越多和海思SoC方案的低研发门槛及新产品导入的优势，直接导致了DVR产品市场的竞争愈加激烈，以及产品同质化现象日趋严重，山寨品牌的DVR厂家的产品也层出不穷，但不可否认产品形态的差异化需求也明显地表现出来：
　　1、模数化。任何产品只要满足市场需求，又结合现有产品行业应用现状，就是成功的。现阶段模拟系统和网络系统两个新老阵营能实现“零成本”无缝融合，是市场发展的必然产物，2010年，模拟系统大量地向网络IP系统架构转变的时候，高清混合数字硬录像机HVR就是符合适应现有市场需求的产物。而现有市场推出火热的NVR，尽管符合行业发展的方向也有自身的优势，但从市场份额来看要取代DVR的霸主地位还是“浮云”，除非网络IPCamera的全面普及应用。
　　2、高清化。高清网络摄像机的需求增长，高清取代标清只是时间上的问题。高清解决方案是整套的，对于单一的高清视频存储产品也需要解决从前端输入到后端输出均为高清的问题。如前端高清网络摄像机采用720P/1080P或更高清的视频信号，前面介绍的传统DVR构架在技术层面已不能满足前端高清视频信号的接入。并且传统DVR视频输出分辨率不高，但随着高清化的推出，市场要求高清视频存储产品能支持1980×1080P高清HDMI显示输出，而HVR及NVR均可支持。
　　3、3G无线网络化。伴随国内3G牌照的发放和网络运营商的大力推动，随着人们生活条件的改善和安防意识的提高，在“家居安防”、“平安乡镇”的推动，安防监控行业中以3G带宽及移动优势相呼应的视频监控产品也相继推出，例如3G无线网络数字硬盘录像是继车载、庭审、ATM数字硬盘录像机等之后，成为细分市场之外的又一个世外桃园。
　　4、智能化。智能分析IVS是在近两年被视频监控“炒作”出来，很多视频监控企业纷纷推出了人脸识别、遗失物检测、车牌识别、人数流计等智能视频解决方案。笔者认为大多数情况都是以“噱头“居多，以市场宣传为目的，智能化的产品是需要厂家重复开发定制的。而现有市场上的智能DVR产品通常是利用DSP剩余的处理器资源，装载智能分析算法或者通过GPIO口内置智能分析模块的方式升级传统DVR的形式存在的。
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　　市场添新军，HVR给力高清视频存储
　　前文已提及HVR，下面着重介绍。市场不断高涨的高清需求，是厂家利用新的网络高清视频技术开发新的高清视频存储产品的源动力。现今市场上又添了新的、即今年众多厂家纷纷推出的HVR，并提出了“HVR=DVR+NVR”等量运算公式，哪么什么叫HVR?HighDefinition&HybridDigitalVideoRecorder是HVR英文全名。其是采用嵌入式linux操作系统软件架构，高性能DSP处理器为硬件平台，拥有传统拟模拟视频接口与千兆网络接口,同时支持模拟前端视频采集编码与网络前端高清接入、解码存储标清及高清混合的网络型硬盘录像的视频监控设备。产品集成了视频语音处理、视频行为分析、录像回放检索、画面分割、视频预览、在线备份、云镜控制、报警控制、平台接入、手机监控、远程网络监视管理等功能。全面融合模拟和网络两种安防监控系统架构优点，具有灵活百变的方案解决能力。实现从标清到高清的有机融合和平滑发展。
　　HVR是顺应行业发展而推出，融合了DVR产品成熟的功能，结合了NVR高清和网络的优势，但也挤压了单纯NVR的市场份额。举例来说，我们在做很多行业项目的时候，都会听到甲方表示原有监控系统的某个监控点，虽装了摄像头但是看不清，只能起到威慑的作用，你们是否有方案能解决这个问题。其实有三种方法：第一可以请一个保安一天24小时对现场值班监控;第二可以再多装几个模拟摄像机;第三采用HVR，关键点都装高清。事实很简单,首先原有模拟设备投入不可能立即被换下扔掉，前端只要是模拟摄像机，那么配对的一定是传统DVR，但DVR因技术上限制无法解决高清需求。这时HVR高清标清混合硬盘录像机的优势就显现出来了(参见下图一)，项目成本降低了，且问题解决了。笔者认为即使未来两年内网络化普及，也并不是所有场合都需要上高清,原有监控项目安装的标清D1模拟摄像机也能基本满足需求，所以HVR比传统DVR更具有吸引力。
　　目前市场上高清网络摄像机有百万像素或者200万、500万像素，甚至更高，并且能实时呈现每秒30帧或更高60帧高清图像，模拟摄像机每帧大约只有40万像素。就单一的720P网络摄像机的分辨率是D1摄像机的四倍。故模拟摄像机远远满足不了用户对高清画质的需求，而HD-SDI的高清数字摄像机，传输线路的成本和传输距离的限制也有一定的弊端。故用户如果需要高清，上网络摄像机是比较好的选择。
　　高清视频存储产品，成长的烦恼
　　高清视频存储产品和前端高清IPC是互相依存的关系，常说安防企业发展看网络，网络化发展看点在高清。高清应用尚未全面普及，自身也存在问题。
　　1、技术研发门槛。现有市场上高清IP摄像机是许多安防厂家的主流宣传，而现有高清IP摄像机的技术门槛及产品上下游产业链的配套与传统模拟摄像机及模拟系统相比，在成熟和稳定性方面还有相当差距。
　　2、高清IP摄像机市场教育和行业标准。现在大家都能感受到高清摄像机高画质带来的享受，传统安防工程商对网络视频技术知识的不足，认知及接受程度还有待提升，现有网络摄像机的网络参数配置又令人感觉复杂。高清IP摄像机的行业标准缺失，高清IPC产品市场相对混乱，近期上海市率先推出了的网络摄像机地方标准，相信对整个IP网络市场有很好的规范和促进作用。
　　3、高清网络摄像机的不菲价格，一般720PCMOS传感器的高清网络摄像机市场含税价格在1800元以上，所以这在很大程度上，由价格因素影响了高清IP摄像机的快速普及和应用，用户要上高清监控项目就意味着从前端高清摄像机、网络传输带宽、海量视频存储和相关周边配套设施投入相对高出很多的投资。这对于普通用户，项目投入成本是影响他们选择的重要因素，或只能望洋兴叹。因此，高清视频存储产品不能像标清DVR一样大面积使用，现阶段它的行业应用主要集中在不太在意产品价格的公安、银行等行业的重点大型项目上。
　　4、是高清前端接入和兼容性问题，用户最终还是关心高清存储产品是否能支持高清前端厂家的产品。用户的诉求是高清存储加高清IP摄像机的系统和传统模拟监控系统一样，能够无厂家无具体指定型号、无需配置很多复杂的参数，做到即插即用，使用户有中国体彩网：的选择和操作空间。
　　可以说，不同厂家之间的网络产品互信互通的问题，是制约整个行业网络化进程的一个重要问题，高清存储也不例外。针对于标准问题，安防网络视频领先企业共同起草制定了ONVIF/PSIA开放标准规范。标准定义了网络视频设备之间的信息通讯协议,如设备搜索、实时视频、音频、元数据、云镜控制和控制信息等。最近也有厂家提出“中间件”的技术解决方案，标准化对于推动网络视频监控的发展意义重大，但笔者认为在短期内有关标准的问题仍不能立即解决网络视频产品间的兼容性问题。
　　按照在传统DSP平台下，要求实现不同厂家设备的接入，目前这种方式仍是主流。所以最终用户在高清存储设备选型的时候，必须清楚该设备支持前端哪些厂家的高清IP摄像机、具体什么型号?是否所有功能都支持?故所有的IPC厂家应以“开放”的心态来做产品，提供标准化接口，以满足整个监控产业的良性发展。
　　结语
　　2011年是中国安防行业的高清元年，安防行业IP化的加速，高清的春天也即将来临。在技术和产业变革的今天，高清集结号已经吹响。安防企业需要全方位做好准备，及时调整自身产品和市场布局，把握住行业高清带来的巨大商机!
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