2010年底,索尼中國公司在北京舉辦了一次與安防媒體的溝通會。會上索尼中國介紹了公司的一些新產品和2010年索尼安防產品的市場情況,并征求與會媒體對高清監控攝像機在中國市場今后發展的看法:你們預測一下,高清攝像機何時能在中國普及?會上發言的絕大多數媒體代表都認為,2-3年后高清攝像機就能在中國普及。對此,我提出了不同的看法。
我認為,雖然中國監控用戶對于高清產品有強烈需求,高清監控的技術也比較成熟,也有成套的產品推出,但是考慮到國內用戶對產品購置和運行費用的承受能力,高清監控設備使用環境還不成熟,相關標準配套還不完善,高清監控設備與已建成監控系統的整合還有一個較長過程。即使以市場份額30%作為普及的指標來考量,也需求5年左右的時間高清攝像機才能在中國普及。此后我征求過幾位業內專家對此的看法,他們認為,我的看法還是很積極的,高清普及也許還要更長的時間。現在已經過去了2年時間,到底高清普及的情況如何呢?筆者最近對高清監控攝像機在中國市場的普及情況及今后發展做了一些研究,現將情況介紹如下。
兩個應當明確的概念
要談到高清監控攝像機的普及問題,首先遇到的是達到市場占比多少算作“普及”?監控攝像機以清晰度作為主要指標,可以分為高清和高清以下(非高清)兩大類,如果非高清攝像機占據當年市場銷售額70%以上就很難認為高清攝像機已經普及,考慮到高清攝像機價格較高,其臺數的比例就更低了。
其次,高清攝像機的清晰度指標如何規定?前幾年,CIF格式的監控設備占據主流的時候,不少監控企業把僅僅達到D1(4CIF)分辨率的監控設備就稱為高清監控設備。目前,業界關于高清監控的清晰度(分辨率)普遍存在兩種概念,即百萬像素以上和720p/1080i/1080p以上,分辨率(清晰度)達到這兩個標準即為高清。
720p/1080i/1080p源自美國電影電視工程師協會(SMPTE)制定的HDTV標準。其中兩個最重要的HDTV標準是SMPTE
最近安防知識網上刊登的一篇文章《淺談IP百萬攝像機由推廣到應用的過程》為高清網絡攝像機下了一個更嚴格的定義:同時滿足以下兩個條件的即為目前公認的高清網絡攝像機:一是分辨率大于或等于1080P;二是在1080P及以上分辨率下能夠輸出實時圖像,即達到每秒25幀或以上的幀率。不過,這只是少數人的看法。
而百萬像素并不是一個公認的高清標準,它僅僅是代表感光芯片達到的一個指標,具體指的是攝像機的圖像傳感器感光元素數量。攝像機的清晰度要受到有效像素的數量、圖像處理的ISP芯片、掃描制式、鏡頭的質量等多方面因素的影響。也就是說,當我們聽到一個高清網絡攝像機支持百萬像素、兩百萬像素或五百萬像素時,我們并不知道這個攝像機的清晰度(TVL)是多少、幀率是多少、視頻寬高比如何、隔行還是逐行掃描、色彩保真度怎么樣等等,而這些信息同樣是衡量一個高清攝像機性能的重要參照。當然多數百萬像素以上的監控攝像機的清晰度達到高清標準。
部分國內廠商由于技術限制故意曲解“高清”概念,推出名不副實的產品。高清絕不僅僅只是前端攝像機感光芯片的分辨率問題,它還關乎到芯片底層的處理能力以及存儲、平臺應用等問題。一些廠商把基于960H高線解決方案的模擬攝像機稱為高清模擬攝像機,而業內專家只把它稱為高線模擬攝像機,國外企業也基本持此觀點。Sony的1/
市場上還有一種商用的、基于標準H.264的高清網絡攝像機,清晰度通常可以達到720P,但幀率只有15FPS以下,嚴格地說這種攝像機還不能算是標準的高清攝像機。
目前高清監控攝像機的國內市場情況
雖然中國安防領域的標準尚無高清視頻監控清晰度的具體指標,但作為同一技術的應用,安防視頻監控應當與廣播電視采用統一的指標,這一觀點得到越來越多業內人士的支持。目前在安防領域,960H系列攝像機雖然屬于高檔的模擬攝像機但也達不到高清的指標,實際應用的高清攝像機基本上只有IP網絡高清與HD-SDI數字高清兩類。而在實際調查統計中,高清攝像機的數據是部分包括了類似960H系列模擬攝像機或幀率不足的IP高清攝像機的數字。由于HD-SDI攝像機存在價格較高,如果圖像未經壓縮需要存儲的數據量巨大和不宜遠距離傳輸等問題,市場認知度仍較為有限,銷售額目前還很小。高清監控設備通常是基于視頻壓縮處理并通過IP網絡進行傳輸的,因為只有這樣才能控制高清視頻的傳輸與存儲成本,因此IP高清在高清監控領域占有絕大多數份額。本文以IP網絡高清攝像機的數據為主進行研究。
我們先看看最近的有關消息:在2012年10月一家媒體的采訪中,上海茂藍信息科技有限公司范翠麗副總經理認為,目前的高清監控所占市場份額很小,應用并不普及,尚無法對以中低端為主打的國內監控市場產生太大影響。
據一家安防媒體對2011年中國監控市場的調查,平安城市和智能交通仍然是百萬像素網絡攝像機應用最為廣泛的兩個行業,達到了40%以上,分別為43.7%和40.6%;金融和軌道交通居次,達到25%以上;學校、醫院、高速公路、商業樓宇則達到了15%以上;公檢法、監獄、文博也始成規模,達到10%以上;酒店亦開始高清應用,有7.3%的比例。以上數據應當來自一個多項選擇的調查項目。
我們主要看看平安城市建設中幾個有代表性大城市的情況。目前上海平安城市監控攝像頭為60萬只,在未來五年規劃中達到100萬只,其中10萬只高清攝像頭。濟南市平安城市建設是最早的四個試點城市之一,目前已有超過13萬個攝像頭對重點區域進行監控,90%以上均為標清攝像機。武漢市平安城市項目建議的一類監控點達5500余個(其中高清攝像頭達2200個,D1攝像頭3300余個),二類監控點約2萬個,三類監控點達到22.5萬個,90%以上也都是標清攝像機。據深圳市公安局科技通信處副處長陳寶軍介紹:2012年到2014年三年時間,深圳市將建設15萬監控探頭,其中將建1.5萬一類監控探頭,一類探頭大部分將是高清探頭。由此看來,深圳、武漢、濟南這兩年平安城市建設采用的攝像機只有10%左右是高清設備,今后一兩年高清的比例也不超過20%。上海平安城市建設的標準要高一些,由于過去已安裝了大約2萬臺高清攝像頭,今后5年高清的比例也僅為20%。由于上述數據是攝像機臺數,如果換算成銷售額比例要高一些。新建成的,軌道交通領域的杭州地鐵1號線站內總共擁有1500余個監控探頭,其中有275個高清探頭,約占18%。
我們再看一看供應端的情況。從安防市場調查得到的數據證明整體高清網絡攝像機市場情況也是如此。慧聰安防網在2011年對高清攝像機做過一次市場調查,2008年國內高清攝像機占中國攝像機市場比例為3.8%,達到4億元;2009年,高清攝像機市場規模達到5.7億元,同比增長42.5%,占中國攝像機市場比例為4.8%。2010年,高清攝像機市場規模達到8.1億元,同比增長42.1%,占市場比例為5.4%。據公共安全雜志社2010年的調查統計,2008年國內網絡攝像機占中國攝像機市場比例約4%,達到5.2億元;2009年,網絡攝像機的市場同比增長100%,市場規模達到10億元。2010年,攝像機工程項目的應用比例中,模擬攝像機占88%,網絡攝像機占12%,后者所占市場規模約為15億元。也就是說,從2008年到2010年,網絡攝像機的市場平均以70%的增長率高速發展,但市場比例仍很低。而在2011年上半年攝像機工程項目應用比例中,網絡攝像機提高到了23%的比例。那幾年網絡攝像機中高清的比例也不大。
另一個國內攝像機市場規模的調查報告顯示,2011年國內整體攝像機市場規模約為107.63億元人民幣,其中模擬攝像機市場規模約為85.53億元人民幣,占整體攝像機市場規模的79%左右;網絡攝像機的市場規模大約為22.1億元人民幣,占國內整個攝像機市場規模的21%左右;而百萬像素網絡攝像機的市場規模約為12.2億元人民幣,約占網絡攝像機整體市場規模的55%,占整體攝像機市場規模的11.3%。此次調查同時對HD-SDI產品的市場應用情況進行了調查,但就調查數據顯示,HD-SDI攝像機產品的銷售額并沒有明顯的增長,不僅數值很少,增長也很慢。預計2012年中國攝像機的整體市場規模約為113.2億元人民幣,與2011年相比增長幅度約為5.03%;模擬攝像機的市場規模預計約為86.24億元人民幣,與2011年相比增長約為1%,占整體攝像機市場的76.2%。網絡攝像機市場規模與2011年相比有22%的增長幅度,預計網絡攝像機市場規模大約為26.96億元人民幣,占整體攝像機市場規模的23.81%;百萬像素網絡攝像機的市場規模約15.98億元人民幣,與2011年百萬像素網絡攝像機市場規模相比預計增長31%,占網絡攝像機市場比例的59.27%,占整體攝像機市場比例的14.12%。
國外市場調查機構對全球監控攝像機市場調查得到的數據同樣如此。據3SMarket公司預測,2012年全球普通攝像機出貨量約4000萬部,網絡攝像機800萬部,其中百萬以上IPC300萬部,只有總量的7.5%,銷售額大約在15%左右。松下與派爾高兩家公司在2012年中國數字監控論壇上提供了IMSResearch公司發布的一些中國市場的數據:2010年安防行業的監控攝像機中,網絡攝像機與模擬攝像機分別為:159$M(百萬美元)和666$M,網絡攝像機比率為19%,在2011年經歷了一個飛躍式的發展,網絡攝像機與模擬攝像機分別為:374.8$M和823.3$M,網絡攝像機比率達到了31%,引起了行業更多人的關注,他們看到了網絡攝像機在中國市場的巨大潛力。如果按照2011年高清網絡攝像機占全部網絡攝像機市場規模的55%計,高清網絡攝像機占全部攝像機的17%。索尼中國公司2011年底介紹的情況也類似:索尼中國2011財年1-3季度高清監控產品增長46%,高清數字產品占21%,但感光芯片還是模擬產品占絕大部分。
總體看來,IMSResearch公司中國監控攝像機市場規模的調查數據要低于國內媒體調查的結果,但網絡高清攝像機的比例要高于國內媒體調查的數據。據我們分析,兩者調查數據的不同主要是由于調查范圍和采樣視角不同造成的。綜合上述幾方面情況分析,我們認為2011年、2012年中國安防市場高清攝像機的比例分別為10%、13%左右。
高清視頻監控設備普及的主要障礙
安防監控走向高清之路是必然趨勢,但是它涉及到整個系統,任何一個環節不滿足高清要求,都會形成系統瓶頸,使系統的整體質量下降,高清的效果要通過整體解決方案來體現。因為在視頻信號編碼壓縮、視頻信號傳輸以及錄像文件回放過程中,如果未能達到高清標準,則后端影像顯示效果必然會大打折扣。
基于HD-SDI協議的數字高清系統由HD-SDI攝像機、HD-SDI光端機、HD-SDI矩陣、HD-SDI編碼器或DVR組成。HD-SDI攝像機產品的銷售額目前還比較小,原因可能是其市場認知度仍較為有限,同時HD-SDI還有未經壓縮的巨大數據量存儲和傳輸距離上的問題,預計短時間內HD-SDI的市場應用不會有太大突破。滿足高清監控的同時符合原有應用習慣是其優勢,但顯示及存儲兩套系統需單獨建設,開放性及擴展能力均比較差。對于傳輸鏈路開銷要求高,傳輸距離短是其不足。
IP高清監控情況要好一些,現階段的IP百萬高清(720P@30fps)傳輸已經可以壓在2-3Mbps間,而1080P@30fps也可以壓在6Mbps以下的帶寬流量控制,這對于IP高清的傳輸與存儲負擔可以說是大大減輕。但與常規監控設備傳輸為例進行比較,目前基礎的720P規格計算,碼流約是D1的2倍,帶寬達到
目前各地推廣視頻監控設備的有關政策多數都要求清晰度在D1以上,高清應用主要還是依賴于大型政府相關項目的推動,各地方政府在土地財政難以為繼的壓力下,資金十分緊張,而由政府出資或以政府為主出資,需要實施的監控項目(如平安城市、智能交通、平安校園、平安醫院等)數量多,所需資金量十分巨大,不得已只能盡量減少高清攝像機的布設。隨著平安城市建設向3、4線城市深入,資金問題可能更大。而必須安裝視頻監控設備的用戶單位情況也是如此,購置資金和運行費用不足是高清視頻監控設備普及的最大障礙。
值班人員少,無法長時間、連續地關注如此多的視頻圖像,再清晰的圖像也只是匆匆而過,不能通過實時圖像判斷防護目標的安全狀態。只講“系統設備做得到”,不考慮“操作人員做得到”,實質還是不能實現用戶要求的系統目標,這是當前技防工程的要害問題之一。智能化判斷安全狀態是當前的迫切實際要求,是提升工程防范效能的關鍵,而高清化是智能化應用過程中需要解決的技術問題。如果高清化不能為創建實用的智能功能產生效果,即看不到高清化對解決安全問題的實際作用,看不清高清化與智能化之間“相依、互動”的關系,用戶不可能“花大錢”為高清化產品投入技術風險資金。
對高清網絡攝像機在應用中存在不足的調查反映,實時性和高清顯示問題、協議不標準造成整合困難、無統一格式標準三者反映最多。實時顯示上的信號延遲主要原因是高清產品所占帶寬需求較高,IP影像信號流量封包過大丟包率較高,帶寬不足時造成延時大,而目前中國網絡傳輸費用較為昂貴,用戶出于成本考慮選擇15FPS傳輸造成視頻流不暢;協議不標準則主要因為各個廠家的編碼方式不同,造成后端解碼的兼容性問題,私有協議SDK部分標準不統一,不易集成,整合困難;標準是亟待解決的另一個問題。從
用移動高清監控的進展更可以說明問題。雖然
高清監控攝像機何時能在中國到達普及水平
對于高清攝像機和網絡攝像機普及可能加快的有利因素主要有三個方面:一是視頻監控產品主要屬于IT產品,特別是存儲設備硬盤,攝像機、DVR、NVR的DSP芯片,根據英特爾公司創始人之一的戈登·摩爾(GordonMoore)提出來的摩爾定律:當價格不變時,集成電路上可容納的晶體管數目,約每隔18個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。換言之,每一美元所能買到的電腦性能,將每隔18個月翻兩倍。據報道,2006年至2012年,6年時間IT行業的單位存儲成本已經下降到原有成本的十分之一,由于監控存儲要求更高,單位存儲成本下降要少一些。高清攝像機及其相關設備性價比會比較迅速地提高,使客戶的承受能力大大提高。二是三網合一、光纖入戶進度加快,網絡通訊費用較快地下降,國內網絡環境得到改善。第三,政府有可能推出加快高清視頻監控技術推廣的相關政策。
目前已經建立的視頻監控系統絕大部分仍是模擬標清的系統,高清是視頻監控發展的必然趨勢,但是從模擬標清到數字與網絡高清一步到位很難,只能是一步步升級完成。由于前述的經濟和技術等方面的制約因素短時間不會有大的變化,高清監控攝像機普及的步伐也不會很快。
高清監控攝像機何時能在中國到達普及水平?我們先來看一看國外市場調查公司對全球監控市場的預測。IMSResearch公司2011年的調查報告預測,2011-2015年網絡監控市場平均增長率超過30%,但這個增長率遠低于歐美主流市場的增長水平。還有一重要數據是2015年全球網絡監控市場的占比只有26.5%。IMSResearch公司預計,2014年全球視頻監控設備市場總額將超過140億美元,模擬攝像機在出貨量方面在2014年仍超網絡攝像機,全球網絡(互聯網協議數字式)監控攝像頭市場將達7百萬部。在2014年出貨的所有網絡監控攝像頭中,將近60%的攝像頭將是分辨率在130萬像素以上的高清攝像頭。另一家國外市場調查公司Frost&Sullivan的歐洲、中東及非洲區安防研究主管MatiaGrossi稱,北美網絡監控攝像機的轉折點將推遲至2013年,“由于用戶對于在中小型工程中使用IP的好處缺乏概念,歐洲市場的預期則比北美更遲,預計轉折點將在2014年或2015年。舊有龐大數量的安防設備以及對新知識的缺乏也將阻擋更換IP設備的步伐。”而中國等新興國家則在歐洲之后。
我們再來看一看他們對中國監控市場的預測。IMSResearch公司2011年發布的調查報告顯示:2011-2015年中國未來五年的安防監控行業的平均增長率20.8%,從2010年19.63億美金增長到2015年的50.47億美金。2011年-2015年未來5年,模擬市場的平均增長率也達到了18.4%。
IMSResearch公司在2012年進一步預測,在未來幾年內中國高清網絡攝像機還將以4%的比率持續穩定增長,在2015年網絡攝像機比率能達到47%,接近監控攝像機市場的半壁江山。按照網絡高清攝像機占全部網絡攝像機比率60%計,則2015年約占監控攝像機總體市場的30%。
由于中國模擬攝像機的市場還在增長和高清攝像機基數的增大,高清攝像機的市場占比會緩慢增長,據國內最近一次市場調查,2012年百萬像素網絡攝像機市場規模相比預計增長31%,遠無法與2010-2011年的增長幅度相比,從整個市場來看,百萬像素網絡攝像機的市場進入一個相對緩慢的平滑增長狀態。雖然今后幾年還有許多難以預見的因素,我們估計,2013-2015高清攝像機市場占比平均每年增長略大于4個百分點是比較有可能的,這樣的話,2015年高清攝像機的市場占比將達到26%左右。預計2016年高清監控攝像機能在中國大地超過普及水平的市場份額30%。
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