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3D NAND-microSD卡為視頻監控帶來重大突破

發布時間:2018-12-24 16:45


由于人們對周遭環境(住宅、建筑、工廠、企業或基礎設施的內外環境)的視覺感知需求不斷增長,全球范圍的視頻監控市場都在飛速發展。然而,所部署系統的數量和部署位置更多地受限于視頻攝像頭供應方的經濟狀況,以及用于部署、管理和監控這些系統的基礎設施的復雜性。

  上一次視頻監控行業的重大突破得益于圖像傳感器和數字化技術的一些重大改進,以及互聯網協議(IP) 網絡的廣泛應用。當下,一些強大的新技術趨勢——例如使用諸如美光科技提供的基于 3D NAND 的 microSD卡——將有望再次改變視頻監控行業的格局,推動所有參與者實現新一輪的發展。

  新趨勢推動視頻監控行業發展

  移動、存儲、互聯網和物聯網等技術的迅猛發展推動了行業和技術趨勢的革新,而視頻監控行業在未來數年則將會大大受益于這些趨勢。我們應留意這些趨勢如何相互依存支持,進而有望在視頻監控市場帶來增長和應用的良性循環。

  高分辨率圖像傳感器的進一步商業化

  2016 年有近 50 億臺CMOS 圖像傳感器交付給客戶。盡管大多數傳感器被應用于手機,但諸如視頻監控等其他應用也能從傳感器的規模經濟中獲益。這些產品中有近一半的傳感器分辨率達到 500 萬像素或以上,可提供具有極高分辨率的圖像。

  為視頻監控領域帶來的好處

  視頻攝像頭可擁有前所未有的高分辨率(500 萬及以上像素),從而提高信息收集能力,并在不增加成本的情況下實現更好的視頻分析。

  全新視頻壓縮編解碼器的問世

  消費級視頻從 2k(1080p) 到 4k 的轉變也提高了H.265/HEVC 級解編碼器的采用率,性價比和可用性,滿足了對高分辨率視頻進行大比例壓縮以便于存儲和傳輸的需求。

  為視頻監控領域帶來的好處

  針對視頻監控使用情形,許多攝像頭 OEM 紛紛采用高級壓縮和動態比特率技術,提供比 H.265 更強的壓縮能力,并縮減需要存儲和/或傳輸的視頻的大小。

  基于 3D NAND 的閃存存儲技術的采用

  最近幾年,閃存存儲技術已經從平面實施轉變為垂直堆疊的 3D實施。例如,美光科技的 64 層3D NAND 技術可在 59 毫米的微小硅片上封裝 32GB 存儲容量,密度高達 4.3GB/毫米。這一密度是性能相同的平面 NAND技術的 5 到 6 倍。2現在,美光可以打造高度可靠且具有超高密度(如 128GB 和 256GB)的視頻監控 microSD 卡。

  為視頻監控領域帶來的好處

  支持 microSD 卡插槽的監控攝像頭已問世有段時間了,但由于上一代消費級存儲卡[JG1] 在可靠性和容量方面的局限性,此類插槽很少被使用。美光科技新推出了針對視頻監控邊緣存儲的工業級 microSD 卡,使系統設計人員能夠空前靈活地設計大型分布式監控系統并對其進行成本優化。這些 microSD卡具有極高的容量和可靠的芯片級數據存儲,首次實現了在攝像頭端存儲很多天的視頻。

  基于計算機視覺和深度學習的人工智能算法的進步以及實施成本的下降

  一般來講,基于圖像和模式識別的分析的成本一直在呈指數級縮減。在醫學和自動駕駛汽車領域,推動這一成本縮減的因素多種多樣,但是,隨著用于高效、經濟地執行高級視頻分析的各種深度學習框架、算法和半導體片上系統 (SoC) 集成電路 (IC) 的推出和成熟,包括視頻監控在內的絕大多數行業都獲益匪淺。

  為視頻監控領域帶來的好處

  人工視頻監控成本高昂、容易出錯且不可擴展?,F在,攝像頭可以利用集中功能執行大多數視頻分析,專門用于實現更高級的功能,而不必將高分辨率視頻發送到中央網絡視頻錄像機(NVR) 或服務器,避免應對高昂的帶寬和中央存儲成本。這意味著,用戶可以在攝像頭中執行高級視頻分析,通過數據來源獲得更好的見解、決策和成果。

  隨著向 IoT 的轉變,基于云的設備部署和管理服務得到發展和采用

  得益于 IoT,人們現在可以跨智能城市、交通基礎設施、工廠、企業和家庭等多種垂直領域部署傳感器和智能設備。但是,IoT 在擴展性和可管理性方面的要求正促使其轉向基于云的設備部署和管理模式。在這種模式下,人們可以直接從云端調配、授權和管理設備,而且無需使用單獨的物理網絡和中間設備。

  為視頻監控領域帶來的好處

  許多使用情形都將受益于視頻攝像頭的直接云部署模式的易用性和經濟效益,而且所需的基礎設施和工具也會在發展過程中逐步支持 IoT 部署。在消費類市場的DIY 領域,這一模式還有利于加快 Google? Dropcam?和 Netgear?Arlo?等設備的采用?,F在,隨著攝像頭中采用邊緣存儲和/或增強的邊緣智能,該模式將有助于專業級監控在減少總體擁有成本的同時保持專業級別服務和服務級別協議 (SLA)。消費級設備在公有云上運行,但專業級部署可結合使用私有云和公有云,從而通過云端的整體易用性和成本優勢獲益。

  借助美光技術實現“邊緣化”

  憑借在 3D NAND技術領域的領導地位,美光科技在實現邊緣存儲在視頻監控中的應用方面也占據著核心位置。眾多行業報告都記錄了在攝像頭中使用邊緣存儲的多種優勢,包括美光針對視頻監控行業的創新型邊緣存儲解決方案技術簡報。

  2017 年 10 月 31 日,美光科技宣布擴展其工業級 microSD卡系列,加入新的基于 3D NAND的 128GB 和 256GB 容量。這些產品有助于推動行業向前發展,使攝像頭中的邊緣存儲成為主視頻存儲,或者至少在與傳統 NVR 結合使用時成為混合部署的重要組成部分,這樣一來,便可以通過基于云的部署極大地減少帶寬以及存儲和維護成本,并提高部署靈活性。

  在特定部署下所創建的實際視頻的大小可能存在很大差異。OEM 和系統集成商使用多種工具來管理數據大小,例如選擇攝像頭分辨率、所用的視頻壓縮編解碼器、每秒幀數、可變比特率,以及按情形所需的錄像時間等。此外,取決于國家或地區的法律要求、使用情形類型,以及系統集成商和最終客戶之間的 SLA,出于證據管理目的要保留的錄像天數也不盡相同。下表顯示了在按固定比特率全天持續錄像的使用情形下,給定大小的 microSD卡可能達到的邊緣存儲天數。如圖所示,這些卡可實現很多天的存儲,這就使系統集成商在整體系統設計和功能利用方式方面具有很大的靈活性。

  告別模糊視頻

  以前,導致無法部署用于視頻監控的高分辨率攝像頭的因素有很多:如攝像頭的成本、從攝像頭到 NVR 的帶寬成本、高分辨率視頻的存儲成本和視頻分析成本。受此影響,行業只能提供模糊的低質視頻,很多時候都無法滿足視頻監控的真正需求。通過采用高分辨率攝像頭和電子設備更實惠的新型成本結構,系統集成商可以在邊緣節點本地以智能方式分析和存儲視頻,并確保只將相關數據發送至云/中央站點,從而在不影響視頻品質的情況下,最大限度降低這些部署所需的帶寬和設備的成本。終結過去20年來模糊的監控視頻質量。

  豐富嵌入式生態系統

  長期以來,美光科技一直是嵌入式市場的領導者,致力于開發特定于應用的產品,為客戶和最終用戶創造巨大的價值。除了將新的創新型產品推向市場,美光還投入重金為市場引入適合的渠道合作伙伴,來開發全球市場和客戶群并為其提供支持。


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