文/李華民

近幾年，“平安城市”、“智慧城市”、“寬帶中國”的建設，大大推進了高清網(wǎng)絡攝像機的發(fā)展。根據(jù)IHS調查數(shù)據(jù)，2014-2019年，中國高清網(wǎng)絡攝像機的年復合增長率將達到56.3%。預計未來幾年，高速增長的市場需求將繼續(xù)牽引產業(yè)鏈上下游廠家的高度關注，產品技術及創(chuàng)新應用將持續(xù)高速發(fā)展。

視頻編解碼技術發(fā)展

高清視頻編解碼技術是高清網(wǎng)絡攝像機的核心關鍵技術，可以說沒有高清視頻編解碼技術的發(fā)展，就沒有高清網(wǎng)絡攝像機今天的規(guī)?；瘧?。近幾年H.264高清編解碼標準替代了幾年前普遍采用的MPEG4標準，成為業(yè)內普遍采用的視頻編解碼標準。

受國家政策牽引及平安城市建設需求發(fā)展，國內SVAC編碼技術將在國內的平安城市建設中進行推廣，但推廣過程還是需要產業(yè)鏈上下游密切配合和同心協(xié)力。SVAC編碼標準本身也需要在保持其優(yōu)勢和特點的前提下與時俱進發(fā)展。

盡管面臨專利費用等問題，H.265編碼一經推出，即受到TI、安霸、海思等視頻監(jiān)控行業(yè)上游芯片廠家的青睞，預計2014年底到2015年初，適用于安防視頻監(jiān)控的H.265編碼芯片將推出樣片。當然，H.265標準的批量應用過程中還需要克服芯片功耗、專利費用等問題； 2003年H.264標準得到正式批準到推廣應用經過了幾年的時間，H.265標準從正式批準到推廣應用的時間預計將比H.264標準的推廣的時間更快；隨著技術進步和市場發(fā)展，經過幾年時間，最終H.265有可能如當年H.264全面替代MPEG4一樣全面替換現(xiàn)在作為主流的H.264標準。

高清圖像傳感器技術發(fā)展

高清圖像傳感器作為整個攝像機的核心部件，其性能和品質決定了整個攝像機系統(tǒng)的基礎性能。目前視頻監(jiān)控用的高清圖像傳感器以100萬像素和200萬像素CMOS為主，行業(yè)內一些廠家已推出300萬像素、500萬像素、800萬像素的產品。

高清圖像傳感器發(fā)展迅速，具有以下發(fā)展趨勢：

高分辨率：200萬像素的比例將進一步提高，300萬像素、500萬像素、800萬像素乃至千萬像素的產品在一些特殊應用場所已開始采用。

超低照度：隨著CMOS圖像傳感器高敏感度、暗電流控制等技術的進一步發(fā)展，CMOS圖像傳感器的感光能力進一步提升。大靶面高靈敏度CMOS傳感器的陸續(xù)推出和應用將實現(xiàn)星光級低照度產品的應用和推廣。

高速度：最高的輸出幀率從原有的30fps 、60fps發(fā)展至120fps甚至更高，一方面能夠實現(xiàn)更高的幀率輸出，例如60fps輸出的高清攝像機；另一方面，能以高幀率輸出能力為基礎利用多次曝光技術及多幀融合技術實現(xiàn)更好的寬動態(tài)性能。

CMOS取代CCD：未來兩年隨著CMOS技術的發(fā)展，在高清200萬視頻監(jiān)控應用方面，CMOS圖像傳感器以其性能、功耗、成本等優(yōu)勢，已基本取代CCD產品。隨著CMOS傳感器GlobalShutter技術的應用和其性能的進一步提升，在CCD占據(jù)主導地位的卡口應用方面，CCD也有可能被CMOS取代。CCD的應用領域將進一步縮小。

高清一體化機芯技術發(fā)展

高清一體化機芯作為高清球機和一體化機的核心部件，前幾年一直被索尼和日立等日系廠家所壟斷，近年來，國內有部分廠家投入力量進行了高清國產機芯的開發(fā)，但其中多數(shù)廠家產品的圖像質量特別是低照度下的視頻效果和聚焦速度和索尼和日立的高清機芯相比仍有差距。更重要的，大部分國內廠家的高清一體化機芯在開發(fā)過程和出廠測試環(huán)節(jié)的極限測試不夠，導致工程應用中返修率較高。國內領先廠家需要重視機芯的可靠性并持續(xù)改進，相信這些問題一定能得到優(yōu)化和解決。

機芯的光學變倍從18倍向20倍乃至30倍發(fā)展，能夠看的更遠，支持30倍光學變倍的產品應用增多。但超過30倍光學變倍的鏡頭由于技術及品質控制有一定困難，且成本較高，從應用環(huán)境而言，與30倍以下產品相比優(yōu)勢不明顯，未來幾年內支持30倍以上光學變倍的高清一體化機芯的應用意義不大。

大倍數(shù)條件下，輕微的攝像機抖動都會帶來視頻圖像的較大抖動?，F(xiàn)在有廠家開始采用電子防抖技術，但電子防抖會以犧牲圖像的分辨率為代價，而光學防抖的成本又較高，采用電子防抖及電子陀螺配合云臺控制的機電混合防抖技術能在效果和成本間實現(xiàn)較好的平衡。

紅外補光技術發(fā)展

目前傳統(tǒng)的LED點陣和矩陣式紅外燈并存，未來將大量應用壽命更長、發(fā)光效率更高的矩陣式紅外補光。紅外補光技術向小型化和高功率密度方向發(fā)展。對于長距離監(jiān)控應用，目前行業(yè)有應用激光紅外燈作為補光源，從補光效果和功率密度等技術方面評估，激光紅外補光都是一種較好的方式。但其應用需要考慮環(huán)境影響，筆者了解到歐洲等國家對于激光紅外產品應用都有著嚴格的限制，建議業(yè)內客戶和廠家不要單純的一味追求監(jiān)控距離，而忽視了其對人眼可能的傷害。筆者建議對其應用出臺相應的應用標準，在確實需要激光紅外應用的場所采用，并采用一定的警示標志。

透霧技術發(fā)展

隨著國內霧靄天氣的增多，視頻監(jiān)控效果容易受霧靄影響。平安城市及人防等高點監(jiān)控項目對透霧攝像機的需求增加。

目前業(yè)內一般采用數(shù)字透霧技術和光學透霧技術。數(shù)字透霧技術即利用一些圖像增強處理算法，對霧氣下的圖像信息進行數(shù)字增強處理。光學透霧技術即利用大口徑的透霧鏡頭對穿過霧氣的紅外波段光線實現(xiàn)成像。

隨著攝像機前端處理芯片的處理能力提升，數(shù)字透霧處理將從后端軟件處理向前端攝像機轉移。大口徑透霧鏡頭的紅外透過率更高，配合紅外光感度更好的傳感器將實現(xiàn)更好的光學透霧效果，大口徑透霧鏡頭的成本很高，將隨著技術的進步進一步提升品質，降低成本。

同時實現(xiàn)光學透霧技術與數(shù)字透霧技術的結合，取得更好的透霧效果。

基于攝像機基本光成像的原理，透霧攝像機在遇到霧和靄是有區(qū)別的：霧一般為水分子團，顆粒較小，紅外光透過率較高，而靄一般為固體顆粒，顆粒較大，紅外光透過率較低。筆者曾經用同一臺透霧攝像機在空氣污染較低的城市霧天環(huán)境下，看清20KM外的建筑物和車輛，而在另一個污染較嚴重的城市，3KM外都不能看清。因此要實現(xiàn)在大氣污染較嚴重的城市和地區(qū)看的更清，看的更遠，不能僅寄希望于透霧技術的發(fā)展，說句題外話，還是要寄希望于城市的環(huán)境污染控制力度的提升。

網(wǎng)絡傳輸技術發(fā)展

隨著光傳輸技術發(fā)展，目前平安城市前端點位的傳輸基本上均采用光纖傳輸，而目前市場上絕大多數(shù)產品僅支持有線網(wǎng)口，一般通過外接ONU或者光纖收發(fā)器實現(xiàn)電光轉換后，實現(xiàn)光纖網(wǎng)絡接入。隨著技術的發(fā)展，目前已有烽火眾智等廠家全系列網(wǎng)絡攝像機均支持光口，無需外接光纖收發(fā)器或ONU等設備即可直接接入光網(wǎng)絡，實現(xiàn)真正意義的全光網(wǎng)絡傳輸，集成度更高、抗干擾更強。

目前國內4G網(wǎng)絡已開始商用，利用4G網(wǎng)絡進行高清視頻的傳輸成為可能。估計未來2年內將開始運用于移動視頻監(jiān)控和臨時部署的點位監(jiān)控，但4G網(wǎng)絡的推廣和成熟需要一個過程，目前資費也較高，筆者認為平安城市大量應用4G進行固定點的高清視頻監(jiān)控傳輸?shù)目赡苄圆淮蟆?/p>

智能化應用技術發(fā)展

智能化應用技術現(xiàn)狀：目前只有車牌識別、移動偵測、視頻遮擋報警等前端應用真正實用化，而其他很多前端智能視頻分析技術受準確性影響及行業(yè)需求因素，離真正成熟并實用尚有一段距離。

智能視頻分析應用的準確率需要進一步提高，只有識別率提高、誤報率進一步降低，更多的智能分析應用才能夠真正實用化。智能分析技術將從單機的智能分析技術向系統(tǒng)級智能應用技術發(fā)展，如結合智能跟蹤處理技術，實現(xiàn)槍球聯(lián)動、多機聯(lián)動，實現(xiàn)系統(tǒng)級的智能化應用。

環(huán)境適應性及可靠性技術發(fā)展

高清網(wǎng)絡攝像機需滿足24小時長時間穩(wěn)定工作，特別是平安城市等室外產品，可靠性要求更高。目前市場上產品的可靠性水平現(xiàn)狀與不斷發(fā)展的市場需求還有差距。產品的環(huán)境適應能力及可靠性將進一步提升，具體而言：

防雷特性將進一步提升：防雷級別從目前市場主流的3KV、4KV向6KV、8KV發(fā)展。

電壓適應范圍將進一步提升：電壓波動范圍從15%，向25%甚至50%提升。溫度適應性將進一步提升：從主流產品的-10℃～60℃向-40℃～70℃發(fā)展。防水防塵等級將從IP65向IP66乃至IP67方向發(fā)展。

產品的可靠性做的不好的廠家可能一時賺錢，但相信在行業(yè)內是走不遠的。只有真正通過可靠性工程建設，將產品可靠性放在重中之重的廠家，才有可能真正成為業(yè)內一流的廠家。

綠色節(jié)能技術發(fā)展

網(wǎng)絡攝像機產品需要24小時連續(xù)工作，雖然單個網(wǎng)絡攝像機的功耗一般并不高，但隨著行業(yè)應用規(guī)模的擴大，總耗電量仍然較大。目前業(yè)內已開始研究采用更低功耗的芯片，降低產品功耗；通過采用數(shù)字電源等最新的電源技術提升網(wǎng)絡攝像機電源轉換的效率；在一些行業(yè)應用中，綠色節(jié)能產品可智能判別事件，只在關注事件發(fā)生后，開啟所有功能模塊，而在無事件發(fā)生情況下，自動降低碼率、幀率，關閉不需要的功能模塊，實現(xiàn)盡可能降低功耗。

結合行業(yè)應用微創(chuàng)新持續(xù)進步

筆者認為，未來幾年行業(yè)內不會出現(xiàn)顛覆性的技術和應用，同質化競爭將持續(xù)存在。網(wǎng)絡攝像機廠家應追求“大同”而“小異”：“大同”即應結合行業(yè)發(fā)展趨勢，關注產品細節(jié)，持續(xù)提升產品品質，走品質化發(fā)展道路；“小異”即應著眼于深入研究客戶需求，持續(xù)進行微創(chuàng)新，開發(fā)滿足客戶需求的功能和特性。使產品始終保持差異化特性。

總而言之，“大同”的品質化和“小異”的差異化是網(wǎng)絡攝像機行業(yè)健康發(fā)展的兩大法寶。