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2009年DVR市场分析调研报告(上)

2020-03-19 13:59 来源:慧聪安防网研究部作者:

2009年DVR市场分析调研报告

慧聪安防网研究部

编者按:本文是此前慧聪物联网特约专家顾问-向良璧老师(笔名:乔索),于2010年撰写的文章,现在看来对产业发展仍具有参考价值,为此我们将文章再次发布出来,希望对业界人士有所启示。

目录

第一章DVR产品概述及分类

第一节DVR产品介绍

第二节DVR产品的主要分类

第三节DVR采用的主要图像压缩技术分析

第二章DVR行业市场发展现状

第一节安防行业的发展现状

第二节国内DVR行业现状及发展趋势

第三节全球DVR市场发展情况

第四节金融危机对国内DVR企业生产及出口的影响

第五节DVR市场主要需求点分析

第六节NVR的发展对DVR的影响

第七节DVR行业存在的主要问题

第三章DVR板卡市场分析

第一节DVR板卡介绍

第二节DVR板卡的发展情况

第三节DSP和ASIC方案的比较

第四节DVR板卡芯片介绍及主要解决方案

第四章嵌入式DVR市场分析

第一节嵌入式DVR的技术发展

第二节嵌入式DVR存在的问题

第三节嵌入式DVR的发展趋势

第五章PC式DVR市场分析

第一节PC式DVR的发展历程

第二节PC式DVR的价格恶性竞争的原因

第三节PC式DVR企业的整合趋势

第四节PC式DVR企业的战略性定位

第五节PC式与嵌入式DVR的对比

第六节PC式与嵌入式融合——“标准式”DVR的发展

第六章DVR生产企业竞争格局及主要生产商分析介绍

第一节DVR生产企业竞争格局

第二节国内DVR的主要生产商分析介绍

第七章DVR使用市场—工程商调查分析

第一章DVR产品概述及分类

第一节DVR产品介绍

数字硬盘录像机最早由美国TiVo与ReplayNetwork两家公司于1999年开发成功。它以硬盘作为音视频监控系统信息存储媒介,一般简称为硬盘录像机或DVR,现在已基本取代传统的VCR机器,在整个录像机市场中所占的比例超过95%。

数字硬盘录像机是新一代的闭路监控录像装备,它将摄像机拍摄到的模拟图像信号进行数字化处理(视频编码)、压缩为视频数据后,存入硬盘,形成录像文件,供检索、回放;也可以将视频数据打成IP包后,通过网络发给别的计算机,由电脑实施远程实时监控,实现安全防范的目的。

数字硬盘录像机系统经过一段时间的发展,已产生了众多产品。目前,具有网络等功能的多功能DVR可以集录像机、画面分割器、视频切换器、控制器、视频服务器、远程传输系统的功能于一体,可连接报警探头、警号,实现报警联动功能;还可进行图像移动侦测;可通过解码器控制云台和镜头;可通过网络传输图像和控制信号等。現在的DVR,最显著的特点就是功能强大,可方便实现网络监控及分控,具有模拟系统无法比拟的优越性。DVR现已成为视频监控系统核心设备。

第二节DVR产品的主要分类

由于DVR的功能和应用各不相同,其分类的方式也多种多样。

一、从功能上分

1.单路数字硬盘录像机:如同一台长时间录像机,只不过使用数字方式录像,可搭配一般的影像压缩处理器或分割器等设备使用。

2.多路数字硬盘录像机:本身包含多画面处理器,可作画面切换和同时记录多路图像等。其中16路数字硬盘录像机,按路数计算占所有数字硬盘机数量的比例超过60%。

3.多功能硬盘录像机:它是集多画面处理器、视频切换器、控制器、视频服务器、网络传输、录像、报警等全部功能于一体的产品。

二、从所用操作系统与结构上分

1.通用式硬盘录像机:一般指PC系统,它以传统的PC机为基本硬件,以Win98、Win2000、WinXP(也有少量的使用Linux)为基本软件,配备图像采集或图像采集压缩卡、编制软件成为一套完整的系统。WindowsDVR界面美观,但容易受病毒感染。LinuxDVR稳定性强,但价格比较高。PC机是一种通用的平台,PC机的硬件更新换代速度快,因而PC式DVR的产品性能提升较容易,同时软件修正、升级也比较方便。PC式DVR还可细分为:

工控机DVR它采用工控机箱,可以抵抗工业环境的恶劣和干扰。这种工控型DVR采用CPU工业集成卡和工业底板,因而可支持较多的视音频通道数以及更多的IDE硬盘。显然,其价格比一般的商用PC型机贵,常应用于各种重要场合和需要通道数较多的场合。

商用机PCDVR为提高系统的稳定可靠性,它也采用工控机箱,但视音频路数较少时,使用普通商用PC机箱。它采用通用的PC主板,及各种板卡来满足系统的要求。其价格便宜,常应用于各种一般场合,其图像通道数少于24路。

服务器DVR它采用服务器的机箱和主板等,其系统的稳定可靠性也比前两者有很大的提高。通常它具有UPS不间断电源和海量的磁盘存贮阵列,并支持硬盘热拔插功能。这种DVR可长期进行168h(24h×7天)的连续不间断运行,常应用于监控通道数量大,监控要求非常高的特殊应用场合。

2.嵌入式硬盘录像机:一般指非PC系统,它是基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式系统。它采用专用芯片对图像进行采集压缩及解压回放,嵌入式操作系统主要是完成整机的控制及管理。此类产品没有PCDVR那么多的模块和多余的软件功能。它在设计制造时,对软、硬件的稳定性进行了针对性的规划,因此此类产品性能稳定,很少有死机的问题产生;而且,在视音频压缩码流的储存速度、分辨率及画质上也都有较大地改善。

嵌入式DVR系统建立在一体化的硬件结构上,整个视音频的压缩、显示、网络等功能全部可以通过一块单板来实现,从而大大提高了整个系统硬件的可靠性和稳定性,无需专人管理,可适用于无人值守的环境,因此目前应用较多。

三、按板卡编解码的方式分

1.硬件编解码硬盘录像:它利用IC芯片进行图像编解码,其工作效率高,图像质量较好,系统资源占用少,但不易进行扩展。

2.软件编解码硬盘录像:它利用特定软件算法对图像进行编解码处理工作,因而对系统的依赖较大,但开放性、可扩展性比较好。

PC式DVR按照实现方式可以分两种:

软件方式:PC架构+视频采集卡(软压卡),

硬件方式:PC架构+DSP或ASIC视频压缩板卡。

嵌入式DVR按实现方式可以分三种:

ASIC方式:CPU+视频ASIC芯片,

DSP方式:CPU+DSP,

单芯片方式:主要是由集成微处理器、图像处理器等多处理器核构成的多媒体SOC。

第三节DVR采用的主要图像压缩技术分析

硬盘录像机主要采用的图像压缩技术有:

1.M-JPEG。它是运动的JPEG影像压缩方式,可以生成序列化的运动图像。M-JPEG采用帧内压缩方式,适于视频编辑和录像取证,如果采用高压缩比则视频质量会严重降低。

M-JPEG的新进展是多层式JPEG(ML-JPEG)。它先传低清晰度的画面,故成像速度快很多;然后再补送细节的压缩资料,使画面品质改善;最后再补送更细节的压缩资料,使画面品质更加改善。这样,可使JPEG的画面呈现由低清晰度到高清度、由模糊到清楚。

2.MPEG1视音频压缩标准。旨在达到VCR质量,其视频压缩率为26:1。MPEG1的源输入格式SIF(SourceInputFormat)为352像素×288行。压缩后的数据率为1.5Mpbs,亮度信号的分辩率为360×240,色度信号的分辩率为180×120,每秒30帧。MPEG1对色差分量采用4:1:1的二次采样率。

3.MPEG2视音频压缩标准。对每秒30帧的720×576分辩率的视频信号进行压缩,适用于计算机显示质量的图像,压缩后的数据率为6Mbps。

4.小波变换(WaveletTransform)。小波变换算法能使图像信号的时域分辨率和频域分辨率同时达到最高。其压缩比可达70:1或更高,压缩复杂度约为JPEG的3倍,它己为MPEG4所采用。

5.H.263压缩标准。H.263具有较高的压缩比,但图像质量不如MPEG4。

6.MPEG4视音频压缩标准。MPEG4具有很高的压缩比,图像质量可变(VCD到DVD的画质),其录像所需的硬盘空间为相同图像质量的MPEG1或M-JPEG所需空间的1/10。它支持对多媒体信息内容的访问,可根据应用的不同要求,现场配置解码器。其编码系统是开放的,可以随时加入新的有效的算法模块,可以形成系列的新视音频压缩标准。

7.H.264压缩标准。H.264是由ITU-T和ISO/IEC联合组成的联合视频组提出的高度压缩数字视频编解码器标准,现已成为MPEG-4标准的第10部分(ISOMPEG-4Part10)。H.264是在传统MPEG4压缩的基础上进行了一些改进,更有利于在网络中传输,并且可以调定录像码流,是目前的一种性价比很好的标准。

8.AVS压缩标准。AVS是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准,是《信息技术先进音视频编码》系列标准的简称,AVS标准包括系统、视频、音频、数字版权管理等四个主要技术标准和一致性测试等支撑标准。目前AVS标准在安防行业内刚刚起步,产业链还不完备。2008年9月,AVS工作组经过两年的工作,完成了针对视频监控的视频标准(AVS-S)标准的编写,使得这一标准在视频监控领域取得重大进展。

DVR系统开始采用的是M-JPEG、MPEG1及MPEG2与H263压缩等成熟技术,目前大多采用MPEG4压缩与新的H.264压缩格式,较好地解决了存贮媒体容量、影像压缩技术、影像处理速度这三大问题,并适于网络传输。

第二章DVR行业市场发展现状

第一节安防行业的发展现状

2008年是安防行业持续、稳定、健康发展的一年。一方面,随着中国经济建设的不断发展,安防产品的应用领域越来越广泛,智能建筑、大型公共场所、工厂企业、商场、新型社区等大量增加,新增安防需求点越来越多;居民收入的提高,消费水平和结构发生了较大的变化,人们的自我保护意识也有所改变,从而使安防产品的需求不断提高;另一方面,由政府推动的“应急体系”、“平安社会”、“平安城市”、“3111”工程等重大项目的实施,也有力地促进了公安及社会各方面对安防产品需求的升温。

2000年中国安防产值仅为250亿元,经过“十五”期间快速发展,2005年产值超过900亿元,2006年产值达到1180亿元。2007年在2006年基础上继续高速增长达到1450亿。预计未来几年由于传统安防涉及领域需求有所减少,安防行业总体增长速度将有所放缓,预计到2010年我国安防产值将达到2000亿元左右。

中国安防行业中,各类企业达到了21000家,从业人员近百万。其中安防产品生产制造企业约4900家,约占全国安防企业总数的23%,从业人员占全行业人员的50%左右。虽然我国安防行业目前拥有为数众多的企业,但是中小型企业比例较大,行业集中度较低,缺乏大型生产企业和解决方案提供商。年产值不足1000万元的企业占45%,年产值在1000-5000万元的企业占51%,年产值在5000万以上的企业仅占安防企业总体的4%。

设备制造市场中,实体防护产品产值占总产值的33%,电子安防产品产值占67%。在电子安防产品的产值中,视频监控产品占54%、社区安防产品占10%、出入口控制产品及非门禁RFID安防应用占12%、防盗报警产品占8%、防爆安检产品占7%、车辆防盗报警占9%。

第二节国内DVR行业现状及发展趋势

国内DVR产品从2000年诞生,到2008年不过短短8年时间。但其经历的却是跨越式的发展。从最初的非实时,独立音视频采集,到实时音视频复合采集压缩;从MPEG1的压缩方式到MPEG4再到H.264的压缩方式;从最初的20G硬盘的存储到现在高达700G的硬盘存储容量;从简单的录像存储及查询功能,到现在集录像、查询、报警、控制、网络服务为一身的完善复杂的功能。CPU处理能力、硬盘存储技术、软件开发的能力以及用户需求的全面提升促进了DVR产品的跨越式发展。

2004年中国DVR市场总量为10亿人民币。随后数年内DVR市场发展迅速,2007年中国DVR的市场总量(包括出口)约为42亿人民币,此外压缩板卡还会带来一定的附加增加值。2008年视频监控市场增长约20%,DVR的市场由于软压缩DVR是其增长的主要部分且价格较低,而硬压缩DVR产品价格下降较快,其市场总规模仍维持在42亿人民币水平。

据调查,目前DVR年生产量5-20万路的企业居多,8路、16路DVR是生产商主流产品。国内DVR主流厂商员工人数为200-300人,非主流厂商员工人数大多为80-199人。企业平均研发投入为6.2%。相对来说,与其他领域安防企业相比,研发投入是比较高的,需要说明的是不少国内DVR主流厂商已经介入了其他监控产品(如摄像机)的研发生产。2001年-2007年,国内DVR生产制造企业年均增长率约为36%。2008年,DVR行业生产制造企业平均利润率约为10%。

根据中国国内数字化监控产品企业的研发、生产、销售的能力,现阶段DVR生产企业可划分三种不同的类型。

第一种类型的企业是技术生产型企业,利用国外芯片和技术,开发或生产图像压缩板卡和DVR整机产品,这样的企业一般拥有自己稳定的研发队伍,有一定规模的生产检测能力,有确保产品稳定可靠的质量保证体系。产品功能、技术指标围绕数字化监控需求专业开发制造,产品在市场上具有良好的品牌信誉和知名度。公司产品定位高,价格也相对较高。

第二种类型企业是具有二次开发能力的DVR产品集成商。它们在第一阶层提供的板卡(SDK)的基础上,进行二次开发,研发出各具特色的DVR软件,并且对相关的硬件进行整合,使之成为DVR整机,提供比较符合市场需要的产品。这类公司是市场上最为活跃的一类企业。

第三种类型企业是贸易型生产企业,为数众多,本身不具备主板或板卡等核心技术的开发和研制能力,一般是利用其他企业生产的板卡,加上第二类企业的应用软件,组装开发自己的数字监控产品。这类企业一般均以PC架构的数字监控录像主机为自己的主要产品,少数企业则购买其他企业的嵌入式主板生产自己的录像机。

真正处于第一种类型,甚至第二类型的监控企业在中国国内并不太多,这与这两类企业需要大的技术研发投入以及规模化生产有关系,目前大多数企业还是处于第三类企业的起步阶段,但他们是推动数字化监控产品应用的主力军。

因局限于行业规模与企业规模,一般而言,DVR厂商的渠道规模均有限。较大规模的厂商一般采取在战略性区域市场建立分公司,在省会城市建立办事机构,主要负责拓展工程用户(工程商)及作为售后服务的支持中心。一般规模的厂商主要走区域代理方式。

慧聪安防网对DVR生产商出口情况进行调查研究,所调查的DVR生产商平均出口比例为45%。其中出口比例超过65%的企业占17.6%,出口比例不足20%的企业占41.2%。出口主要地区为欧美发达国家、东南亚、中东地区、东欧和俄罗斯等地。

随着计算机技术及网络通讯技术的发展,DVR到今天已经进入了一个“后DVR”时代,在传统的基本功能已经具备的基础上,DVS功能已经在DVR上扮演了极其重要的角色。几乎所有的安保项目都需要DVR设备提供强大的DVS支持。从严格的意义上来说“后DVR”时代的产品应该称之为DVR/DVS,也就是说,这种设备不但要具有强大的视频压缩、存储、查询、控制等功能之外,还必须为后端的集成平台提供强大的网络服务支持和各种远程网络控制的接口。

随着安防项目的越来越大,IP网络摄像机技术及产品的日益成熟,用户对视频监控智能化程度的要求越来越高,按照现有的发展速度,有可能在未来几年内,在东部经济相对发达的城市传统DVR产品市场将缩小,其市场将被取代的主要是另外一种模式,即IP网络摄像机或视频服务器+VPS视频智能处理服务器+磁盘阵列存储系统+客户终端软件的新模式。在这样一种模式下,IP网络摄像机承担了数字的编码压缩和网络传输服务的任务,而磁盘阵列存储系统承担的是数字视频图像的集中存储的任务,而VPS系统将会成为未来整个安保系统的大脑和核心,它将完成对视频图像的智能化分析及处理以及视频流的分类传输服务等各种策略。一个完善的VPS系统应该包括ICS智能控制+IAS智能分析+DVS网络服务等功能。

第三节全球DVR市场发展情况

一.全球主要市场DVR发展情况

从全球市场来看,近几年来,数字硬盘录像机高速增长。美国已成为全球最大的数字硬盘录像机市场,根据美国研究机构Yankee的调查,2004年全美约有七百万用户在使用DVR,2007年出货近1200万台,不过其中相当大的比例是单路的家用娱乐录像机。在欧洲、日本、韩国等国家和地区,DVR市场也快速增长。

2002年,DVR的全球销量只有96万台,2005年迅速增长到1330万台。IMSResearch预测2013年全世界DVR市场出货量达9560万台,其中欧洲占34%,而北美出货量预计占同样的份额。而根据IDC市场研究公司的预测,2008年的全球数字硬盘录像机出货量将增长至6090万台,年平均增长率达到50%。

从各地需求来看,在北美、西欧,以D1产品为主,在东欧、俄罗斯等地以Half-D1为主,发展中国家对CIF的产品有普遍需求。

由于欧美数字电视的普及率非常高,DVR走的是民用化发展的路线。欧美有线电视与卫星电视运营商均在支持DVR的机顶盒上投下巨资,两者之间的激烈竞争推动了DVR的普及。而日本的情况则不同,DVR/DVD录像机正在刺激DVR市场的发展,这种二合一产品的出货量在2008年达到1,130万台。单机(嵌入式)DVR的出货量将在2008年的下半段开始下降,因为这些产品将逐渐增加DVD录像功能。实际上,DVR/DVD录像机的出货量将继续增长,在2008年占全球总体DVR市场的近40%。

在美国和日本市场,DVR将逐渐具备高清(HD)能力。随着DVR用户希望建立越来越大的内容库,存储能力将变得更加重要。

欧美品牌DVR因为压缩算法以及价格、使用领域因素和国内存在明显差异,目前对国内市场影响不大。而且欧美DVR产品的发展方向主要是网络摄像机加NVR组合。

近年来台湾DVR市场也得到了较快发展,2007年台湾DVR产值约为49亿台币,其中本地内需约为10亿。目前台湾DVR以嵌入式一芯4路为主,有升泰、慧友、奇偶等大型生产企业。

二.韩国DVR市场发展

根据韩国电子协会下属的数字视频录像机委员会发表的《DVR行业趋势》显示,2004年韩国的DVR市场规模是1900亿韩元,2005年达到2230亿韩元,生产企业数量大约有150到200家。韩国品牌在全球的市场占有率为30%-35%。原因在于韩国品牌凭其产品性能和价格优势在全球市场脱颖而出,抢先占领了DVR主要销售渠道。

从上个世纪九十年代末期韩国的DVR技术首先引进中国以后,国内企业从开始的组装、模仿到目前研发自主产权的DVR产品,在短时间内取得了巨大的发展,先后涌现出一大批安防产业的龙头企业。而早期出现的韩国产品在激烈的市场竞争中却一直坚持中间立场,依然保持着其技术的成熟性与稳定性。虽然价格战的持续升温,导致产品销售额萎缩,但其成熟稳定的技术性能依然受到众多行业用户的青睐。在国际市场上,近期台湾和中国DVR企业的作用也越显突出。与韩国企业各自独立开发和生产具有自己独立特设的系统和产品,台湾企业利用其在国际协作上的优势,采取在芯片和主板的开发和供应上与韩国公司合作,而在组装和生产上加强与中国企业合作的方式提高了竞争力。

近来韩国国内DVR市场竞争非常激烈,由于激烈竞争导致了价格的不断下降,更加削薄利润空间。在海外市场,中国大陆及台湾地区公司的价格攻势让韩国的本地企业陷入困境。为了避免激烈竞争需要发掘新的市场空间。韩国中小型公司现在已开始把注意力转到网络DVR上,主流DVR公司也根据这一趋势在积极开发适合使用IP的产品。

第四节金融危机对国内DVR企业生产及出口的影响

美国金融风暴愈演愈烈,国际经济持续低迷。许多行业都会受到经济大环境的影响,包括DVR产品在内的安防行业也不例外。

原材料和人力资源成本上涨是任何一家安防企业都遇到过的问题,长期以来,国内许多安防企业主要依靠低劳动力成本和低原材料成本获取竞争优势,但随着新《劳动合同法》实施,原材料成本和人力资源成本的不断提升,导致安防企业受到一定的影响。2008年9月份以来,深圳的安防企业已倒闭近百家,部分企业开始裁员以节约企业成本来应对当前的危机。

美国和欧洲市场占中国总出口的40%,由于美、日、欧洲日益陷入衰退,中国出口随之放缓。面对金融风暴卷走大批订单,安防出口企业纷纷叫“冷”。在环境恶化的情况下,市场不景气已是客观现实,出口订单减少、生产规模收缩将是安防出口企业今后面对的共同问题。与此同时,安防市场仍然存在希望,出口企业应尽量缩小影响最深的欧美市场出口比例,开拓更多元化的出口市场。能否抵御市场风险,最终还要看安防企业能否“练好内功”。

对于多数安防企业来说,资金链断裂是企业常见的重要危机。在本次金融风暴波及影响到的安防企业中,大多数为中小企业,这些企业共同的特点是本身产品的质量及服务不够成熟,一旦客户不合作,即造成企业本身资金链断开,因而造成企业资金无法运转,只能宣告倒闭。由此可见,加强资金的管理,尤其是流动资金的管理非常重要。

金融危机对安防行业的影响扑朔迷离。经过这个阶段后,安防行业必将重新洗牌,整个中国安防需求也将平稳增长。金融危机对大部分做国内业务的企业影响不大。部分企业的倒闭其重要原因也在于企业本身对质量、服务、技术的不重视导致。没有自己的核心技术,没有完善的售后服务,这样的企业其实在安防行业中也一直只能是苟延残喘,金融危机的到来只是压死这头骆驼的那最后一根稻草。

危机往往蕴藏着契机,在当前经济影响下,中小企业应尽早选择最合适自己新的商业模式,实现自身的突破。对于真正有实力的企业来说,这也是展现自己的最佳时机。相信在各种因素的影响下,只要坚持创新,注重提升产品价值,学会在经济寒冷的时候“过冬”,安防企业将会更加成熟。

第五节DVR市场主要需求点分析

从DVR的行业细分市场来看,政府、金融、交通、教育、社区、能源这六个行业是其主要市场,随着相关政策的变化,部分省市区的娱乐场所、连锁机构的市场需求会有较大增长。

一.各主要行业对DVR需求分析

1.金融行业:从2000年初开始,全国各商业银行响应中国人民银行总行倡议的完全实现银行监控数字化的号召,纷纷启动数字化改造工程,拉动了数字硬盘录像机市场需求的快速增长。全国所有银行、信用社的营业网点约为30万个,按平均每个网点需要3台数字硬盘录像机主机计算,市场约有90万台的容量,市场总需求大约45亿元。

2.智能建筑:商务建筑需求使智能楼宇的建设不断增长,智能小区与智能化楼宇对监控系统的要求更加强烈、需求越来越大。据业内人士估计,目前国内一幢大型智能大厦的数字硬盘录像机使用路数可能达到数百路。

此外,北京出于奥运会社会治安的考虑,使得奥运基础设施的建设中必需考虑安防系统的设置,因此2008年北京奥运会相关建筑项目对数字监控产品产生了集中又巨大的需求。预计在今后的广州亚运会和上海世博会等大型项目工程建设中,DVR的需求将得到进一步延续。

3.交通行业:至2006年底,我国已建成高速公路4.53万公里,根据我国交通部的规划,到2010年,我国将建成高速公路7万公里,平均每15-20公里就建有一座收费站,如果每座收费站平均配置5路数字硬盘录像机,加上其他高等级公路收费和管理监控所需,那么全国高等级公路对数字硬盘录像机的需求量为1.5到2万台。

另外,我国城市交通监控系统中也需要大量的数字硬盘录像机,根据我国城市数量,估算我国城市交通监控的数字硬盘录像机需求量可达1.5万台。

对上述领域进行加总可以测算出,全国交通领域对数字硬盘录像机的需求量达3.5万台左右。

4.其它部门:除上述部门外,监狱、政府机关、大型商场、超市、电信、移动公司、电力机房、公共娱乐等相关特殊场所的监控需求,也将导致国内数字硬盘录像机市场需求的快速增长。

二.政府投资三大重点建设项目对DVR的需求

政府投资一直在中国的安防市场上扮演着重要的角色,据国际安防协会统计2006年政府投资额占安防行业总投资额的31.3%,位居安防各类投资第二位。我国目前正在推行的“平安城市”建设、“3111”工程和“科技强警”三大政府安防建设项目将为包括DVR在内的视频监控设备带来巨大的市场需求。平安城市,3111与科技强警其实是3个相互独立又密切关联的大型政府安防建设项目。

“平安城市”是以在公安部领导下的一个将覆盖全国660个城市的特大型城市安全建设项目,因此3111与科技强警都可以看作是公安部覆盖全国660个城市的“平安城市”项目的试点或先行项目。平安城市项目是一个特大型,综合性非常强的管理系统,不仅需要满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求,而且还要兼顾灾难事故预警,安全生产监控等方面对图像监控的需求,同时还要考虑报警,门禁等配套系统的集成以及与广播系统的联动。“平安城市”整个项目从试点到全面推进到收尾将历时10年以上,,届时监控系统将覆盖所有的主要公共场所、政府部门与交通路口,各个城市可以根据实际情况和自身条件选择项目大小和实施范围。靠地方政府支持的综合性项目,预计每个地级城市的投资额在2亿元左右,由此推算整体项目实施金额将高达1300亿元以上,超过08年安防行业全年产值的80%。由于“平安城市”是以视频监控为主而架构的管理系统,其对包括DVR在内的视频监控产品的需求量极大。

在《全国公安机关2003-2008年科技强警工作规划》文件基础上,2004年6月,公安部,科技部在北京、上海、廊坊、大连、南京、苏州、南通、杭州、宁波、温州、台州、芜湖、福州、青岛、淄博、威海、郑州、广州、深圳、佛山、成都等21个城市启动了第一批科技强警示范城市创建工作。2004到2007年间以上21个城市已经获得总计100亿元的投资,上述21个科技强警示范城市已于2005年底通过验收。首批21个科技强警示范城市在城市治安动态监控方面都探索和积累了丰富的经验,他们的经验将在全国推广。2006年4月,确定中西部15个城市和广东、福建、浙江、江苏四省23个城市为第二批科技强警示范建设城市。2008年至2009年,还将推出中西部城市为主的第三批示范建设城市,科技强警示范建设城市总数预计将超过100个。预计这些城市将获得同等规模的投资。

2005年10月12日,公安部科技局在浙江省杭州市组织“全国城市报警与监控系统建设现场会”,确定从2005年10月开始到2008年,公安部将在全国开展城市报警与监控系统建设“3111”试点工程,即在省、市、县三级,每个省确定一个市,有条件的地市确定一个县,有条件的县确定一个社区或街区为试点,开展城市报警与监控系统建设试点工程。之前公安部已经在杭州、苏州、北京、济南四个城市先期试点的基础上,又在全国范围内确定了天津大港区、河北廊坊、山西大同、内蒙古包头等22个城市公安局作为试点单位,以进一步推进城市报警与监控系统建设进程。目前国内安防行业增长表现为较高的政府驱动型,这是与本届政府致力于构建和谐社会密不可分的,随着平安城市这样的特大型项目在全国范围内的不断推进,这将在较长时期内构成对安防产品与实施服务的需求。

由中央部门牵头,资金来源主要根据建设规划,一个中等规模城市建设“3111”工程,对于硬盘录像机的需求最少投入也要数千万元,有些省则计划配置上百万数量级的报警及监控设备,其投入更多;另外,目前我国省地级城市接近400个,因此,平安城市项目的实施对数字硬盘录像机将产生数十亿元市场需求。

三.车载DVR开辟DVR产品新市场

车载DVR又称为MDR或MVR(Mobiledigitalrecorder或Mobilevideorecorder)。从目前的应用情况来讲,车载DVR主要用作基于日常的治安监控,比如简单的视频录像、行李箱监控、乘客上下门的把握等。并不是所有车辆都有安装DVR的必要,大部分DVR都被安装在特种车辆上,如长途汽车、公交车、地铁、火车、运钞车、警车、军车、危险品运输车等,这些车辆在安全运输方面都有特殊的要求,所以全程监控就成为了最好的解决方式。

车载数字硬盘录像机投入市场几年来,在上述特种车辆上得到了越来越广泛的应用,为交警等有关管理部门提供了许多的有力证据,为解决各种发生在车辆上的案件提供了保障,在安装了车载数字硬盘录像机的车辆上各种犯罪案件明显减少,社会效果十分显著。

2008年北京奥运会、2010年的上海世博会和广州亚运会相继在我国举办,使得各地加快了公共交通视频监控建设的步伐。北京、上海、广东、浙江、四川等地相继在公交车和地铁车厢上安装视频监控系统,使得车载DVR的需求量迅速增加。

由于公共交通(包括铁路)系统的安全越来越受到被公众所关注,公交监控市场会持续增大,车载DVR成本的下降以及政策支持力度的加大,车载DVR市场还将不断扩大,将成为DVR产品市场的新亮点。

第六节NVR的发展对DVR的影响

网络改变了世界,以网络存储为核心的存储技术也正在改变人们共享信息的方法。随着信息存储应用领域的扩展,用户对存储提出了多样化的迫切需求。为满足这种需求,存储技术正以前所未有的速度发展,现有的技术在不断改进和发展的同时,新的技术也在不断涌现。近期出现的NVR就是这个新技术时期的产物。而业内对于NVR是否能取代DVR成为监控市场新宠也成为热度话题。

2008年4月,苏州科达发布了其最新的“NVR”产品。科达NVR是一个集录像、存储、管理、画面浏览于一体的设备,与DVR的区别体现在DVR与前端接入是通过模拟方式进行的,而NVR与前端设备的连接,是通过网络以数字方式与其相联的。科达NVR定位明确,不再用模拟的编码,编码这块全部数模转换。另外在性价比方面,NVR产品在同等路数下性能也有一定优势。

NVR的主要特点是能配合网络摄像机、视频适配器等IP前端,通过IP部署实现网络视频接入、浏览、录像、回放及管理,可提供全IP视频监控解决方案,能够借助现有网络即可完成整个系统的快速部署;并可在任意时间、地点对目标进行实时监控和管理。NVR部署在网络中心,仅需一根网线即可完成所有监控点的接入,布线成本低,施工速度快,安装简洁,维护方便。

NVR图像存储方面优于DVR。传统的DVR产品在存储方面一直被工程商看好,而无论DVR还是NVR对图像存储的要求都很高。在存储方面科达的NVR产品一是继承了DVR的存储模式,在NVR里内置多块硬盘进行存储,在32路、64路的产品的存储可靠性上也做了一些创新,32路、64路NVR具备冗余存储功能,也就是说即使在存储过程中某块硬盘损坏,也能保证录像数据不丢失,这是目前DVR所不具备的功能。

在容量较大情况下,NVR具备扩展存储功能,既可以是扩展USB的磁盘阵列,也可以是扩展网络化的磁盘阵列来进行存储扩展,针对多NVR的存储管理,仅需通过客户端软件即可对多个NVR进行统一管理,这个软件可以部署在网络所通达的任何地方。通过登陆这个软件,可以看到在你所覆盖范围内任何一台NVR的任何一台摄像头的监控图像和历史图像资料,可以分别授权统一管理。

首先NVR产品的视频码流是来自网络的;来自NVR直接的前端,而DVR是本地编码本地进行存储,单纯从存储介质来看NVR就比DVR有优势,它存储视频的来源是网络,这样的话即使我把摄像机放在美国,NVR布置在中国,也能远程进行存储。还有一点,IP前端也可以提供本地存储功能,当前端传输网络出现问题时,前端设备也可以对编码的视频进行存储,通过与NVR集中存储配合,可以有效抵抗传输风险,保证存储可靠性。而DVR采用模拟前端,只能在中心进行录像和存储,一旦传输断了,就无法进行录像和存储。在这方面NVR的优势也很明显。

NVR与DVR成本比较。NVR和DVR产品从单台设备来看成本差不多,NVR应该还有一些优势。用户客观来说更加关注整体解决方案的成本,比如使用NVR布线更简单,因此带来的线材消耗小,施工成本远低于DVR等等。举个例子来说明,现在有一个工厂要部署监控系统,如果要部署DVR,一般要放在门卫传达室,而目每一个监控点要铺视频线,如果我们以平均每个点到传达室的距离是200米来计算的话,即使选择没有品牌的线缆,仅线材这一块每一路就要有差不多6000多元的成本,这里面还不包括前端前端摄像机等设备。而部署NVR,显而易见的会莅布线方面省却费用。同时我们应该可以看到,网络摄像机作为近年增长非常快的一块,它的价格比传统摄像机下降的还要快,所以综合来看,NVR的优势非常明显。

虽然NVR相比DVR确实有许多显而易见的优势,但DVR在较小范围内图像质量较好,如果NVR需要租用电信系统的传输网,日常运行的费用较高,目前看来,二者相辅相成。未来NVR能否取代DVR成为视频监控市场的佼佼者,尚有待市场的考证。

第七节DVR行业存在的主要问题

DVR的产品国家标准GB20815-2006《视频安防监控数字录像设备》从2008年开始实施,由于标准起草时间很长,里面的规定比较原则,很多厂家为了争取市场的主动权,往往采用炒作一些概念的方法来提升自己产品的形象。相信DVR标准的出台和实施,将为DVR厂商及用户提供明确的选择依据,也为不符标准的产品设定了准入限制。

DVR产品最重要的技术特征就是视频编码压缩技术,目前国内厂家广泛采用的H.264、MPEG4视音频压缩标准和相关技术的知识产权主要掌握在国外一些大公司手里,相关芯片主要也是采用的国外产品。立足于国内的AVS音视频编码与压缩标准尚不成熟,国内研制生产音视频编解码与压缩芯片的华为海思、中星微、士兰微等几家企业也都采用的是H.264或MPEG4制式。用于安防的AVS-S视频标准正在制定与完善中,北京、上海等地已经明确以AVS-S为当地平安城市音视频标准,但相应配套工作还显得很落后。这十分让人担心今后会出现DVD专利那样的知识产权纠纷。

DVR产品国际市场的开拓还有待完善。国内安防行业竞争的激烈,使很多厂商将眼光投往国外。国际市场是一个不错的突围选择。但是目前国内企业出口部分主要是为国外的品牌做OEM/ODM,较少打自己的牌子,这主要是由于国内企业较少国际营销的经验,并且没有相关的渠道可资利用。目前国内的企业主要以中低端产品的出口为主。

国内以海康威视为代表的硬压缩板卡生产企业,其技术实力在全球都居于领先地位,这也就带动了国内DVR产品整体水平的提高。但是,应用层的软件在国内得到的支持和社会大众的认知度较低,因此软件产品本身低廉的价格,逐步的演变成硬件设备的附属品,用户在选用DVR的时候,往往不是考虑软件的性能,而是关注板卡和硬件配置。有大量的板卡+软件的DVR销售公司打出极为低廉的软件价格,致使国内DVR产品在国际市场上的价格优势日趋明显。因此,中国台湾以及国外的厂商采购国内的板卡生产DVR产品销售到欧美等发达国家。这样的状况看似扩大了贸易,增加了销售额,但是无疑这是一种杀鸡取卵的做法,对DVR生产商以及整个国内的DVR行业都将可能带来严重的后果。

由于国内企业在DVR的销售中不断的采用价格战,同时软件费用极其低廉,导致DVR的生产企业没有更多的利润产生,也就必然导致了这些企业无力再投入大量的资金用于应用层软件的深入开发。因此,在智能识别、图像分析等需要大量人力物力财力投入的研究领域,国内的企业无法拿出更多的时间和财力来投入到未来新一代产品的研发当中,致使在智能化应用层软件的开发上,与国外企业的差距越拉越大。

第三章DVR板卡市场分析

第一节DVR板卡介绍

作为DVR发展动力的板卡,同样受到业界和用户的广泛关注,板卡的技术发展、突破势必带来DVR市场的发展,甚至数字监控技术的进步。中国的DVR板卡技术大部分掌握在自己手中,国产DVR板卡在国际上占有重要地位。市面上流行的DVR板卡主要有软压缩和硬压缩两大类,两类板卡各自有特色,优势各异。就其板卡未来发展趋势来说,广大生产商的看法也各不相同。

软压卡,也可称为视频采集卡。它是以一个或多个视频采集芯片为核心,配合周边元件完成1路或多路视频采集的功能电路板卡。软压卡的视频采集是由芯片驱动程序来实现的,然后再由软件来实现图像处理与视频压缩及解压缩回放等,即由前端芯片实现A/D转换,得到的数字信号由经过PCI(E)送到内存,由CPU执行压缩,压缩后的数据存储到HD上。软压卡又分为全实时卡与非实时卡。全实时板卡中每个芯片只负责一个通道的视频采集,DVR开发商甚至可以不需要自己来写驱动,直接调用芯片厂商提供的驱动程序就可实现视频采集。非实时板卡中的每个芯片负责采集多个通道的视频信号。

硬压卡主要是在CPU处理能力不能够满足实时监控的情况下产生的,早期的还是MPEG-1硬压缩,一直发展到现在的MPEG-4和H.264硬压卡,其视频采集与视频压缩都是通过板卡上的芯片实现。即模拟视频先输入到DVR板卡,板卡由前段芯片实现A/D转换,得到的数字信号由板卡自带的ASIC或DSP芯片完成压缩工作,压缩后的数据经过PCI(E),储存到HD。硬压卡更适合于监控主机CPU频率较低,监控路数多,硬盘空间较大的情况。

DVR及其板卡是使中国安防行业能够较快崛起,并在国际市场有影响力的产品。经过前几年的激烈竞争,生产DVR的企业数量大大减少。由于计算机(包括工控机)性价比的提高速度更快,以及双核、多核CPU的陆续出现,以硬压缩为主的嵌入式DVR经过几年较快增长之后,仍然没有超过拥有软、硬两种压缩方式的PC式DVR。相对而言,PC式DVR比较容易增加特殊行业需要的专门软件,也比较容易实现智能化分析的功能,因而PC式DVR出现了重新兴起的趋势。由于计算机性价比的提高速度更快,多核CPU的PC机、PCI-E总线的出现,SATA硬盘的普及,以及软压缩板卡的价格优势,使软压缩板卡在国内卷土重来,一种PC与嵌入式软件相结合的DVR也出现了。硬软两种压缩方式的DVR的竞争局面还将继续。

分辨率是DVR板卡产品的一大诉求点,目前主要有CIF(352×288)和4CIF(704×576)两种不同的分辨率标准。据慧聪安防网调查,目前生产CIF格式板卡的企业约占70%,生产4CIF(或D1)格式板卡的企业约占20%,其他格式不到10%。

第二节DVR板卡的发展情况

自上世纪90年代中期视频板卡开始应用在安防领域,带动起安防领域的数字化应用潮流以来,视频板卡的发展已有10余年历史了。但直至2000年左右,视频板卡应用于DVR行业才逐渐形成气候,大有取代模拟录像机的趋势。当时有两种主流板卡:一种是基于华邦99200MPEG-1压缩芯片加Philips7146多媒体PCI桥的MPEG1压缩卡,代表者是成都的德加拉公司,当时银行采用的PCDVR主要就是采用这种板卡,DVR作为一个产业就此形成了。德加拉的老总藤生才可谓是中国DVR之父。另外一种则是基于Bt878芯片,采用MotionJPEG压缩的韩系及台湾的DVR卡,最有代表性的是Kodicom公司的4400及8800卡了,以其稳定和价格合理而风靡全球。

2001年后DSP处理技术应用在视频压缩卡上,到目前使得像MPEG-4和H.264等复杂的算法可以实现多达16路以上的实时压缩。最成功的是杭州的海康威视公司,海康威视的M卡、H卡、HC卡一度成为DVR的代名词,海康威视也成为了全球DVR板卡领域的领先者。DSP硬件压缩卡,以其不占CPU资源,一张板卡可以同时处理8路以上图像,实时压缩、预览,这几方面的优势获了用户的认可,相当一段时间DSP硬压卡成为了DVR板卡的主流。

2005年后,“计算机性能每隔18个月提高一倍,而价格下降一倍”的摩尔定律再次发挥作用,由于计算机处理能力的大幅提高,及多核CPU芯片的出现,使得一度受到冷落的软压卡再次崛起,同时飞利浦的SAA7130及ConexantCX23881等高性能视频AD芯片,使得很多DSP硬压卡预览效果相形见绌;同时由于软压卡采用了像XVID、WMV9等优秀的视频压缩算法,在录像回放效果上优于那些采用了H.264算法的DSP硬件压缩卡。以SAA7130为主的软压卡,以其优良的图像效果,低廉的价格,重新获得了广大用户的认可和欢迎。

总线传输技术方面,过去PCI总线的带宽问题制约了软压卡的发展,PCI总线133MB的峰值数据流量,对于16路以上CIF格式未经压缩视频流数据来说确实太少了。而PCI-E接口总线的普及则解决了这个瓶颈问题,从目前形势来看,PCI-EX1和PCI-EX16已成为PCI-E主流规格,同时很多芯片组厂商在南桥芯片当中添加对PCI-EX1的支持,在北桥芯片当中添加对PCI-EX16的支持。采用PCI-E接口的软压卡可以轻松地实现24~32路的CIF图像压缩。

第三节DSP和ASIC方案的比较

DSP和ASIC是DVR板卡技术中常用的两种方案,因两者采用不同的技术,所以有各自的特点。DSP和ASIC两种方案最根本的区别在于DSP方案中的压缩算法是由板卡生产商提供的,技术升级比较方便,而ASIC方案中的压缩算法是由芯片商提供,并且已经固化好,对板卡生产商来说开发技术难度低。目前国内DVR板卡市场上选用DSP方案的制造商以用TI、PHILIPS、AD等品牌的芯片居多,而ASIC方案的以VWEB为主。

回顾安防行业的发展历史,最早进入安防市场的成熟压缩板卡是基于ASIC方案的,并在一段时间内成为市场的主流产品,然而随着DSP技术的发展,采用ASIC和DSP的视频压缩板卡之争在2002年下半年开始凸显出来。ASIC方案固然有相对成本较低、功耗较小的优点,但是却有系统单一化的缺点;而且ASIC方案无法实现很多安防产品必备的功能,或者实现起来有较大的代价,比如移动侦测、原始图像捕获、运行时参数调整、遮挡报警和预览画面等等;再加上由于目前国内采用的芯片都是由国外专业的芯片制造商提供再用到中国市场上,无法实现中文OSD、LOGO等功能是其致命的弱点,所以说采用ASIC系列方案的压缩板卡渐渐难以适应中国市场上最终客户的多样化需求。而且采用ASIC方案使板卡厂商难以发挥自己的个性,同一ASIC方案的压缩板卡产品基本雷同,最终产品大同小异。经过市场的优胜劣汰,采用DSP方案的压缩板卡占据了主流市场,并成为这一阶段的发展方向。

第四节DVR板卡芯片介绍及主要解决方案

DVR主芯片可分为两部分,一是前端视频解码部分和画面合成部分;二是后端视频压缩解压缩部分。早在2003年之前,中国DVR的主流硬件方案大部分是飞利浦半导体的SAA7113+PNX13系列,这为中国DVR芯片第一代方案。

这个方案流行了相当长一段时间,甚至现在在某些公司,它仍然是主流方案。它的优缺点都非常明显,优点就是结构简单,灵活度高;缺点就是采用了飞利浦的SAA7113解码芯片,分辨率偏低,无梳状滤波器,影响了整体视频质量。PNX1300的能力也偏弱,只能处理一路CIF,整个方案的集成度也偏低。无论如何Philips半导体芯片方案在这个时期影响力是最大的。在同一时代内,除飞利浦方案之外,也有一些ASIC方案。

中国DVR芯片第二代方案是由Techwell(特威半导体)、ADI、TI、NXP四家芯片方案提供商提供的主流方案。Techwell作为前端视频解码芯片提供商,依靠其优秀的视频解码质量以及贴近市场的技术支持服务,占有90%以上前端解码部分市场份额,这也可称为是中国DVR行业的一个历史转折点。在行业内,单芯片率先可以集合四路音视频解码、画面分割合成、移动侦测、OSD、Scaler等。而且从这时候起,Techwell作为DVR市场一个重要参与者的身份出现了,取代了以前飞利浦解码芯片的垄断地位,改变了整个DVR市场的格局。在DSP方面,ADI的DSP性价比最好,目前浙江大华大部分采用此方案,此方案在现有的DVR方案里面占有举足轻重的地位;随后,TI在DVR领域异军突起,依靠较强的DSP运算能力,借道杭州海康威视取得后端压缩部分比较多的市场份额;NXP作为PhlipsDSP的继承者,依然占据了相当大的后端压缩部分市场份额,大部分的DSP使用者仍在使用NXP的TremediaDSP系列,因为其使用简单方便,与上一代流行的PNX13系列DSP有很大的技术继承性。另外,还由于很多的DVR厂商因为它的使用方便性,仍然在使其作为主控CPU。

中国DVR的第三代方案,也就是现在正在设计的方案、还有未来的方案。现在流行,性价比高的是TW2835+SOC方案,在这其中SOC可以是台湾智源(Faraday)、美国Mobilygen、中国大陆海思半导体(Hisilicon)、以及韩系的Pentamicro等等。这个方案的优点是显而易见的,整个方案只用了两颗主芯片TW2835+SOC。TW2835的高整合度和SOC的低成本、高性价比结合在一起,使得整个方案性价比最优。

目前,市面上的SOC提供厂家多达几十家,他们都是原来从消费类电子转入安防行业的,他们的共同特点就是压缩能力强大,但芯片规格不全面,所以他们不约而同地都选择了Techwell作为他们的前端战略合作伙伴以弥补这一缺陷。Techwell的TW2835加上智源的FIC8180方案可能是目前DVR市场上量产客户数量最多的一家。它的面市时间点比较好,集成的ARM速度也比较快,市场价格也比较有竞争力;另一个比较流行的ASIC方案就是Techwell的TW2834加上海思的Hi3510,这是因为Hi3510是SOC,集成度比较高,另外海思在技术支持方面比较到位;至于韩系的芯片方案,在前几年比较流行,随着进入安防半导体公司的增多,他们的竞争力越来越低,几乎销声匿迹,这是因为他们比技术要弱于美国,比成本输于台湾公司,本土化很差,导致技术支持和对市场的理解度又输给本土公司。美系的芯片几乎都是压缩能力很强,但是因为成本方面的原因,可能到最后会占据一些高端ASIC市场。

今后,DVR芯片有两个主要发展方向。一个方向是开发新型、功能更全面、更强大的SOC;另一个方向是继续发展工作主频相对更快的DSP。从大方向来讲,未来SOC肯定会成为主流,主要是有两方面的原因:一是因为DVR规格一旦确定下来,SOC的压缩能力提高得非常迅速,而且更容易大规模量产,这会使得它在成本方面更有优势;二是因为SOC开发门槛相对较低,这使得快速推出产品,缩短新成品周期成为可能。至于DSP,它们在未来肯定会继续占据高端市场,市场需要更多的灵活性,但是在出货数量上,或将会有所下降。

2009年DVR市场分析调研报告(中)

2009年DVR市场分析调研报告(下)

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