視頻監控的昨天、今天、明天

　　視頻監控行業(yè)的興起：模擬監控系統的時(shí)代。上世紀60年代，隨著(zhù)黑白攝像機逐步走進(jìn)民用領(lǐng)域，最早的視頻監控系統誕生了，稱(chēng)為閉路電視監控系統(CCTV)，采用模擬方式傳輸，以VCR (Video Cassette Recorders)為核心。視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均采用模擬模式，畫(huà)面質(zhì)量較高，但局限性也很明顯：該系統只覆蓋較小的地理范圍，難以組成跨區域的大型視頻監控系統;系統的安裝、調試和運行維護成本及難度較高;難以與電子門(mén)禁、周界防范等其他電子系統形成系統聯(lián)動(dòng)。當代，該技術(shù)體制與信息系統技術(shù)體制難以兼容，已逐漸退出市場(chǎng)，被數字化、網(wǎng)絡(luò )化視頻監控系統所替代。

　　數字監控系統。在上世紀90年代中期，以DVR (Digital Video Recorder)為代表的第二代視頻監控系統出現于視頻監控市場(chǎng)上。DVR使用戶(hù)可以將模擬視頻信號進(jìn)行采樣并數字化之后存儲在電腦硬盤(pán)上，在計算機或大屏幕上播放。這一階段的攝像機依然屬于模擬攝像機的范疇，記錄的是模擬信號。90年代末期，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )帶寬、計算機處理能力和存儲容量的提高，以及各種視頻技術(shù)的出現，視頻監控步入全數字化的網(wǎng)絡(luò )時(shí)代，稱(chēng)為第三代遠程數字視頻監控系統。這一時(shí)期，我國安防行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，本土安防企業(yè)相繼成立。

　　智能監控系統：網(wǎng)絡(luò )攝像機時(shí)代。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )攝像機與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能視頻監控系統應運而生。智能視頻監控針對復雜場(chǎng)景內感興趣的區域和目標自動(dòng)進(jìn)行檢測、分割、跟蹤、分類(lèi)和識別，并對異常事件進(jìn)行檢測和標注，IBM、Sony、CMU等科研院校和公司都在該領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究。最近十年來(lái)人工智能與深度學(xué)習快速發(fā)展，智能視頻監控算法的準確性也上了一個(gè)新臺階。在2015年LFW國際人臉識別比賽中，機器識別的準確率達到99.55%，首次超越了人眼。技術(shù)瓶頸逐漸被打破使得智能視頻監控逐漸成為未來(lái)的主流。

　　視頻監控行業(yè)的興起

　　《速度與激情8》四月登陸內地熒屏之后可謂一騎絕塵，上映首日票房突破4億。除了飆車(chē)飆坦克這樣令人血脈噴張的場(chǎng)面之外，片中的高科技也是賺足了眼球，其中一個(gè)承接第七部與第八部劇情的關(guān)鍵技術(shù)就是“天眼”。影片中的“天眼”系統可以調用地球上任何位置的攝像頭來(lái)搜索或者是監視你想找到的任何一個(gè)人或者是物。印象深刻的一幕是多米尼克為了躲避塞弗的天眼監控，把汽車(chē)開(kāi)進(jìn)一個(gè)小巷子里，那里只有一個(gè)攝像頭，他打開(kāi)汽車(chē)引擎蓋來(lái)遮擋攝像機的拍攝。我們對這些“黑科技”似乎越來(lái)越見(jiàn)怪不怪了，因為視頻監控已經(jīng)深入我們的日常生活了：開(kāi)車(chē)闖紅燈之后你的車(chē)牌會(huì )被馬路上的攝像機拍個(gè)正著(zhù);你可以在上班間隙看一看孩子們的上課狀態(tài)，因為每間教室都有攝像機;出現交通事故或者發(fā)生意外之后調取監控錄像等等。在丁酉年的今天，生活在都市中的人們享受著(zhù)視頻監控帶來(lái)的安全感，然而30、40年前，視頻監控乃至整個(gè)安防行業(yè)都是極不完善的，如果你問(wèn)一個(gè)人什么是安防，相信絕大多數人都會(huì )說(shuō)“沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)”。

　　視頻監控行業(yè)是安防行業(yè)的一個(gè)子行業(yè)。安防行業(yè)主要由工程商、銷(xiāo)售商、產(chǎn)品供應商、服務(wù)商、運營(yíng)商等五大類(lèi)企業(yè)組成，其中工程商負責安防產(chǎn)品的設計、安裝和服務(wù);銷(xiāo)售商負責渠道建設和銷(xiāo)售;產(chǎn)品供應商負責安防產(chǎn)品的生產(chǎn)和供應;服務(wù)商提供中介和咨詢(xún)服務(wù);而運營(yíng)商則提供報警運營(yíng)服務(wù)。在產(chǎn)品供應商提供的安防產(chǎn)品中又分為實(shí)體防護產(chǎn)品和電子防護產(chǎn)品，其中實(shí)體防護產(chǎn)品包括防盜門(mén)柜及防彈運鈔車(chē)、防爆安全檢查設備和人體安全防護設備等。電子防護產(chǎn)品包括視頻監控系統、門(mén)禁系統、入侵報警系統、出入口控制系統和社區安全防范系統。視頻監控系統由攝像機、攝像機配件、控制設備、數字錄像設備和視頻服務(wù)器等產(chǎn)品構成。

　　模擬監控系統的時(shí)代。上個(gè)世紀60年代，黑白電視機、黑白攝像機從誕生開(kāi)始逐漸應用在軍事領(lǐng)域，伴隨著(zhù)黑白攝像機逐步走進(jìn)民用領(lǐng)域，最早的視頻監控系統誕生了，稱(chēng)為閉路電視監控系統(CCTV)，采用模擬方式傳輸，也叫做模擬監控系統。

　　模擬監控系統是指以VCR (Video Cassette Recorders)為代表設備的傳統CCTV監視系統，主要設備由模擬攝像機、專(zhuān)用電纜、視頻切換矩陣、模擬監視器、模擬錄像設備和盒式錄像等構成，被稱(chēng)為第一代監控系統。

　　其系統主要特點(diǎn)是視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均采用模擬模式，畫(huà)面質(zhì)量較高，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，技術(shù)成熟、系統功能完善;但模擬視頻系統的技術(shù)存在較大局限性，在系統的使用過(guò)程中存在如下難以克服的弊端：由于射頻專(zhuān)用電纜傳輸距離有限，模擬視頻監控系統只覆蓋較小的地理范圍，難以組成跨區域的大型視頻監控系統;系統的安裝、調試和運行維護成本及難度較高;難以與電子門(mén)禁、周界防范等其他電子系統形成系統聯(lián)動(dòng)。在數字化飛速發(fā)展的當代，模擬視頻監控系統技術(shù)體制與信息系統技術(shù)體制難以兼容，無(wú)法實(shí)現圖像信息的交互;成為標準的信息孤島，視頻圖像難以有效發(fā)揮作用。因此，模擬視頻監控系統作為第一代視頻監控系統已逐漸退出市場(chǎng)，被數字化、網(wǎng)絡(luò )化視頻監控系統所替代。

　　1979年至1992年，是我國安防行業(yè)起步階段。1979年公安部在石家莊召開(kāi)的“全國刑事技術(shù)預防專(zhuān)業(yè)工作會(huì )議”，被公認為是中國安防行業(yè)誕生的標志。此后相繼成立了全國安防標準委員會(huì )、安防檢測中心和中國安全防范產(chǎn)品行業(yè)協(xié)會(huì )。這一時(shí)期以博物館、要害單位監控建設為主，并初步形成了安防產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品結構。

　　數字監控系統

　　2.1數字化本地監控系統

　　在上世紀90年代中期，以DVR (Digital Video Recorder)為代表的第二代視頻監控系統出現于視頻監控市場(chǎng)上。DVR使用戶(hù)可以將模擬的視頻信號進(jìn)行采樣并數字化之后存儲在電腦硬盤(pán)而不是盒式錄像機上，并在計算機或大屏幕上以播放。它突破了第一代模擬監控系統在視頻圖像顯示、存儲、回放和檢索等圖像處理方面的技術(shù)瓶頸，以高性能的多媒體計算機替代模擬監控系統中的視頻矩陣和磁帶機，采用模塊化結構，實(shí)現視頻監控系統后端(監控中心)的圖像顯示和存儲功能的一體化設計。提供友好的人機交互界面和基于計算機網(wǎng)絡(luò )或總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的多級分控能力，每一級都有自我管理和控制的功能，并可以受上一級的控制。

　　數字硬盤(pán)錄像機(DVR)是多媒體監控系統的核心，采用微機和Windows平臺，在計算機中安裝視頻壓縮卡和相應的DVR軟件，不同型號視頻卡可連接多路視頻信號，支持實(shí)時(shí)視頻和音頻的采集、播放和存儲。這一階段的攝像機依然屬于模擬攝像機的范疇，記錄的是模擬信號。

　　根據攝像機的外形可以將其分為槍式攝像機、半球攝像機、一體云臺攝像機以及快球一體化攝像機。攝像機的主要部件是CCD(Charge Couple Device)，能夠將光線(xiàn)信號轉變?yōu)殡姾尚盘?，根據光的強弱積聚不同數量的電荷，不同像素積累的電荷在視頻時(shí)序的控制下逐漸外移，經(jīng)過(guò)濾波放大處理后形成視頻信號輸出。評估攝像機清晰度的指標是水平分辨率，單位是電視線(xiàn)(TVLine)，其數值越大成像越清晰。隨著(zhù)CCD的不斷發(fā)展，視頻監控的清晰度得到提高，就模擬攝像頭來(lái)說(shuō)，水平分辨率個(gè)380線(xiàn)發(fā)展到650線(xiàn)。一般的，攝像頭的水平分辨率達到480線(xiàn)就可以稱(chēng)為高清攝像頭

　　2.2全數字化監控系統

　　在90年代末期，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )帶寬、計算機處理能力和存儲容量的快速提高，以及各種實(shí)用視頻技術(shù)的出現，視頻監控步入了全數字化的網(wǎng)絡(luò )時(shí)代，稱(chēng)為第三代遠程數字視頻監控系統。這一時(shí)期，我國安防行業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，大大小小的本土安防企業(yè)在這一時(shí)期成立。