由于见识到中国的视频监控应用正以惊人的速度快速普及,Mobilygen公司总裁兼CEO Chris Day日前在结束其访华行程后,有感而发地表示:"对于数字视频芯片供货商来说,视频监控应用彷佛在一夕之间成为发展最快速的市场"。
的确,美国安全产业协会(SIA)在去年出版的《中国安全市场报告》中指出,中国的安全与防护市场(包括安全监视、存取控制与消防安全监控系统等)规模,预计将从2005年的63亿美元发展到2010年的180亿美元。
对于美国金融界的诸多投资者而言,这一点儿也不会让他们感到太惊讶,因为他们一直为该领域的公司们投入巨资;这些公司的主要业务多半是为中国的银行、公安单位、网吧与其它公共场所提供、安装并执行监控系统。《国际先驱论坛报》在去年的报告中提到,美国已将1.5亿美元以上的避险基金(hedge fund)投资在中国的安全监控公司。
为了紧抓住安全市场所来的蓬勃商机,从德州仪器(TI)等久负盛名的企业到包括 Stretch和Mobilygen等新兴公司,各家视频芯片供货商均齐聚于美国拉斯韦加斯的国际安全产品展(ISC),并带来了各种针对数字视频服务器 (DVS)、家用数字摄录像机(DVR)和IP视频照相机等视频监控解决方案。而其中许多方案均直接瞄准了逐渐发展的中国市场。
市场研究机构Multi-Media Intelligence公司总裁Mark Kirstein归纳出四种推动视频监控领域发展的驱动力量:高性能编译码器、分析算法、百万像素照相机,以及推动从闭路电视(CCTV)转型至IP/网络视频监控设备的所有关键技术。
In-Stat首席分析师Michelle Abraham表示,安全监控产业现正历经着转变的过程。据估计,目前所使用的监控视频照相机约有90%以上都是模拟产品。模拟监控系统的执行是将来自CCTV照相机的信号透过同轴电缆再传送至位于中央的磁带录像机或硬盘上。
接着,将监控视频讯号压缩到DVR上以节省储存空间的做法逐渐变得更为普遍。而DVS系统的使用也不断的增加中,使得模拟讯号正开始数字化,透过将信号压缩为IP封包后,再串流传送至服务器中。
但许多业界人士期望该应用能终能实现一种IP网络化的数字系统,其中,监控视频可直接在数字相机上进行H.264编码、并透过以太网络以较低数据速率传输。"该方案无需经由同轴电缆传送,而且在网络中所消耗的频宽较小。"In-Stat的Abraham表示。
视频芯片供货商正竭尽所能地提供各种等级的数字视频监控方案。Stretch公司宣称,其采用嵌入式FPGA的新款处理器架构,由于在单一方案中支持各种压缩格式与一系列专有视频分析技术,因而可提供更高的弹性。
而TI公司由于提供了能以更低成本实现更高影像质量的视频监控相机参考设计而领先群雄。Mobilygen公司则宣称推出一种可为软硬件功能仔细划分的系统单芯片(SoC)架构,它是一种内建某种可编程层级的韧体方案,可以低功耗实现更高影像质量的编码。
原先定位在视频监控市场的Stretch公司一直是投资市场的宠儿。这家新兴公司前不久宣布,其第二轮融资已筹措了1,500万美元的资金,目前总共已融资额达1亿美元。
由于在其处理器中嵌入了FPGA,"我们便能根据所需解决的问题来增加指令,"Stretch公司总裁Craig Lytle表示,"采用FPGA后,它能够透过C程序代码进行完全的编程,而且也可被修改及最佳化" 。据称该芯片可同时执行运算密集型的视频分析任务,以及诸如H.264等视频压缩算法。
Lytle宣称,Stretch的处理器比TI的DSP/ARM核心组合产品等其它可编程解决方案更为强大,且其价格仅有这些方案的1/4。他并补充道,Stretch公司采用C程序代码的编程环境"使得传统工程师在使用上更为便利。"
目前大部份的视频内容分析都是在局端处理中心完成的。TI视频监控和成像业务经理Danny Petkevich表示,50%的视频分析仍以PC来进行,而其余的则由DVR所完成,其中大部份都是采用TI的DSP。
Stretch公司希望透过大肆宣传该组件可同步实现压缩与分析的能力来进军该市场。随着更多的分析功能被转移到IP数字视频相机,Stretch的方案将会带来"更大的价值"。
影像质量与功耗
虽然新兴公司往往急于在发展的市场上划下绚丽的色彩,但市场上经验老道的公司们则会更冷静的从不同角度来发现问题。
当 TI在去年开始推销其方案时,它也体认到,"许多模拟的CCTV照相机公司们对于如何打造一台IP照相机仍是一头雾水,"Petkevich说,"我们希望向客户展示我们的芯片可提供的所有最佳影像处理能力与其它流行特性,但我们无法克服第三方监控照相机的影像质量问题。"
这样的经验促成了TI与美光(Micron)的子公司Aptina Imaging合作,双方共同开发出一款高解析的IP网络相机参考设计。该设计融合了TI的DaVinci数字媒体处理器和Aptina的5百万像素高解析影像传感器,并且能以"不到40美元"的电子材料成本(BOM)实现一款高解析的IP照相机解决方案,Petkevich强调。
由于目前的数字IP相机成本约为模拟视频平台的3-10倍,Petkevich表示,TI的目标是"以模拟视频相机的成本,为IP监控网络提供高解析的影像质量。"
分析师Kirstein对于TI的作法表示赞赏,他并表示,"TI最新的解决方案就是以低成本明确地瞄准了主流市场。"
同时,Mobilygen公司也在ISC West大会上展出了两款视频监控相机参考设计:一款是采用Ominivision公司影像传感器的标准分辨率IP相机;另一款则是基于Aptina公司影像传感器的高解析IP相机。
Mobilygen公司的en-ViE系列包括一款可支持双SD编码或以1,280x720p30 HD编码的入门级SoC,以及一款支持1,920x1,080i60 HD编码的SoC。
Mobilygen 表示,该公司正致力于以更低功耗来实现更高的视频质量。该公司声称,虽然竞争对手的组件提供了每信道功耗为1W的H.264编码,但Mobilygen的高解析版本功耗可低至0.5W。该公司表示,由于热聚集可能导致DVR的硬盘故障,因此,功耗问题是设计DVR与照相机的必要考虑。
Mobilygen公司CTO兼创办人 Sorin Cismas表示,尽管竞争产品可提供完全可编程的解决方案,但却存在功耗问题;同时,这个问题并不是由其可编程特性所引发的,而是来自于内存频宽。此外,随着芯片上内存的利用率增加,功耗也相对地提高。
Mobilygen表示,这款SoC具有可从HD像素撷取统计数据的硬件管线,此一性能对于执行视频分析特别管用。该SoC还可同步串流传输基于MPEG-7的数据以及压缩的视频,使系统用户能更方便地建置Tripwire工具,以检查系统数据的完整性。
然而,对于大多数用户来说,影像质量才是头等大事,Day表示。采用CIF分辨率的MPEG-4编码再也无法满足监控的要求。"中国的所有银行目前都要求至少采用D1分辨率的监控系统,"Day补充道,"但即使H.264编译码器在影像质量上也有很大的不同,而且,完全可编程的方案还可能会损及影像的完整性。"
终究,要过渡到完全的IP网络视频监控市场将会是一段漫长且艰辛的路程。"虽然IP是一种广为人知的技术,但在视频安全市场中的许多人对于诸如添加IP地址、处理服务质量(QoS)、安装路由器以及咨询IT部门寻求协助等事宜都还不够熟悉,"TI的Petkevich指出,"另外,针对如何整合视频相机与视频管理系统,业界也还缺乏一项标准的途径。"


