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物聯網趨勢下的安防監控發展預測

作者: 來源: 日期:2015-12-13 16:20:17 人氣:0 評論:0 標簽:來源 新浪地產2015/12/11 10:36:52

  根據相關機構的調查顯示,全球監控攝像機市場在未來五年內將保持穩步增長,2013年全球監控攝像機的出貨量預計約為8560萬臺,到2017年這一數據將上升到1.145億臺。而從總體上來講,無論模擬監控系統,還是IP網絡監控系統,整個視頻監控行業正朝著高清化、數字化的方向邁進,這些對于中端傳輸和后端矩陣控制系統的發展提出了更高的要求,能夠支持更大規模數量、數字化高清視頻監控的傳輸系統和矩陣控制系統成為了市場當前迫切的需求。

  高清化、網絡化、智能化、多元化是安防技術的整體發展趨勢

  在過去,智能功能一般在后端實現,通過服務器上的軟件對抓取的圖像進行分析。現在隨著前端的嵌入式處理器性能的增強,攝像頭通過智能算法,從圖像中實時提取特征或感興趣的信息,分析目標及其行為,以實現智能判決。比較典型的例子比如車牌識別、人臉識別、多目標跟蹤等。智能化是安防技術發展的大趨勢,而且實現的方式也逐漸從后端走向前端。

  賽靈思ISM市場技術營銷經理羅霖: Xilinx FPGA天生的并行處理能力特別適合像素級的圖像處理和分析,能實現高于一般嵌入式處理器10倍以上的吞吐率。因此在很多高清攝像機里,用于實現高性能或定制化的ISP,以增強圖像畫質。在一些差異化的產品中,比如多攝像頭的全景監控,或是可見光與紅外融合的攝像頭里,用FPGA來實現圖像的前處理,比如拼接、融合等,提供超出DSP/ASSP的功能。另外,Xilinx的Zynq SoC把雙核Cortex-A9處理器與FPGA通過高速片上總線集成在單芯片上,對于智能算法的軟硬件劃分是非常適合的平臺,像素級的處理由FPGA實現,幀級的處理由Cortex-A9實現。

  新一代圖像傳感器的技術和性能以及物聯網(IoT)引領著視頻監控應用的發展趨勢。各大公司不斷通過使用新一代的高質量圖像傳感器實現產品的差異化設計,這些圖像傳感器能夠提供更好的低照度性能以及增強的寬動態范圍(WDR)。此外,全高清(1080p)等主流分辨率已經受到了挑戰,可以看到越來越多的公司正在開發和提供4K超高清視頻監控系統,而這需要新的更先進的壓縮技術。各大公司還將提供高附加值的服務,如用于存儲和分析的云服務。部分視頻分析算法將在終端實現(例如,在每個監控攝像頭中),而更多視頻分析將基于云端實現。來自終端的預處理數據將被傳送到云端,由高性能計算機進行遠程分析。互聯的高性能計算機將運行最新的復雜視頻分析算法,可降低終端的實現成本。各類響應將根據視頻內容的分析結果啟動,這可能是自動觸發事件或僅僅是對某個或某些人的警告提醒。

  萊迪思半導體工業市場高級總監Kambiz Khalilian:視頻監控技術仍在不斷發展。圖像傳感器接口與圖像信號處理器(ISP)ASSP支持的連接協議間仍存在不匹配的情況,某些應用需要多個圖像傳感器,而大多數ASSP僅能連接一個或數量有限的圖像傳感器,此外,大多數ASSP并不具備足夠的帶寬來用于高質量的復雜WDR處理,而FPGA 可以彌補這些不足。

  索喜科技(上海)有限公司市場部高級經理路標:毫無疑問,高清化,網絡化,智能化,多元化是安防技術的整體發展趨勢。而就相關產品和應用來講,安防行業會逐步進入細分市場。不管是面向行業或是家庭應用,無論是做產品還是方案,廠家們都會越來越多地關注最終客戶需求,專注自己最擅長的產品,在軟硬件系統上做出差異化。

  面向不斷持續發展的安防行業,索喜科技于2014年推出了最新的芯片產品M8M。針對市場上火熱的高清監控攝像頭和運動攝像機的需求,M8M提供了完整的[email protected][email protected]的設計方案。該系統是一套完整的軟硬件方案,硬件上M8M的采用了超低功耗的芯片設計理念同時,內置了功能強大的DSP(配置了多種可選智能算法),并且芯片配置了各種功率,帶寬的常用接口,極大地豐富了M8M的可塑性。軟件上M8M支持RTOS和Linux雙系統,設計靈活、便捷,并可以通過軟件功能模塊的形式支持客戶快速升級迭代。

  隨著視頻監控步入高清時代,網絡攝像機(IPNC)依靠其優越的性能和不斷降低的成本,迅速成為市場主流。而近兩年,模擬高清攝像機異軍突起,使得傳統模擬家族似乎又有了復蘇的跡象。此前處于前沿而一度被邊緣化的數字高清攝像機,也摩拳擦掌加入戰局,欲成鼎立之勢。 模擬高清標準已有CVI、TVI、AHD等三個商用標準,據說近期還有類似標準推出,于是呈現行業標準的春秋戰國時代。數字高清標準既有 Semetch(原Gennum)、Intersil等傳統安防芯片大廠, 也有天津瑞發科半導體這樣的市場新軍推出其自主標準AVT這樣更具高性價比的方案。IPNC和模擬/數字同軸技術都走向高清化,從720P到1080P分辨率,甚至邁向4K超高清技術。視頻編碼技術從當前H.264向H.265快速升級,而SVAC作為國家標準也在逐步導入。

  瑞發科副總經理王立新:瑞發科在傳統標清模擬監控工程升級改造項目中,直接更換前后端即可實現數字高清監控,可大大節省改造成本;相比HD-SDI,采用AVT技術可以使用75-3同軸電纜實現500米以上的遠距離、視覺無損的高清視頻傳輸,設備成本也大幅降低;相比模擬高清技術,AVT技術更加穩定可靠、由于是數字傳輸,視頻信號無失真,不衰減、圖像還原性好,而且易于未來產品的升級換代。相對于網絡高清,AVT技術無延時,傳輸距離更遠,而且系統復雜度低。

  Pleora銷售工程師Harry Chen:隨著各種圖像源開始能提供更加智能和清晰的觀測能力,在安全性方面,成像技術正變得越來越重要。例如,在港口航運監控系統中,現在開始使用可見光加熱成像組合的方式來提高監控安全。其中一項關鍵的難點是如何將現有的相機和新的成像源來進行組網,并將圖像分發到各種處理、存儲設備以及終端用戶。

  這樣就使圖像的傳輸接口部分變得越來越重要,即將圖像從相機傳輸到處理系統的接口傳輸技術。隨著這些成像系統變得越來越復雜,對于圖像分辨率、幀率和延時的要求已經超過了傳統圖像傳輸接口所具有的能力。如今我們已經看到相機設計者和制造商開始采用GigE Vision圖像接口來滿足高帶寬和圖像實時處理的要求。另外,這種圖像接口還具有簡化布線、組網等優勢,來幫助簡化系統設計、降低成本以及提高性能。

  Pleora提供的圖像接口能夠將現有的相機轉換為GigE Vision相機,或者將GigE Vision性能集成到成像設備中,從而幫助廠商降低系統成本,提升性能。

  安防市場將邁向更低成本的方案

  安全和安防攝像機的技術趨勢在很多方面來看,都是由整體市場邁向更低成本的方案但不犧牲圖像性能所帶動。而高清(HD)分辨率的使用(當前是 1080p,未來可能更高),視訊比現在是給定的,需要不斷降低整體系統成本推動著攝像機設計邁向使用更小的光學格式,這導致需要更小的像素結構,以成本有效的方式來達到這些分辨率,而不影響圖像性能或光靈敏度。這整體趨勢也適用于圖像壓縮協處理器的發展,因而也需要開發和使用較小的設計和制造節點。

  安森美半導體圖像傳感器部工業及安防分部策略營銷經理Joost Seijnaeve:安森美半導體針對安全和安防應用提供全面的圖像傳感器產品陣容,以領先市場的器件提供高動態范圍和高幀率帶來性能和價格均引人入勝的價值方案。例如,最近推出的圖像傳感器AR0230是一款兩百萬像素、1/2.7英寸光學格式的器件,提供高達105 dB的動態范圍,具有領先業界的微光能力和卓越的近紅外性能。該器件的關鍵性能是DR-Pix(動態響應像素)技術,該技術在單個像素設計中結合兩種運行模式,令傳感器在寬范圍的光照條件下提供最好的低噪性能。

  工業物聯網也是監控領域發展的新方向

  在網絡的支持下,數據采集,無線傳輸,自行組網都將賦予監控領域新的特征。基于超低功耗的數字處理系統,無線系統和電源管理及能量采集系統將助力終端設計在大數據應用里實現差異化和平臺化。工業物聯網也是監控領域發展的新方向。

  矩陣高清化發展越來越凸顯。矩陣高清化之后不論是聯網還是單機操作,均保留了原有的便捷切換控制、圖像巡檢定位等功能,如報警聯動、成組切換等。由此,矩陣技術發展朝著兼容化方向發展。同樣,軟硬結合鑄就視頻矩陣未來發展方向。

  亞德諾半導體(ADI)技術(上海)有限公司張鵬:由于傳輸的視頻帶寬在不斷增加,高頻信號在線路中不同頻率有不同的衰減,因此對于長線驅動的要求十分嚴格。公司在芯片內增加預加重和均衡(EQ)功能,并且讓這種功能可編程以適應不同線長。在高清監控矩陣芯片上,目前主要采取三種方案:

  (1)FPGA方案,配合并行接口的ADV7611 HDMI 接收器和ADV7513 HDMI發送器,操作靈活,但布板困難,適合小矩陣。

  (2)數字差分交叉矩陣方案,配合HDMI Repeater,(比如前后各16片ADV7623配合4片16x16交叉矩陣ADN4604做的16x16HDMI矩陣),布板緊湊簡單,可做大型矩陣。

  (3)模擬視頻高清矩陣(比如750MHz 帶寬的16x16模擬矩陣ADV3227),成本低,抗干擾能力稍弱。

  針對廣泛的實時檢測應用,ADI公司已開發出一款低成本、低功耗嵌入式計算機視覺平臺。該Blackfin 低功耗成像平臺(BLIP)采用業界領先的低功耗Blackfin?處理器家族中的最新產品以及ADI公司專門優化的軟件庫。這款解決方案為終端設備制造商提供開箱即用的開發平臺,具備多種功能特性,涵蓋智能運動檢測、人數統計、車輛檢測和人臉檢測,室內和室外均可使用。

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