視訊監控市場在全球範圍內迅速發展，這要歸功於人們對周圍環境的幾乎永不滿足的視覺化感知需求——無論是在家中、樓宇、工廠、企業還是基礎設施內外。然而，由於攝影機的供應端經濟效益，以及部署、管理和監控攝影機所需的基礎設施的複雜性，部署系統的數量和地點受到較多限制。
影像感測器和數位化技術的巨大進步，以及網際網路協議（IP）網絡的廣泛應用，是視訊監控行業最後一次重大變革的起因。讓我們來討論一些非常強勁的新技術趨勢，包括使用基於 3D NAND 的 microSD 卡（如美光提供的產品），它們有望再次改變視訊監控行業的形態，並推動所有參與者的下一輪增長。
當今推動視訊監控發展的趨勢
這些強勁的行業和技術趨勢——全部由行動、儲存裝置、網際網路和物聯網 (IoT) 等其他市場驅動——將在未來幾年使視訊監控行業顯著受益。請注意，這些趨勢相互依存、相互促進，從而有望在視訊監控市場形成增長和應用的良性循環。
高解析度影像感測器進一步商品化
2016 年，向客戶出貨的 CMOS 影像感測器超過 50 億個。1 雖然大多數感測器被用於手機，但視訊監控等其他應用也能從這些感測器的規模經濟中獲益。近一半的出貨量包含解析度為 500 萬畫素或更高的感測器，這些感測器可提供極高解析度的影像。
視訊監控的優勢
視訊攝影機可以設計成比以往更高的解析度（5 百萬畫素或以上），以便更好地收集情報，並在不增加同等成本的情況下，推動更好的視訊分析。
新型視訊壓縮轉碼器的出現
消費性視訊從 2k (1080p) 過渡到 4k 的過程中，提高了 H.265/HEVC 類別轉碼器的採用率和成本效益，允許大幅壓縮高解析度視訊以便於儲存和傳輸。
視訊監控的優勢
許多攝影機 OEM 正採用先進的壓縮和動態位元率技術，為視訊監控用例提供比 H.265 更佳的壓縮效果，並減少需要儲存和／或傳輸的視訊大小。
使用基於 3D NAND 的快閃記憶體技術
過去幾年，快閃記憶體儲存技術已從平面（想想單層建築）過渡到垂直堆疊的三維（想想 64 層摩天大樓）實作。例如，美光的 64 層 3D NAND 技術可在 59mm 的矽晶粒上實現 32GB 的儲存容量，密度達到 4.3 Gb/mm。這相當於同等效能平面 NAND 技術所能達到的密度的 5-6 倍。2 現在，我們可以製造 128GB 和 256GB 等超高密度的高可靠性視訊監控 microSD 卡。
視訊監控的優勢
監控攝影機支援 microSD 卡插槽已有一段時間了，但由於上一代消費級卡在可靠性和密度方面的限制，它們很少被使用。美光用於視訊監控邊緣儲存的新型工業級 microSD 卡將為系統設計人員在設計大型分散式監控系統和最佳化成本方面提供前所未有的自由度。這些 microSD 卡具有極高密度和可靠的矽晶級資料儲存，首次實現了在攝影機中儲存多天的視訊。
機器視覺和基於深度學習的人工智慧算法的進步以及實施成本的降低
從廣義上講，基於影像和模式識別的分析成本已呈指數級下降。雖然降低成本的驅動因素多種多樣，包括社交媒體、網際網路視訊、醫療和自動駕駛汽車，但包括視訊監控在內的幾乎所有行業都受益於各種深度學習框架、算法和半導體晶片上系統 (SoC) 積體電路 (IC) 的可用性和成熟度，這些設計旨在高效、低成本地實施進階視訊分析。
視訊監控的優勢
人工監控視訊成本高、易出錯且不可擴充。攝影機現在可以使用僅適用於更先進功能的集中化能力執行大部分視訊分析，使用者無需將高解析度視訊傳輸到中央網絡視訊錄影機（NVR）或伺服器上，因此可以節省頻寬和中央儲存裝置的成本。這意味著使用者可以在攝影機進行進階影片分析，從而在源頭獲得更好的洞察力、決策和結果。
雲端裝置部署和管理服務的發展和採用，以及向 IoT 的過渡
由於 IoT 的出現，感測器和智慧型裝置正被部署到許多垂直領域，如智慧型城市、交通基礎設施、工廠、企業和家庭。但 IoT 對規模和可管理性的要求正在推動向基於雲端的裝置部署和管理模式轉變，在這種模式下，裝置可直接從雲端進行配置、授權和管理，而無需單獨的物理網絡和中間設備。
視訊監控的優勢
許多使用案例都將受益於視訊攝影機直接雲端部署模式的便捷性和成本效益，而且支援 IoT 部署所需的基礎設施和工具也日趨成熟。在消費市場的「自己動手」(DIY) 端，這種模式的優勢加速了 Google® Dropcam® 和 Netgear® Arlo™ 等裝置的採用。但現在，隨著攝影機採用邊緣儲存和／或增加邊緣智慧，專業級監控也將從這種模式中顯著受益，同時以較低的總體擁有成本維持專業級服務和服務級協議 (SLA)。消費級裝置可在公共雲端上運作，而專業級部署則可結合使用私有雲端和公共雲端，從雲端的整體便利性和成本優勢獲益。
與美光一起邁向邊緣
憑藉我們在 3D NAND 技術方面的領先地位，美光成為在視訊監控中啟用邊緣儲存的核心。在攝影機中使用邊緣儲存的諸多優勢已在行業中得到充分證明，美光的視訊監控行業創新邊緣儲存解決方案技術簡介對這些優勢進行了介紹。
2017 年 10 月 31 日，美光宣佈擴充我們的工業 microSD 卡系列，新增基於 3D NAND 的 128GB 和 256GB 容量。這些產品有助於推動行業進一步發展，使攝影機中的邊緣儲存成為主要的視訊儲存裝置，或至少成為混合部署的重要組成部分，在混合部署中，邊緣儲存與傳統的 NVR 結合使用，從而顯著降低頻寬、儲存和維護成本，並透過基於雲端的部署提高部署靈活性。
在具體部署中建立的實際視訊大小變化很大。OEM 和系統整合商有很多工具來管理資料的大小——首先是攝影機的解析度、所使用的視訊壓縮轉碼器的選擇、每秒幀數、可變位元率、根據情況所需的錄影時長等。證據管理所需的錄影天數也因國家或地區的法律要求和用例類型而異，因此系統整合商和終端客戶之間的 SLA 也不盡相同。下圖顯示了特定大小的 microSD 卡在全天候、連續和固定位元速率錄製用例中的可能的邊緣儲存天數。如圖所示，這些卡的儲存空間可錄製多天的內容，為系統整合商的整體系統設計以及如何利用這一功能提供了很大的靈活性。
不再有顆粒感的視訊
以前，在視訊監控中部署高解析度攝影機有諸多限制：攝影機成本、從攝影機到 NVR 的頻寬成本、儲存成本以及對高解析度視訊進行視訊分析的成本。因此，業界只能妥協，繼續使用畫質粗糙的低品質視訊，而這些視訊往往不足以解決我們需要視訊監控的根本原因。新的高解析度攝影機和電子裝置成本更低，能夠智慧分析並在邊緣本地儲存視訊，只將相關資料傳輸到雲端／中心站，因此系統整合商可以顯著降低這些部署所需的頻寬和設備成本，而不會影響視訊的高質量。我們終於可以擺脫過去 20 年來的典型顆粒感視訊。（關於 5 美元視訊監控攝影機的真實擁有成本的有趣分析，請參閱《5 美元攝影機的成本是多少？》）
豐富嵌入式生態系統
長期以來，美光一直是嵌入式市場的領導者。我們專注於研發針對特定應用的產品，為客戶和終端使用者帶來最高的價值。除了向市場推出創新產品外，我們還投入巨資，與合適的渠道合作夥伴共同開拓市場，為全球市場和客戶群提供支援。
為更快地滿足視訊監控客戶的獨特需求，包括在多年使用過程中保持穩定的記錄效能，美光最近宣佈與深圳市安全防範行業協會 (SSPIA) 和中國渠道合作夥伴 Jinyu Global 合作。我們與 Jinyu 和深圳行業協會的合作將有助於確保美光與行業標準保持一致，同時擴展其在中國和其他地區的存儲產品和業務。
深入瞭解美光的記憶卡。
參考資料：
- 《2017 年 CMOS 影像感測器行業現狀》，Yole Development
- 美光的 64 層 32GB 晶粒尺寸
- 平面 NAND 晶粒尺寸
