從第一臺網(wǎng)絡(luò )攝像機到安防物聯(lián)網(wǎng)

[摘要] 20年來(lái)網(wǎng)絡(luò )攝像機的發(fā)展歷程及時(shí)代標簽

1996年全球首款網(wǎng)絡(luò )攝像機AXIS 200在瑞典誕生， 2016年正值網(wǎng)絡(luò )攝像機誕生20周年之際，AXIS 200的創(chuàng )始企業(yè)已經(jīng)打出了“安防物聯(lián)網(wǎng)”的旗號邁進(jìn)了網(wǎng)絡(luò )視頻解決方案的新時(shí)代。第一臺網(wǎng)絡(luò )攝像機開(kāi)啟了IP連接攝像機的新應用模式，20年后，安防物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始構筑基于IP開(kāi)放架構的全安防視音頻設備互聯(lián)互通的生態(tài)體系。本文通過(guò)對安訊士網(wǎng)絡(luò )通訊有限公司中國區總經(jīng)理Jessica Chang 的專(zhuān)訪(fǎng)，梳理了20年來(lái)網(wǎng)絡(luò )攝像機的發(fā)展歷程及時(shí)代標簽，見(jiàn)證安防產(chǎn)業(yè)最重要的子系統的歷史變遷!

上世紀90年代開(kāi)始到現在，視頻監控產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)了從模擬監控- 數字監控-網(wǎng)絡(luò )監控-標準化智能監控的幾大階段性變遷，用戶(hù)需求和前沿技術(shù)的雙重驅動(dòng)賦予了產(chǎn)業(yè)日新月貌的能力。

安訊士網(wǎng)絡(luò )通訊有限公司中國區總經(jīng)理Jessica Chang

全球首款網(wǎng)絡(luò )攝像機誕生的初衷

1996年全球首款網(wǎng)絡(luò )攝像機誕生，該攝像機由瑞典安訊士公司的聯(lián)合創(chuàng )始人Martin Gren和Carl-Axel Alm開(kāi)發(fā)，攝像機的誕生源自于開(kāi)發(fā)者們一個(gè)突發(fā)的靈感：如果監控攝像機通過(guò)IP連接會(huì )產(chǎn)生什么效果呢?隨后Martin Gren和Carl-Axel Alm將靈感付諸實(shí)踐。初代網(wǎng)絡(luò )攝像機的特點(diǎn)集成了網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器，因此無(wú)論在哪里通過(guò)任意瀏覽器都可遠程觀(guān)看監控視頻。不過(guò)由于當時(shí)該產(chǎn)品的應用程序非常有限，因此尚不適合傳統的監視，但是，隨著(zhù)ASIC技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應用，極大地改變了視頻監視行業(yè)，使得模擬業(yè)務(wù)向現代網(wǎng)絡(luò )結構過(guò)渡，網(wǎng)絡(luò )攝像機的誕生也徹底撼動(dòng)了模擬攝像機在市場(chǎng)中扮演的角色。

技術(shù)驅動(dòng)下網(wǎng)絡(luò )攝像機的時(shí)代標簽

?模擬攝像機和視頻編解碼器的配套應用

網(wǎng)絡(luò )攝像機誕生之后，大批用戶(hù)面臨著(zhù)模擬轉IP應用的困境，受技術(shù)和成本的考慮，不少用戶(hù)希望在保持前端模擬攝像機不變的情況下，通過(guò)后端加入編碼等設備的功能作用從而實(shí)現IP攝像機的功能。1998年，全球首款視頻編碼器誕生，同樣出自安訊士之手。該產(chǎn)品可輕松地集成于現有的模擬CCTV系統。同時(shí)，視頻編碼器還能夠延長(cháng)模擬攝像機的壽命，并可輕松設置于網(wǎng)絡(luò )攝像機視頻系統。

2000年，中國市場(chǎng)就零星出現過(guò)網(wǎng)絡(luò )攝像機，當時(shí)多為臺灣、韓國產(chǎn)品，采用M-JPEG的非實(shí)時(shí)方式，但無(wú)論從圖像效果，還是配套條件看，市場(chǎng)的需求未成氣候。2002年起，國內幾大生產(chǎn)廠(chǎng)家在MPEG4 DVR大幅增長(cháng)的同時(shí)，開(kāi)始了正式的網(wǎng)絡(luò )視頻產(chǎn)品市場(chǎng)應用宣傳與推廣，市場(chǎng)逐漸開(kāi)始接受并適應了網(wǎng)絡(luò )視頻編解碼器與模擬攝像機配套應用的方式。

?高清和H.264

當攝像機聯(lián)網(wǎng)應用得以初步解決之后，用戶(hù)的關(guān)注度開(kāi)始從IP連接朝視頻圖像的清晰度方面轉移，視頻監控高清的訴求愈演愈烈。2004年，HDTV高清網(wǎng)絡(luò )攝像機在此背景下誕生，高清網(wǎng)絡(luò )攝像機的誕生也進(jìn)一步加深了IP攝像機用戶(hù)市場(chǎng)的培育。

高清視頻圖像帶來(lái)了更為細膩和清晰的畫(huà)面質(zhì)量，但也產(chǎn)出了更大量的視頻數據量，對后端傳輸和存儲都形成前所未有的壓力，需要有更高的壓縮比來(lái)減少對存儲和傳輸視頻信號的壓力。視頻壓縮的核心思想就是利用視頻信號的特點(diǎn)，去除視頻信號的時(shí)間和空間冗余，從H.261到H.264，MPEG1到MPEG4，算法的壓縮比有了很大提升，由此，視頻壓縮編碼標準在歷史舞臺循序漸進(jìn)。截至2008年底，在全世界從幾個(gè)廠(chǎng)商快速發(fā)展到成百上千的網(wǎng)絡(luò )攝像機的生產(chǎn)廠(chǎng)商，視頻圖像壓縮技術(shù)也已經(jīng)趨向于H.264的視頻壓縮編碼標準。

基于H.264的壓縮標準，Zipstream技術(shù)的推出進(jìn)一步優(yōu)化了視頻監控的圖像質(zhì)量和傳輸效率，它可以將許多常見(jiàn)的全天候監控用例的帶寬和存儲需求平均降低50%甚至更多。使得采用更高分辨率和提高鑒證細節成為了可能，同時(shí)還可以降低存儲成本和延長(cháng)記錄時(shí)間。它能夠在出現特別重要的事件的場(chǎng)景中采用高比特率，而在相對靜態(tài)的場(chǎng)景中采用低比特率。

?“光”與“影”的較量

高清不僅僅是表面看起來(lái)得到了更高的清晰度，我們必須同時(shí)知道，由于sensor集成的像素越來(lái)越多，單位像素所分得的感光面積必然減小，由此帶來(lái)的感光度降低，即低照度效果表現的難度會(huì )越來(lái)越大，所以高清時(shí)代，光學(xué)面臨著(zhù)全新的難題，需要更好的技術(shù)突破。

2011年，網(wǎng)絡(luò )攝像機針對光線(xiàn)的處理技術(shù)在不斷加強。低照度、寬動(dòng)態(tài)、背光補償等創(chuàng )新技術(shù)應用掀起了一場(chǎng)“光”與“影”的較量，同時(shí)也使攝像機使用的場(chǎng)景更加豐富。星光級攝像機可以使攝像機在極微光環(huán)境下也能提供優(yōu)質(zhì)的彩色圖像;寬動(dòng)態(tài)技術(shù)則能很好的解決了明暗反差過(guò)大的場(chǎng)景應用難題;背光補償則主要針對逆光環(huán)境下拍攝時(shí)畫(huà)面主體黑暗的缺陷應用。光學(xué)問(wèn)題的一一突破，極大的提升了網(wǎng)絡(luò )攝像機的光處理性能，也成為設備研發(fā)廠(chǎng)家新一輪的技術(shù)競爭熱點(diǎn)。

?從“眼”到“會(huì )思索的大腦”

2013年，業(yè)內迎來(lái)了圍繞著(zhù)攝像機智能分析應用的階段，視頻監控行業(yè)開(kāi)啟了類(lèi)似功能機朝智能手機升級換代的技術(shù)革新，網(wǎng)絡(luò )攝像機智能化的演變也帶領(lǐng)行業(yè)邁進(jìn)智能監控時(shí)代。

現在有很多分析工具在都在后端進(jìn)行，這就要求前端采集到的影像資料必須經(jīng)過(guò)壓縮處理之后傳輸到后端再做分析，經(jīng)過(guò)壓縮和傳輸處理后的影像畫(huà)質(zhì)也將受到一定的損耗。而如果前端攝像機即可完成基礎的數據分析，這樣也將大幅降低了后端設備存儲和碼流的要求。

網(wǎng)絡(luò )攝像機發(fā)展到現在，其原始的信息采集功能也得到了跨越式的升級演變成主動(dòng)智能分析，完成了從“眼”到“會(huì )思索的大腦”的角色轉變，這也為網(wǎng)絡(luò )攝像機和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展找到了一個(gè)相互融合的點(diǎn)。

下一站，安防物聯(lián)網(wǎng)

攝像機相對于物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)有著(zhù)先天的信息采集終端的優(yōu)勢，而海量的數據資源則是物聯(lián)網(wǎng)得以發(fā)揮作用的前提。安防物聯(lián)網(wǎng)是什么概念?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)即是依托網(wǎng)絡(luò )設備之間的相互連接，實(shí)現廣泛分散的數據共享，從而保障安全和生活便利的應用需求。

比如，基于IP的開(kāi)放標準，將網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統和具備IP功能的訪(fǎng)問(wèn)控制系統進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)集成，讓用戶(hù)可以通過(guò)監控視頻查看訪(fǎng)客從而自主控制門(mén)禁系統。集成的設備可以是任何具有IP開(kāi)放標準功能的物理系統。當然隨著(zhù)技術(shù)不斷融合，前端網(wǎng)絡(luò )攝像機也將逐步實(shí)現從被動(dòng)監測發(fā)展到智能和自適應識別、態(tài)勢感知和分析系統的進(jìn)階。

據市場(chǎng)研究人員調查顯示，視頻是目前世界上增長(cháng)最快的數據類(lèi)型，而這大量的視頻數據在很大程度上被用于安全目的，在視頻分析需求不斷增長(cháng)的情況下，視頻監控作為極具商業(yè)情報價(jià)值的角色也將越來(lái)越明顯。這其中，如何實(shí)現對海量數據有效的監管和利用但仍然面臨著(zhù)重大的挑戰。

未來(lái)安防行業(yè)專(zhuān)注的將并不只是網(wǎng)絡(luò )攝像機而已，而是基于安防物聯(lián)網(wǎng)之下的一套整體解決方案。