我国安防行业经过多年的发展，产业结构日趋合理和完善，应用领域也不断扩大，涉及到社会的方方面面。安防行业以每年超过30%的速度迅速的增长，已经成为名副其实的朝阳产业，吸引了许多知名的大企业涉足该行业。随着各项技术的迅速进步，产品正朝着数字化、网络化、智能化快速推进，市场的应用也朝着大型化、综合化、普及化，个性化方向发展。所有这些变化对所有从业企业无疑会带来巨大的商机，同时也为我们提出了更高的要求。本文将从技术、产品和应用三个层面谈谈安防行业的发展方向和需要解决的技术问题，希望能为同行企业对未来发展的决策提供一点参考。
一、技术发展趋势
在过去的几年中，安防产品所涉及到的核心技术主要集中在图像处理方面，比如前端的摄像机、DVR、E1传输设备以及视频光端机等。尤其以DVR为代表，开始了监控产品的数字化进程，不论在技术水平上还是在市场的应用规模上，都获到了巨大的成功，同时也带动了行业的快速发展。随着应用的进一步深入和国民安防意识的进一步普及，各种应用需求不断提出，应用要求也不断升级，对新技术的采用也提出更高的要求，不再只限于图像处理技术，还包括网络技术、加密技术、对象识别技术、目标跟踪技术等，这些技术都将在未来的安防系统当中大显身手。
1、图像处理技术
图像处理技术，尤其是视频压缩技术，是数字化监控的核心技术，近年来发展速度非常快，尤其是MPEG4和H.264算法在DVR产品中的广泛应用，国内与国际先进水平保持同步。国内企业在很短的时间内能够接受新型的视频编解码技术并开发出自己的视频编码软件，显示了我国安防行业的发展实力。
在更低数据量的情况下获得更高图像质量，这是数字化监控技术追求的永恒的目标，要求有更高压缩效率的算法支持。在近期压缩技术不会有明显改善的情况下，采用其他的图像处理技术来进一步提高图像质量是非常必要的，比如超分辨率技术，这是一项全新的图像处理技术，它的目标是在CIF图像的码流上实现相当FULL-D1的图像质量。目前我们的研究工作已经取得了很大进展，完整的处理模型已经建立，同时已经输出了处理的结果，图像提升效果非常明显。该课题得到信息产业部专项资金资助，已经进入技术实施阶段，估计一年以后可以产业化。除此之外一些非标的压缩算法的研究也取得了很大的进展，比如JEPG2000以及新一代的小波算法。在一些特定的应用领域也有它的应用优势。未来的数字化监控采用多种压缩标准将成为必然。
2、网络技术
网络化是监控应用的必然趋势，实现网络化监控的面临的两个最主要的问题是安全性和稳定性。目前的许多数字化产品都提供了联网的功能，但是实际应用的效果并不理想，主要存在的问题是网络传输速度慢，图像质量差，不能很好地满足用户的需求，这是因为我们忽略了高质量的视频数据的传输对网络环境的要求这样一个关键的问题。可以说，目前的监控产品只是解决了一个能不能传输的问题，还没有解决好不好的问题。事实上，视频数据在网络上进行传输时，为了保证其实时性，都采用UDP协议，该协议取消了数据校验和纠错重发，如果网络环境较差时，一旦数据出错或者丢失，将使恢复的图像质量受到严重影响，为了保证良好的数据传输质量，要求网络能够提供安全、稳定的传输通道，建立信道质量保证机制，即采用QOS技术和带宽保留技术。虽然专用信道可以解决这个问题，但是建设大量独立的专用网，要进行重复的网络投资，会造成资源的极大浪费，增加管理的负担，对使用者来说造成很大的负担，为了解决这个问题，能够保证在网络环境中获得高质量的视频传输，目前研究较多的是VPN（虚拟专用网）技术，即利用公用信道（如INTENET）建立安全稳定的保密数据专用信道，VPN主要采用四项技术，即安全隧道技术、密钥管理技术、访问控制技术和用户身份认证技术，因为它是在公用信道上建立的一种虚拟信道，所以其费用很低，同时它还是一条专用的信道，所以不论在信道的稳定性还是安全性方面又能很好地满足高质量视频信号的实时传输。另外VPN信道的扩展性也非常好，用户可以选择多种网络接入方式，比如ADSL、E1、ISDN、CABLEMODEM等，VPN的网络的带宽可根据用户的需求订制，增加新用户时，只需连接到公网上，对新的网络终端进行逻辑设置即可。
另外，目前的网络化监控中人们遇到的另一个问题就是，不能为每一台监控终端提供唯一固定的IP地址，这是因为目前使用的IPV4的地址资源有限造成的，我们不得不采取多个用户共用少数的地址资源的办法，比如ADSL接入方式，由于IP地址的不固定带来的系统登录管理烦琐，同时由于建立信道的随机性，不能很好地保证监控视频传输的质量，更谈不上保密性了。为了解决这个问题。我们寄希望于下一代的IPV6技术，这是一项号称“能让地球上的每一粒沙子都拥有专用IP地址”的技术，由于它采用了128位的地址方式（目前的IPV4采用的是32位地址方式），根据计算，可以叫地球上的每平方米面积上分配到2.8*1028个IP地址。IPV6支持永远在线，保证信道的质量，为用户提供更加可靠的服务；同时由于它在网络层强制实施IPsec安全协议，能够提供更加安全的保障，有效地防止黑客和病毒的侵入；还有IPV6可以实现3G与互联网的融合，为将来实现移动视频监控创造很好的网络环境。我国对IPV6技术的研究和应用已经走在世界的前列，制定了CNGI发展战略。目前，我国已经掌握了IPV6域名根服务器的关键技术，2004年年底，国家发改委等8部委联合宣布中国的下一代互联网（CNGI）——CERNET2主干网正式开通，核心主干网的90%设备是我国自主研发生产的。这是世界上规模最大的IPv6互联网， 绵延6000公里的CERNET2以2.5G——10G的传输速率连接了20多个城市的200余所高校，目前CERNET2上的流量平均是1兆，峰值是40兆-50兆。另外在2005年底以前，中国将投资14亿元，构建连接中国各主要城市的IPv6商用骨干网，2006年正式开始IPv6商用服务，届时将形成全球最大规模的IPv6商用网。有国内分析机构预计，今后5年，仅中国电信运营商在购买支持IPv6路由器上的投资就将累计达150亿元人民币。在4月份召开的第四届全球IPV6高峰论坛上，国外互联网专家认为中国将在IPV6的商业化应用方面走在世界的前列。可以预测，在2010年以前，我国将实现IPV6大规模的商业应用。
3、加密技术
由于安防产品的特殊性，对图像资料和视频数据的加密是一个非常突出的问题，包括两个方面：一是图像资料的防伪，防篡改问题；二是视频数据在通过网络传输时的保密问题。就前一项而言，能够采用的技术主要有权限压缩和水印技术，由于水印防伪的通用性好，目前有些产品声称具备了这种功能，但是其实效性还不够理想，甚至有些产品就是假水印，这主要是因为客户的认识水平不高，防伪意识淡漠造成，致使厂家对该功能不够重视。
对于视频数据在通过网络传输时的加密问题，目前所有具备网络功能的产品当中，都没有重视这个问题，针对一些重要的行业和敏感部门的网络化监控应用，视频数据在网络传输环节的数据保密尤为重要。在上面提到的VPN和IPV6技术当中都为数据传输的安全性做了充分的考虑。现在可供我们采用的加密技术除了通用的Ipsec(在IPV4中是选择方案，而在IPV6中将是强制执行的)之外，还有SSL（基于加密套接字协议层）虚拟专用网的加密技术和适用于无线网络的RSN（Robust security network）协议,它包括两个方面：一、AES用于加密无线局域网的传输，二、基于IEEE802.1X端口的网络认证标准，用于无线局域网的用户认证和密钥管理。所有这些都是我们进行网络化监控必须研究的问题。
4、对象识别技术和目标跟踪技术
未来的监控应用，功能的综合化和智能化是必然的趋势，对监控对象的识别和自动跟踪技术将被重视和使用，这些都是对付高技术犯罪的有效技术，也是提高监控应用水平的必要技术，如指纹识别，虹膜/视网膜识别、人面像识别等生物上技术，还有视频探测技术、红外探测技术、超声探测技术、激光检测技术等。目前已经有不少的厂家和机构在从事这方面的研究和开发，也推出了一些具有实用价值的产品，但是在性能上还许进一步的完善和提高，同时在与图像监控系统的整合方面还有不少的工作要做。
二、产品发展趋势
1、高技术含量的智能型前端产品
前端的设备主要以摄像机为主，新型的摄像机包括有具有对象识别和自动跟踪功能的综合一体机，有些数字摄像机还具有前端录像功能。作为具有网络传输功能的WECAMERA可以赋予更多的功能，比如动态监控、紧急事件处理、云/镜控制和报警设置等功能。所有这些都具有一个特点就是功能更加综合，智能化程度更高，能够满足不同用户的特殊要求，使得监控不再是简单的人工监视和录像查看，而是不需要人工干预的，具有识别和跟踪的智能型监控。这样就使得监控变得更加准确，快速和全面。
2、网络型产品
主要包括专用网远程监控产品和用于公用网的远程监控产品，其中专用网远程监控产品主要有E1数字视频传输设备和数字视频光端机两类，前者是在固定带宽的专用信道上传输多路数字视频信号，为了更有效地提高带宽的利用率，要尽可能的在有限带宽上传输更多路的视频信号，它以高效的压缩算法作为核心技术，即在尽量低的码流下提供高质量的视频图像。它有一个很大的缺点就是所传输的视频数据保密性差。很容易被截获。后者则是在一条光纤上利用其巨大的带宽资源尽可能传输更路数多的视频图像，由于带宽资源很大，对视频数据的要求并不苛刻，主要的技术重点是频分复用和码分复用技术，过去的产品大多以频分复用为主，最多能传输的视频路数在几十路，而且设备的费用比较高，如果采用码分复用技术的话，能够传输的视频图像路数将会有大幅度提高，同时能为监控视频数据的传输提供很好的保密功能。以上这两类设备由于只用在专用通信网中，只有一些特殊的行业才用到，比如电力、电信和部分交通监控项目中，所以被人们关注得少一点。
用于公用网的网络型传输设备已经成为近年来的热点。主要有网络视频服务器（DVS）、无线和移动型网络视频接入设备，我们也可以把网络摄像机（WEBCAMERA）也归入此类设备，它们都是实现网络化监控的的基本设备，就这些设备本身，有需要改进的地方，比如网络视频服务器（DVS），不单对图像实现压缩，更主要的是具备强大的网络传输功能，一台网络技术含量低的DVS算不上一个好的产品。
在公共通信网上建立一套专用的视频监控系统，首要的问题是系统的独立行，封闭性和保密性，除了前面提到的有关网络技术之外，还需要有一套独立的交换平台和管理平台支持系统的安全、高效的运行，目前还没有哪个厂家很认真的考虑这个问题，这也是DVS和WEBCAMERA产品一直得不到广泛使用的关键所在。
另外，IPV6实现以后基于3G的移动监控终端将成为新的热点。
3、记录及管理主机
数字矩阵主机，固然是监控管理的核心设备，它也是数字化监控发展必然的产物，过去许多生产和开发模拟矩阵设备的厂商现在都已经开发数字化监控主机，而且除了实现原有的矩阵功能之外，还合并了DVR功能，这是一种很好的组合，适合在一些大型的监控工程当中使用。
除了数字矩阵主机之外，还有一类设备就是DVR，DVR在我国的市场上占有很特殊的位置。目前的DVR的概念已经远远超出了它的定义本身，它不再是一种简单的录像设备，而是具有很强功能的小型的监控管理主机，似乎把它称为DVM更合适一些。在我国监控应用的初期，非常适合一些小型的应用场合，DVR的产品模式也为其他的监控管理主机的发展提供了有益的参考，另外由于它还具备了网络功能的雏形，它也是网络视频服务器的前身。目前我国市场上的DVR产品已经具备了很高的技术水平，但由于其容量上的限制，只能承担一些小型的监控系统的管理工作。所以我们仍然把它确定为一个中端的产品，随着市场的需求的提高和技术的进一步成熟，高端的大容量综合功能的DVM监控主机将出现。可能的方案有两种：即模块化的单机型和单机堆叠式结构的产品。
另外，目前DVR产品普遍存在的问题是稳定性不够理想，主要根源还在操作系统上，同时伴随联网的要求，由于采用通用的操作系统，安全性将受到严峻的挑战，所以各企业应该尽注重独特技术开发，体现自身的技术特色，尽量不采用通用的操作系统，掌握核心技术，一方面有利于知识产权的保护，另一方面有利于提高安防产品的安全性。
三、市场应用趋势
1、网络化视频监控（IPVS）应用趋势
随着国际安全形势的日益严峻以及人们对安全防范意识的日益提高，近年来，越来越多的应用都提出了网络化和远程化的要求，未来网络化监控的概念可以归结为 “5W”，即任何一个授权者(whoever)在任何时候(whenever)、任何地点(wherever)，能通过任何一种手段方式(however)，获取任何一个被控对象（人或物）(whichever)的任何信息(whatever)（图像、声音、数据等），形成一个高度智能化的完备的监控网，这是未来监控的理想模式。
要实现监控的网络化，必须利用宽带互联网、宽带移动无线网（如CDMA、3G）、卫星通信网等。由于它们都符合TCP/IP协议，所有在这些网络上实现的视频监控我们统成为IPVS。
经过多年的发展，IPVS一直没有进入黄金发展期，无论是在技术上还是运用上都存在一些缺陷。它在技术的不成熟体现在以下方面：一、图像质量不理想，清晰度达不到应用要求；二、视频传输效果不稳定，不能适应长时间工作，对于如何在复杂网络环境下保证好的视频传输效果并没有深入的研究和解决措施，比如保证实时视频数据传输的网络带宽保留技术和QOS等。新一代的VPN和IPV6技术的实现将很大程度上改善网络传输机制，对各类视频的应用产生质的改变；三、IPVS产品没有形成统一的标准，入网的兼容性差制约了大规模的应用；四、没有完整、高效的IPVS解决方案和综合的管理交换平台。在市场方面，目前国内安防市场对网络化的要求还处于初级阶段，用户需求不够迫切。同时需求理念也不成熟，对联网以后的监控系统提不出更高、更具体的要求，另外，目前的IPVS产品，一旦联网以后对监控信息的安全性仍然存在疑虑。在视频数据加密和权限管理上仍需进一步研究。
针对以上技术方面存在的问题，还有许多工作要做，随着网络技术的迅速发展和网络环境的不断优化。网络实时视频监控（IPVS）的应用条件将逐渐成熟，网络化监控将出现巨大的商机。
2、综合化应用趋势
越来越多的应用系统会更加综合化，可以将其他系统与图像监控系统相结合，比如将监控系统和门禁系统的集合，和POS系统的结合，和收费的结合，和生物识别系统的结合，和专用MIS系统的结合等应用，使得功能更加综合化。
3、大容量系统的应用
在目前的大容量监控系统当中所采用的监控管理主机还是以模拟矩阵为主，将来的应用当中会以数字矩阵主机和大型的DVM监控主机为主，像交通监控、电力监控、机场监控、大型的企业监控等，
4、普及型应用
随着居民生活水平的提高和安全意识的更加普及，低成本的录像监控设备，将具有很大的市场，主要供应小型用户和非专业用户，如小型超市、商店等营业性场所以及家庭应用将有大幅度增长，同时海外市场也有较大的需求。
5、个性化应用
随着应用理念的进一步成熟，针对各行业的应用将更加细化，功能设置和产品形态更加专业，可以针对不同的应用，突出专用的功能，省去那些不必要的配置。这样，一方面提高应用水平，同时有利于降低产品的成本。比如，金融应用是DVR的最大市场，有四种不同的应用，其中柜员监控是为了解决纠纷，要求清楚显示面值，完整清晰的记录点钞过程和与客户的交割过程，要求DVR设备应以画质为先，追求高画质；ATM机监控设备要小巧隐蔽，防破坏，有遮挡报警，有联网报警等；金库监控要求24小时布防，检测手段齐全可靠，有防破坏功能，有联网报警功能，画质不要求实时，分辨率要求一般；环境监控的要求与通常的概念没什么区别。企业可以有针对性的开发ATM机监控、柜员监控、金库监控等专用产品。另外针对其他行业的应用，比如物业管理，智能楼宇，校园监控，医院监控，幼儿园监控，网吧监控，电力监控，交通监控等，都可以开发相应的产品。
