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監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
智能視頻監(jiān)控
政策頻頻助推，安防行業(yè)迎來(lái)高畫質(zhì)化進(jìn)階
頻頻發(fā)布超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，作為超高清技術(shù)重點(diǎn)推廣(guǎng)領(lǐng)域，安防行業(yè)是否將迎來(lái)新的產(chǎn)業(yè)升級(jí)？
2019年3月初，工業(yè)和信息化部聯(lián)合國(guó)家廣(guǎng)播電視總局、中央廣(guǎng)播電視總臺(tái)印發(fā)《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(huà)(2019-2022年)》的通知(下稱(chēng)《行動(dòng)計(jì)劃(huà)》)，明確指出發(fā)展目標(biāo)，將按照“4K先行、兼顧8K”的總體技術(shù)路線(xiàn )，大力推進(jìn)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。到2022年，在文教娛樂、安防監(jiān)控、醫(yī)療健康、智能交通、工業(yè)製造等領(lǐng)域實(shí)現(xiàn)超高清視頻的規(guī)模化應(yīng)用。
同時(shí)，在《行動(dòng)計(jì)劃(huà)》中也明確提出，安防監(jiān)控領(lǐng)域是超高清應(yīng)用重點(diǎn)行業(yè)，未來(lái)將加快超高清監(jiān)控攝像機(jī)等的研發(fā)量產(chǎn)。推進(jìn)安防監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改造，支持發(fā)展基於超高清視頻的人臉識別、行為識別、目標(biāo)分類(lèi)等人工智慧算法，提升監(jiān)控範圍、識別效率及準(zhǔn)確率，打造一批智能超高清安防監(jiān)控應(yīng)用試點(diǎn)。
CPS中安網(wǎng)了解到，早於2018年，相關(guān)部門(mén)就開(kāi)始關(guān)注超高清視頻產(chǎn)業(yè)。2018年1月，工信部帶隊(duì)赴上海、杭州開(kāi)展調(diào)研，考察了海康威視、大華股份、阿里巴巴、晶晨半導(dǎo )體、上海高清等超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)。
在《行動(dòng)計(jì)劃(huà)》推出後，2019年7月，工信部部長(zhǎng)苗圩又帶團(tuán)考察了超高清視頻(北京)製作技術(shù)協(xié)同中心、北京中科寒武紀(jì)科技有限公司、北京小鳥看看科技有限公司等企業(yè)，深入了解我國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。
苗圩強(qiáng)調(diào)，超高清視頻具有廣(guǎng)闊的融合應(yīng)用前景，要加強(qiáng)超高清視頻核心技術(shù)和產(chǎn)品攻關(guān)，加快虛擬實(shí)境和人工智慧晶片等相關(guān)領(lǐng)域突破，推動(dòng)超高清視頻在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
與此同時(shí)，各省市產(chǎn)業(yè)扶持政策也開(kāi)始相繼推出。在2019世界超高清視頻產(chǎn)品發(fā)展大會(huì)上，廣(guǎng)東、北京、上海、安徽、湖南、重慶、四川以及青島等8省都發(fā)布了超高清視頻產(chǎn)業(yè)相關(guān)發(fā)展政策。
政策的技術(shù)升級(jí)風(fēng)向標(biāo)已經(jīng)指明，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的陸續(xù)出臺(tái)，無(wú)疑對(duì)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展添加了催化劑。CPS中安網(wǎng)了解到，超高清技術(shù)應(yīng)用於安防行業(yè)帶來(lái)的變革主要體現(xiàn)在兩(liǎng)個(gè)方面：一是超高解析度獲得更多細(xì)節(jié)特徵，還原監(jiān)控場(chǎng)景；二是攝像機(jī)視野覆蓋範圍更廣(guǎng)，解決大場(chǎng)景監(jiān)控問(wèn)題。
具體來(lái)看，超高解析度可以捕捉更多細(xì)節(jié)，滿(mǎn)足更複雜場(chǎng)所監(jiān)控需求。據(jù)了解，4K常見(jiàn)解析度有3840*2160像素和4096*2160像素兩(liǎng)種規(guī)格，是1080P解析度的4倍。垂直解析度越高，人眼能辨識的細(xì)節(jié)與層次就越多，且圖像放大後仍能清晰呈現(xiàn)，有效解決需要超高清畫面且光線(xiàn )複雜場(chǎng)景的監(jiān)控需求。
與此同時(shí)，結(jié)合全景技術(shù)，4K攝像機(jī)的寬視角能夠監(jiān)測(cè)覆蓋更廣(guǎng)的範圍，比如室外停車(chē)場(chǎng)、人流密集的商場(chǎng)等，在兼顧大場(chǎng)景的同時(shí)保留圖像細(xì)節(jié)，解決大場(chǎng)景視頻監(jiān)控問(wèn)題。
基於超高清技術(shù)的監(jiān)控視頻源，可以使人臉識別、車(chē)牌識別等智能分析結(jié)果將更加精確，促進(jìn)行業(yè)智能分析加速應(yīng)用。
技術(shù)變革是行業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)，但現(xiàn)階段的安防行業(yè)，能否成為超高清技術(shù)落地應(yīng)用的最佳土壤？
高畫質(zhì)化進(jìn)階之路
繼標(biāo)清、高畫質(zhì)化之後，安防行業(yè)超高畫質(zhì)化是必然趨勢(shì)，但技術(shù)變革背後，對(duì)前端、傳輸(shū)、存儲(chǔ)、智能分析、平臺(tái)、顯示等各環(huán)節(jié)均提出了更高的要求。想要實(shí)現(xiàn)真正的超高畫質(zhì)化，必須從視頻源的採集、視頻信號(hào)的編碼壓縮、視頻信號(hào)的傳輸(shū)、視頻的瀏覽、錄像文件的回放等環(huán)節(jié)全面支持高清，才能實(shí)現(xiàn)超高清技術(shù)的價(jià)值。
然而，這背後帶來(lái)的聯(lián)動(dòng)，並不是一朝一夕就可以解決的。當(dāng)前，超高清視頻監(jiān)控仍存在高帶寬、高存儲(chǔ)、高碼流、高成本等問(wèn)題。
傳輸(shū)需要更高的帶寬。4K超高清攝像機(jī)對(duì)於傳輸(shū)是一個(gè)很大的挑戰，其中最大的問(wèn)題就是帶寬，一般1080P高清H.264碼流需要4Mbps，而對(duì)於4K解析度來(lái)說(shuō)，則需要保證圖像傳輸(shū)在15Mbps左右。基於此，各大企業(yè)紛紛開(kāi)展5G技術(shù)研究，便是想要從基礎(chǔ)帶寬方面解決視頻傳輸(shū)難題，保障視頻高效傳輸(shū)的同時(shí)穩(wěn)定、抗幹擾、防破解。
存儲(chǔ)設(shè)備需要進(jìn)一步升級(jí)。隨著清晰度的上升，監(jiān)控視頻所佔用的空間也隨之增加。除此之外，對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、安全性也提出更高的要求。更大的碼流也需要存儲(chǔ)處理器更穩(wěn)定的並發(fā)寫(xiě)入/讀取性能。
需要更高性能的編解碼技術(shù)。H.265作為目前公認(rèn)的4K編碼技術(shù)，可以更流暢的編碼/解碼4K視頻，相比H.264可以使用更少的帶寬提供同樣的功能，但與之而來(lái)的是設(shè)備必須具備更強(qiáng)大的計(jì)算能力。此外，H.265與超高清的結(jié)合需要相應(yīng)的配套解決方案，從超高清攝像機(jī)、NVR/CVR、解碼器/視頻綜合平臺(tái)到中心平臺(tái)軟體等都必須能夠支持H.265技術(shù)。
整體高成本居高不下。前端攝像機(jī)中的感光晶片、編解碼晶片價(jià)格高昂；後端存儲(chǔ)設(shè)備隨著視頻監(jiān)控採集的數(shù)據(jù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)也必將導(dǎo )致價(jià)格上漲；此外在顯示端，目前安防行業(yè)內(nèi)4K圖像需要大屏拼接實(shí)現(xiàn)，對(duì)大多數(shù)用戶(hù)而言，價(jià)格偏高難以負(fù)擔(dān)，但價(jià)格過(guò)高又限制了多場(chǎng)景化的普及應(yīng)用。
業(yè)內(nèi)人士表示，現(xiàn)階段高清尚未完全普及，1080P尚能夠滿(mǎn)足大部分場(chǎng)景需求，更換(huàn)4K超高清攝像機(jī)帶來(lái)的高昂成本，與真正的需求是否成正比，以及對(duì)於實(shí)時(shí)監(jiān)控極為精準(zhǔn)的場(chǎng)景是否能真實(shí)提升能效還未可知。
國(guó)家政策的推動(dòng)、市場(chǎng)升級(jí)的需求看似正在為產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)，但以當(dāng)前4K監(jiān)控產(chǎn)品線(xiàn )的發(fā)展水平，大規(guī)模落地推廣(guǎng)的過(guò)程還有很長(zhǎng)一段路要走。
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頻頻發(fā)布超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，作為超高清技術(shù)重點(diǎn)推廣(guǎng)領(lǐng)域，安防行業(yè)是否將迎來(lái)新的產(chǎn)業(yè)升級(jí)？
2019年3月初，工業(yè)和信息化部聯(lián)合國(guó)家廣(guǎng)播電視總局、中央廣(guǎng)播電視總臺(tái)印發(fā)《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(huà)(2019-2022年)》的通知(下稱(chēng)《行動(dòng)計(jì)劃(huà)》)，明確指出發(fā)展目標(biāo)，將按照“4K先行、兼顧8K”的總體技術(shù)路線(xiàn )，大力推進(jìn)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。到2022年，在文教娛樂、安防監(jiān)控、醫(yī)療健康、智能交通、工業(yè)製造等領(lǐng)域實(shí)現(xiàn)超高清視頻的規(guī)模化應(yīng)用。
同時(shí)，在《行動(dòng)計(jì)劃(huà)》中也明確提出，安防監(jiān)控領(lǐng)域是超高清應(yīng)用重點(diǎn)行業(yè)，未來(lái)將加快超高清監(jiān)控攝像機(jī)等的研發(fā)量產(chǎn)。推進(jìn)安防監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)改造，支持發(fā)展基於超高清視頻的人臉識別、行為識別、目標(biāo)分類(lèi)等人工智慧算法，提升監(jiān)控範圍、識別效率及準(zhǔn)確率，打造一批智能超高清安防監(jiān)控應(yīng)用試點(diǎn)。
CPS中安網(wǎng)了解到，早於2018年，相關(guān)部門(mén)就開(kāi)始關(guān)注超高清視頻產(chǎn)業(yè)。2018年1月，工信部帶隊(duì)赴上海、杭州開(kāi)展調(diào)研，考察了海康威視、大華股份、阿里巴巴、晶晨半導(dǎo )體、上海高清等超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)。
在《行動(dòng)計(jì)劃(huà)》推出後，2019年7月，工信部部長(zhǎng)苗圩又帶團(tuán)考察了超高清視頻(北京)製作技術(shù)協(xié)同中心、北京中科寒武紀(jì)科技有限公司、北京小鳥看看科技有限公司等企業(yè)，深入了解我國(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況。
苗圩強(qiáng)調(diào)，超高清視頻具有廣(guǎng)闊的融合應(yīng)用前景，要加強(qiáng)超高清視頻核心技術(shù)和產(chǎn)品攻關(guān)，加快虛擬實(shí)境和人工智慧晶片等相關(guān)領(lǐng)域突破，推動(dòng)超高清視頻在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
與此同時(shí)，各省市產(chǎn)業(yè)扶持政策也開(kāi)始相繼推出。在2019世界超高清視頻產(chǎn)品發(fā)展大會(huì)上，廣(guǎng)東、北京、上海、安徽、湖南、重慶、四川以及青島等8省都發(fā)布了超高清視頻產(chǎn)業(yè)相關(guān)發(fā)展政策。
政策的技術(shù)升級(jí)風(fēng)向標(biāo)已經(jīng)指明，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的陸續(xù)出臺(tái)，無(wú)疑對(duì)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展添加了催化劑。CPS中安網(wǎng)了解到，超高清技術(shù)應(yīng)用於安防行業(yè)帶來(lái)的變革主要體現(xiàn)在兩(liǎng)個(gè)方面：一是超高解析度獲得更多細(xì)節(jié)特徵，還原監(jiān)控場(chǎng)景；二是攝像機(jī)視野覆蓋範圍更廣(guǎng)，解決大場(chǎng)景監(jiān)控問(wèn)題。
具體來(lái)看，超高解析度可以捕捉更多細(xì)節(jié)，滿(mǎn)足更複雜場(chǎng)所監(jiān)控需求。據(jù)了解，4K常見(jiàn)解析度有3840*2160像素和4096*2160像素兩(liǎng)種規(guī)格，是1080P解析度的4倍。垂直解析度越高，人眼能辨識的細(xì)節(jié)與層次就越多，且圖像放大後仍能清晰呈現(xiàn)，有效解決需要超高清畫面且光線(xiàn )複雜場(chǎng)景的監(jiān)控需求。
與此同時(shí)，結(jié)合全景技術(shù)，4K攝像機(jī)的寬視角能夠監(jiān)測(cè)覆蓋更廣(guǎng)的範圍，比如室外停車(chē)場(chǎng)、人流密集的商場(chǎng)等，在兼顧大場(chǎng)景的同時(shí)保留圖像細(xì)節(jié)，解決大場(chǎng)景視頻監(jiān)控問(wèn)題。
基於超高清技術(shù)的監(jiān)控視頻源，可以使人臉識別、車(chē)牌識別等智能分析結(jié)果將更加精確，促進(jìn)行業(yè)智能分析加速應(yīng)用。
技術(shù)變革是行業(yè)發(fā)展必然趨勢(shì)，但現(xiàn)階段的安防行業(yè)，能否成為超高清技術(shù)落地應(yīng)用的最佳土壤？
高畫質(zhì)化進(jìn)階之路
繼標(biāo)清、高畫質(zhì)化之後，安防行業(yè)超高畫質(zhì)化是必然趨勢(shì)，但技術(shù)變革背後，對(duì)前端、傳輸(shū)、存儲(chǔ)、智能分析、平臺(tái)、顯示等各環(huán)節(jié)均提出了更高的要求。想要實(shí)現(xiàn)真正的超高畫質(zhì)化，必須從視頻源的採集、視頻信號(hào)的編碼壓縮、視頻信號(hào)的傳輸(shū)、視頻的瀏覽、錄像文件的回放等環(huán)節(jié)全面支持高清，才能實(shí)現(xiàn)超高清技術(shù)的價(jià)值。
然而，這背後帶來(lái)的聯(lián)動(dòng)，並不是一朝一夕就可以解決的。當(dāng)前，超高清視頻監(jiān)控仍存在高帶寬、高存儲(chǔ)、高碼流、高成本等問(wèn)題。
傳輸(shū)需要更高的帶寬。4K超高清攝像機(jī)對(duì)於傳輸(shū)是一個(gè)很大的挑戰，其中最大的問(wèn)題就是帶寬，一般1080P高清H.264碼流需要4Mbps，而對(duì)於4K解析度來(lái)說(shuō)，則需要保證圖像傳輸(shū)在15Mbps左右。基於此，各大企業(yè)紛紛開(kāi)展5G技術(shù)研究，便是想要從基礎(chǔ)帶寬方面解決視頻傳輸(shū)難題，保障視頻高效傳輸(shū)的同時(shí)穩(wěn)定、抗幹擾、防破解。
存儲(chǔ)設(shè)備需要進(jìn)一步升級(jí)。隨著清晰度的上升，監(jiān)控視頻所佔用的空間也隨之增加。除此之外，對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性、安全性也提出更高的要求。更大的碼流也需要存儲(chǔ)處理器更穩(wěn)定的並發(fā)寫(xiě)入/讀取性能。
需要更高性能的編解碼技術(shù)。H.265作為目前公認(rèn)的4K編碼技術(shù)，可以更流暢的編碼/解碼4K視頻，相比H.264可以使用更少的帶寬提供同樣的功能，但與之而來(lái)的是設(shè)備必須具備更強(qiáng)大的計(jì)算能力。此外，H.265與超高清的結(jié)合需要相應(yīng)的配套解決方案，從超高清攝像機(jī)、NVR/CVR、解碼器/視頻綜合平臺(tái)到中心平臺(tái)軟體等都必須能夠支持H.265技術(shù)。
整體高成本居高不下。前端攝像機(jī)中的感光晶片、編解碼晶片價(jià)格高昂；後端存儲(chǔ)設(shè)備隨著視頻監(jiān)控採集的數(shù)據(jù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)也必將導(dǎo )致價(jià)格上漲；此外在顯示端，目前安防行業(yè)內(nèi)4K圖像需要大屏拼接實(shí)現(xiàn)，對(duì)大多數(shù)用戶(hù)而言，價(jià)格偏高難以負(fù)擔(dān)，但價(jià)格過(guò)高又限制了多場(chǎng)景化的普及應(yīng)用。
業(yè)內(nèi)人士表示，現(xiàn)階段高清尚未完全普及，1080P尚能夠滿(mǎn)足大部分場(chǎng)景需求，更換(huàn)4K超高清攝像機(jī)帶來(lái)的高昂成本，與真正的需求是否成正比，以及對(duì)於實(shí)時(shí)監(jiān)控極為精準(zhǔn)的場(chǎng)景是否能真實(shí)提升能效還未可知。
國(guó)家政策的推動(dòng)、市場(chǎng)升級(jí)的需求看似正在為產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)會(huì)，但以當(dāng)前4K監(jiān)控產(chǎn)品線(xiàn )的發(fā)展水平，大規(guī)模落地推廣(guǎng)的過(guò)程還有很長(zhǎng)一段路要走。
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