摘要：介紹了我國(guó)視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像機(jī)從有線模擬信號(hào)到有線數(shù)字高清信號(hào)再到無(wú)線數(shù)字高清信號(hào)，最終發(fā)展為5G無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍的歷程。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控;攝像機(jī);模擬信號(hào);數(shù)字信號(hào);有線;無(wú)線;5G

0? ? 引言

我國(guó)安防監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程可以分為四個(gè)階段：有線模擬階段、有線數(shù)字高清階段、無(wú)線數(shù)字高清階段、5G云存儲(chǔ)云計(jì)算大數(shù)據(jù)階段。整個(gè)發(fā)展過(guò)程從無(wú)到有，從開(kāi)始的全部引進(jìn)全套國(guó)外設(shè)備，到僅引進(jìn)芯片，國(guó)產(chǎn)化配件組裝，再到后來(lái)芯片開(kāi)發(fā)、國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)全部設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，最后發(fā)展到技術(shù)設(shè)備、核心芯片全部處于世界領(lǐng)先水平，在全球市場(chǎng)上的占有率從20世紀(jì)90年代的0到2019年的50%以上，經(jīng)過(guò)20多年的跨越性大發(fā)展，和中國(guó)的很多領(lǐng)域一樣，取得了全球領(lǐng)先的地位。

1? ? 第一階段——有線模擬階段

大約在20世紀(jì)90年代初，國(guó)內(nèi)需求的電視監(jiān)控設(shè)備全部是從國(guó)外進(jìn)口的，國(guó)內(nèi)沒(méi)有生產(chǎn)，雖然市場(chǎng)很小，也就是幾個(gè)特殊行業(yè)應(yīng)用，但價(jià)格很高，一臺(tái)普通的槍機(jī)就要幾千元。1995年前后，國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控技術(shù)起步，以模擬監(jiān)控?cái)z像機(jī)組裝開(kāi)始，主要進(jìn)口日本的索尼和夏普的監(jiān)控?cái)z像機(jī)芯片。模擬攝像機(jī)的發(fā)展歷程比較漫長(zhǎng)，1995—2010年，索尼、夏普芯片一統(tǒng)天下，從開(kāi)始的420線、480線、540線、600線最后到700線，經(jīng)歷了十幾年的發(fā)展，形成了一個(gè)巨大的市場(chǎng)，很多外國(guó)巨頭在中國(guó)設(shè)廠生產(chǎn)，像松下、三星、LG、霍尼韋爾等。中國(guó)本土的企業(yè)多以裝機(jī)為主，沒(méi)有芯片等關(guān)鍵技術(shù)，但因國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求很大，裝機(jī)公司發(fā)展很快，規(guī)模達(dá)幾萬(wàn)家。直至2010年國(guó)產(chǎn)芯片才開(kāi)發(fā)出來(lái)，從開(kāi)始的800線、1000線到后來(lái)的1200線，攝像機(jī)價(jià)格也隨之一落千丈，從20世紀(jì)90年代初進(jìn)口攝像機(jī)幾千元一臺(tái)，到2010年幾十元一臺(tái)，在這個(gè)演變過(guò)程中，無(wú)論是開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)商、制造商還是經(jīng)銷商、工程商，都風(fēng)風(fēng)火火，大干快上，產(chǎn)品供不應(yīng)求，紛紛擴(kuò)大規(guī)模，擴(kuò)大生產(chǎn)，特別是深圳，幾百人的工廠比比皆是。這是安防行業(yè)發(fā)展最快的時(shí)期，也是最好的時(shí)期，大小安防公司就是在這個(gè)時(shí)候積累了第一桶金，雖然只掙得一個(gè)微薄的組裝費(fèi)，但中國(guó)市場(chǎng)巨大，薄利多銷，積少成多。國(guó)外的一些大公司也在這個(gè)大環(huán)境下飛速發(fā)展，他們的工廠在國(guó)內(nèi)遍地開(kāi)花，掙得巨額利潤(rùn)，特別是在初期的國(guó)外芯片壟斷時(shí)期，大部分利潤(rùn)都被他們掙得了。后期芯片國(guó)產(chǎn)化后，價(jià)格也快速下降，利潤(rùn)就很低了。在整個(gè)有線模擬階段，是以國(guó)外公司為主導(dǎo)，中國(guó)公司學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，這為后來(lái)的超越打下了基礎(chǔ)。

模擬攝像機(jī)有致命的缺點(diǎn)，關(guān)鍵一點(diǎn)就是圖像不夠清楚，像素突破不了50萬(wàn);另外一點(diǎn)是信號(hào)容易被干擾。這兩個(gè)致命的缺點(diǎn)，使其注定要被數(shù)字高清攝像機(jī)所取代。

2? ? 第二階段——有線數(shù)字高清階段

隨著科技的發(fā)展，模擬攝像機(jī)逐漸走入低谷，而有線數(shù)字高清攝像機(jī)得到迅猛發(fā)展。數(shù)字高清監(jiān)控系統(tǒng)從2010年起步，剛開(kāi)始像素只有100萬(wàn)，后來(lái)逐漸發(fā)展。起步階段出現(xiàn)了一個(gè)模擬攝像機(jī)的替代產(chǎn)品，即同軸數(shù)字高清攝像機(jī)，以大華科技公司的產(chǎn)品為代表，其優(yōu)勢(shì)是，在模擬攝像機(jī)的老系統(tǒng)中，不用更換線纜，用原先的同軸線，就能更新改造成高清數(shù)字系統(tǒng)，使監(jiān)控系統(tǒng)的圖像清晰度得到大幅提升，從模擬攝像機(jī)的30萬(wàn)像素，提升到100萬(wàn)甚至200萬(wàn)像素。但同軸高清系統(tǒng)還存在致命的缺點(diǎn)。

有線數(shù)字高清監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展非常迅猛，以中國(guó)技術(shù)為主導(dǎo)，真正體現(xiàn)了中國(guó)速度。在這個(gè)過(guò)程中，華為的海思芯片功不可沒(méi)，僅僅用了三年時(shí)間，到2013年，數(shù)字高清攝像機(jī)就從1 000多元降到100多元，許多安防監(jiān)控制造商因?yàn)閾Q代太慢、價(jià)格太高被淘汰了，而海康威視和大華兩家公司逐漸脫穎而出，成為市場(chǎng)的王者，這兩家公司的市場(chǎng)占有率達(dá)到了80%，特別是?？低?，其市場(chǎng)占有率超過(guò)50%。在這三年期間，深圳的模擬攝像機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，跟不上時(shí)代的發(fā)展，紛紛倒閉，成千上萬(wàn)的企業(yè)幾乎在一夜之間消失了，深圳監(jiān)控行業(yè)哀嚎一片，慘不忍睹，很多規(guī)模較大的企業(yè)也難逃市場(chǎng)的淘汰而倒下，這是安防市場(chǎng)最腥風(fēng)血雨的三年，大浪淘沙，剩者為王。王者?？低暟l(fā)展成為全球安防行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。而那些國(guó)外的大品牌如松下、三星、AD等，也由于喪失了芯片的壟斷地位，又跟不上中國(guó)市場(chǎng)的巨大變化而逐漸淡出中國(guó)市場(chǎng)，生產(chǎn)工業(yè)園也就跟著撤離了。

中國(guó)安防市場(chǎng)的數(shù)字化發(fā)展是中國(guó)民族品牌翻身大發(fā)展，實(shí)現(xiàn)超越的一個(gè)縮影，在這個(gè)領(lǐng)域的帶領(lǐng)者是華為和?？低?，雖然它的的影響力遠(yuǎn)沒(méi)有手機(jī)芯片和5G芯片大，但也引起了國(guó)際社會(huì)的廣泛關(guān)注，使?？低暫腿A為一起成為美國(guó)政府的打壓對(duì)象。

有線數(shù)字高清攝像機(jī)也有一些缺點(diǎn)，一是需要布線，安裝成本、材料成本較高;二是信號(hào)有一些延遲，對(duì)要求信號(hào)精準(zhǔn)的行業(yè)不能滿足要求。所以它會(huì)被無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)，特別是5G攝像機(jī)所取代。

3? ? 第三階段——無(wú)線數(shù)字高清階段

無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)分為Wi-Fi無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)和4G無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)。Wi-Fi無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)的誕生僅僅比有線數(shù)字高清攝像機(jī)晚了兩年左右，但它的發(fā)展一點(diǎn)也不比有線數(shù)字高清攝像機(jī)慢，芯片和技術(shù)都由中國(guó)公司自主研發(fā)，處于世界領(lǐng)先水平。有線數(shù)字高清監(jiān)控系統(tǒng)和無(wú)線數(shù)字高清系統(tǒng)，并行發(fā)展，各有特點(diǎn)，各有優(yōu)勢(shì)，而且相互融合在一個(gè)系統(tǒng)中，既有有線數(shù)字高清攝像機(jī)，也有無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)，通過(guò)路由器連接在一個(gè)系統(tǒng)中，相互補(bǔ)充。無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)通過(guò)幾年的高速發(fā)展，出現(xiàn)了很多優(yōu)秀的企業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)品牌，比如海康威視的螢石、大華的樂(lè)橙、小米的小蟻等。但無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)仍解決不了有線數(shù)字高清攝像機(jī)的信號(hào)延遲問(wèn)題，它的穩(wěn)定性也不如有線數(shù)字高清攝像機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)信號(hào)丟失、路由器死機(jī)、聯(lián)網(wǎng)失敗等問(wèn)題。因此，在大的系統(tǒng)中仍然是有線數(shù)字高清主導(dǎo)，無(wú)線數(shù)字高清補(bǔ)充;但在一些小的系統(tǒng)特別是以家庭為單位的應(yīng)用中，無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)由于其安裝簡(jiǎn)單、造價(jià)低、使用方便等特點(diǎn)受到了廣泛關(guān)注，得到了極大的發(fā)展，對(duì)視頻監(jiān)控的普及應(yīng)用做出了貢獻(xiàn)。

而4G無(wú)線數(shù)字高清攝像機(jī)目前為止還處于剛剛起步階段，比Wi-Fi無(wú)線數(shù)字高清晚了兩三年時(shí)間，由于4G網(wǎng)絡(luò)的帶寬和速率限制，再加上有一定的使用費(fèi)用，現(xiàn)在還沒(méi)有得到大規(guī)模的推廣和應(yīng)用，只是在一些特定的場(chǎng)合應(yīng)用?？梢哉f(shuō)，目前階段4G的應(yīng)用是在給5G的應(yīng)用進(jìn)行探索，積累經(jīng)驗(yàn)，打好基礎(chǔ)，最終的大規(guī)模市場(chǎng)應(yīng)用還應(yīng)該是5G。

4? ? 第四階段——5G云存儲(chǔ)云計(jì)算大數(shù)據(jù)階段

5G無(wú)線數(shù)字高清監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，應(yīng)該是顛覆性的、跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的革命?，F(xiàn)在很多領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用，它不僅僅局限于安防監(jiān)控領(lǐng)域，它的應(yīng)用范圍無(wú)法歷數(shù)，比如現(xiàn)在很火的遠(yuǎn)程醫(yī)療、無(wú)人駕駛等等。

圖像處理技術(shù)的發(fā)展是永無(wú)止境的，沒(méi)有最高只有更高，從數(shù)字高清開(kāi)始的100萬(wàn)像素、130萬(wàn)像素、200萬(wàn)像素，發(fā)展到300萬(wàn)、400萬(wàn)、500萬(wàn)、600萬(wàn)，一直到現(xiàn)在的4K大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)，其發(fā)展速度之快，令人目不暇接，短短幾年時(shí)間，從100萬(wàn)像素到1 000萬(wàn)像素，這也體現(xiàn)了中國(guó)技術(shù)、中國(guó)速度。這么高的清晰度，除了有線網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用，也對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，而4G達(dá)不到這么高的要求，5G的出現(xiàn)使得問(wèn)題迎刃而解，所以說(shuō)5G的應(yīng)用非常值得期待。

5G的應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，現(xiàn)在還沒(méi)有5G的數(shù)字高清一體化攝像機(jī)，相信它不久就會(huì)出現(xiàn)，隨著5G技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，5G數(shù)字高清攝像機(jī)會(huì)有巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)，不遠(yuǎn)的將來(lái)，隨著6G、7G的出現(xiàn)，它會(huì)取代有線數(shù)字高清攝像機(jī)，成為最后的王者。

暢想一下5G數(shù)字高清攝像機(jī)的應(yīng)用，它和云存儲(chǔ)云計(jì)算大數(shù)據(jù)相結(jié)合，每一臺(tái)攝像機(jī)都有一個(gè)終生的二維碼，不用布線，安裝簡(jiǎn)單，接上電后，它自動(dòng)連通平臺(tái)服務(wù)器，把看到的圖像全部上傳，在云端存儲(chǔ)，通過(guò)云計(jì)算，把圖像分類成人、車、物等若干種類，形成大數(shù)據(jù)，供人們查閱使用。每一個(gè)5G攝像機(jī)就是一個(gè)永久的采集點(diǎn)，掃一下它的二維碼，它的一切云端數(shù)據(jù)就可以呈現(xiàn)在我們面前。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

總之，技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越快，安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展也經(jīng)歷了從慢變快的加速度，從最初的有線模擬，到有線/無(wú)線數(shù)字高清，再到5G、6G數(shù)字高清，中國(guó)速度、中國(guó)技術(shù)終將走在世界前列。

收稿日期：2019-10-30

作者簡(jiǎn)介：徐旭志（1965—），男，山東濟(jì)南人，工程師，濟(jì)南安防協(xié)會(huì)特聘專家，研究方向：安防監(jiān)控。