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2017年中国安防视频监控行业发展趋势及行业产业链分析

作者: admin 时间:2017-11-13 来源:未知
摘要:一、行业发展趋势 二、行业的技术水平及特点 1 、行业的技术现状 安防视频监控系统包括视频信息采集、传输、记录和控制、显示等环节,各环节中又有...

行业的技术水平及特点

1、行业的技术现状

       安防视频监控系统包括视频信息采集、传输、记录和控制、显示等环节,各环节中又有具备特定功能的视频监控产品与之对应,包括摄像机、照相机等视频信息采集设备、光端机等网络传输设备;DVR、NVR 等主控记录存储设备;监视器和电视墙等显示设备。

       视频监控系统中的核心设备 DVR、NVR 是对音视频编解码算法技术、集成电路应用技术、网络控制与传输技术和能够满足智能化与系统集中管理需要的信息存储调用技术的综合利用。视频监控设备所应用到的有关技术的基本情况如下:

①摄像机算法核心技术

       摄像机关键处理算法包括自动曝光算法、自动白平衡算法、自动聚焦算法、宽动态算法等。优良的处理算法可以实现更好的色彩还原,使所采集的图像更加逼真,在低照度和光线变化较大的情况下使监控场景的视频有更好的表现。

       在传统的模拟摄像机核心算法上,日本企业具有垄断优势。进入数字化高清时代,基于CMOS 感光芯片的核心算法已经突破了垄断壁垒,形成了群雄并举的态势,给予了中国视频监控厂商在摄像机领域参与竞争的机会。拥有自主研发的3A 算法、宽动态算法的国内厂商可灵活应用各种类型的感光器和不同厂家的主处理芯片,开发出图像质量上乘、环境适应性好、性价比高的摄像机。

②音视频编解码算法技术

       视频编解码技术是数字视频监控中的核心技术之一,又可分为视频编解码和音频编解码两个部分,其功能在于压缩和解压缩原始的音视频信息,以节省储存空间,提高硬盘存储量。音视频编解码技术主要有MJPEG、MPEG4、H.264、H.265 等。在高清数字摄像机和数字硬盘录像机中广泛应用的是 H.264音视频编码国际标准算法。H.264 音视频编码算法知识产权由美国MPEG LA 组织按统一标准授权使用。我国制定了AVS 和SVAC 音视频编码国家标准,正在逐步推广应用。编码算法的优化和单芯多路视频编码技术决定了产品图像质量、集成度、可靠性和成本,目前最高可以实现单芯三十二路视频编码。音频编码方面采用G.722.1、G.723.1、G.711 等多种算法。

③集成电路应用技术

       视频图像质量与分辨率的关系最为直接,高分辨率的支持除了通过改进音视频编解码算法来实现以外,还得益于集成电路应用技术的发展。

       目前用于完成音视频编解码的集成电路主要是 ASIC 或SOC 芯片和DSP 芯片,同时对应两类主要编解码芯片的解决方案。一类是SOC 方案,用硬件实现编解码;另一类是通用DSP 芯片加软件算法的方案,用软件实现编解码。它们各自的性能特点对比如下:

       DSP 芯片:DSP 芯片是一种开放式技术平台,可适用于多领域,不限于视频监控设备,因此在应用具有较高的灵活性,既可以添加新的功能,也可以轻松地实现升级。DSP 的系统软件开发需要更多的资源和成本,同时由于并非针对视频监控设备进行专门的功能开发,因此在视频监控设备生产领域专业性和性价比等仍然有差距。

       ASIC 或SOC 芯片:由于SOC 芯片本身定位就是为视频监控设备音视频解码而产生的,比DSP 更有针对性,因此从技术和成本上来看,SOC 比DSP 更适合于产品化,而且稳定性更高。

④嵌入式系统技术

       嵌入式系统是目前数字视频监控产品采用的主流模式。嵌入式系统技术是综合集成技术,除了视频编解码和数字视频处理技术外,嵌入式系统基础核心技术还包括嵌入式系统体系结构设计和嵌入式操作系统这两项核心技术。应用技术方面为嵌入式图形交互系统、可靠存储技术、网络技术、模数混合电磁兼容性、系统可靠性设计等多项技术

⑤网络传输控制技术

       数字监控的优势之一是网络化监控。数字监控系统基于局域网、广域网、无线网、3G/4G 移动网的流媒体技术,能够支持跨平台、跨地域的视频互通和控制。

       在此基础上的网络传输控制技术(包括误码适应技术、数据加密技术等)保障了数据传输的安全可靠,实现不同网络环境互联下的实时流畅的音视频传输。现在广泛应用的IPv4 技术面临地址空间不足,存在寻址方式局限、组播功能支持有限、安全性较低等缺点,以IPv6 为代表的新网络协议技术可解决现有IPv4 地址的缺陷,并有效支持不断发展的视频数据实时传输技术。

⑥数字视频光纤传输控制技术

       光纤是一种高带宽传输介质,相比于其他传输介质,光纤具有传输带宽大、成本低、传输距离远等优势。光端机可以将所传输的图像、语音或数据信号进行电光、光电转换,实现各种信号在光纤中传输。目前传统模拟视频光端机已经成熟,特别在道路交通行业得到了广泛的应用。光端机采用波分复用、时分复用技术,可以在一芯光缆传输多路视频。高清视频监控对光传输提出了新的需求,成为了目前技术研究的热点。

⑦图像处理技术

       图像处理技术是决定监控视频图像质量的重要因素。

⑧视频智能分析技术

       智能视频分析技术是监控技术第三个发展阶段“机器眼+机器脑”中的“机器脑”部分,利用机器,将“人脑”对于视频画面的监控判断,进行数据分析提炼特征形成算法植入机器,形成“机器脑”对视频画面自动检测分析,并作出报警或其他动作。它借助计算机强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用的或干扰信息、自动分析、抽取视频源中的关键有用信息,从而使摄像机不但成为人的眼睛,也使计算机成为人的大脑。

⑨系统安全稳定技术

       硬盘存储经常出现反复记录导致的硬盘碎片、突发掉电导致的硬盘数据损坏、多个硬盘工作时带来的高热和振动等问题,由于安防行业的特殊性,要求视音频数据存储全天24 小时不间断稳定工作,应用场合较为复杂。系统容错技术、自我诊断技术和故障恢复技术保障系统的高可靠性运行;外接接口适应和保护、抗电磁干扰、电网波动适应等技术提高产品的环境适应性;专用文件系统用于保障监控系统长期运行无硬盘碎片和异常断电数据的安全;硬盘休眠技术、硬盘状态检测技术降低系统功耗,延长硬盘寿命,保障系统稳定和数据的安全。 

行业技术发展趋势

       随着音视频编解码算法与图像处理技术、网络控制与传输技术、计算机技术的进步,数字化、高清化、网络化、智能化已成为安防视频监控行业的重要技术发展趋势。

所处行业与上下游之间的关联性

1、所处产业链介绍

       视频监控行业是安防行业的子行业,其上游主要是视音频算法、集成电路芯片的供应商和其他原材料生产企业。其中音视频标准算法的研发、集成电路的制造行业主要有ITU-T、ISO/IEC、JVT 等国内外研究机构和海思半导体、智源、安霸等国外厂商。
       中游主要是提供视频监控设备及解决方案的厂商,其中国内主要厂商有海康威视、大华股份、宇视等,国外主要厂商有霍尼韦尔、博世、思科等。

       下游主要是经销商、分销商、工程商、系统集成商和运营服务商。经销商和分销商进行产品销售,工程商面向终端用户,负责项目的安装实施,系统集成商提供软硬件视频监控解决方案,运营服务商提供运营服务。下游终端用户主要包括政府、金融、交通运输、房地产、教育等行业,它们是产品的使用者和购买者。

       安防视频监控设备软硬件处于产业链中游,也是整个产业链最核心的部分,具体如下图所示:

2、安防视频监控行业与上游行业之间的关联性

       安防视频监控行业的上游行业为零部件供应商、音视频算法和集成电路芯片供应商等。其中零部件供应商提供硬盘、通用标准元器件、结构件、PCB 板、五金件和电缆线等零部件。这些原材料市场已实现充分竞争,价格将按照市场供需关系波动,不会出现明显影响本行业利润空间的情形。

       对于音视频算法,目前安防监控行业普遍使 H.264 和H.265 算法,该算法由美国 MPEG LA 组织在全球范围内按统一标准授权,不存在对本行业的不利影响。我国制定了AVS 和SVAC 音视频编码国家标准,正在逐步推广应用。

       集成电路芯片一方面用于摄像机中进行图像捕捉和图像传感,一方面用于数字录像设备和视频服务器中进行视频压缩。目前,核心专用集成电路主要由海思、智源、安霸、恩智浦、索尼、OmniVision、Aptina、nextchip、Intersil 等国内外厂商提供。上述厂商利用掌握的核心技术保持着较高的利润水平,但这些企业相互之间的竞争也较为激烈,在技术和产品方面存在较大的替代性,因此对电子安防产品制造业的影响并不明显。

       2006 年,海思半导体开始进入核心芯片SOC 方案研发和生产领域,其性价比优于国外厂商,因此在视频监控设备生产企业中迅速得到推广,成为国内安防视频监控设备芯片主要供应商,我国视频监控设备生产企业得以快速发展。由于上游行业对芯片技术的垄断,与其建立起战略合作伙伴关系的企业会更有竞争力。

3、安防视频监控行业与下游行业之间的关联性

       安防视频监控产业链的中下游主要是经销商、分销商、工程商、系统集成商和运营服务商。由于安防视频监控系统的设计、安装、调试等工作都需要专业的技术人员来完成,随着安防视频监控行业的发展,终端用户需求不断增长,中下游渠道商或工程商的不断发展,很大程度上刺激了视频监控行业的发展。

       安防视频监控行业的下游终端客户广泛分布在金融、交通、城市监控、教育、政府、住宅、零售等行业,不存在依赖单一行业客户的情形,下游客户的需求直接拉动本行业的发展。


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