隨著國內(nèi)國際市場監(jiān)控系統(tǒng)的普及和大量應(yīng)用,標(biāo)清向高清的切換,模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)變,簡單向智能的升級(jí),使視頻監(jiān)控在近幾年得到了高速發(fā)展,高清攝像機(jī)已被廣大工程商普遍接受,目前高清攝像機(jī)主要以960H模擬攝像機(jī),HD-SDI數(shù)字高清攝像機(jī),百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為三條主線,而在這三條主線中,又以百萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)用最為廣泛,在這樣的背景下,百萬高清網(wǎng)絡(luò)高速球順勢而為,得到了迅速發(fā)展。
當(dāng)前現(xiàn)狀
相比早期的傳統(tǒng)模擬高速球,高清網(wǎng)絡(luò)高速球有著更高的分辨率,如已普遍使用的1280×720P,1920×1080P等高像素分辨率,可展現(xiàn)更多用戶需要關(guān)組的細(xì)節(jié),避免了以往監(jiān)控錄像中可能存在的模糊不清問題。另一方面,網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)的編碼部分都是采用高端的DSP處理器和嵌入式操作系統(tǒng),在擴(kuò)展性上更加方便,可根據(jù)用戶嵌入相應(yīng)的智能分析模塊或者增加設(shè)備間或平臺(tái)間的對(duì)接協(xié)議,如新國標(biāo)GB/T28181、國際通用ONVIF以及第三方協(xié)議。
在一些重要的監(jiān)控場合,如平安城市、銀行、機(jī)場等項(xiàng)目上,高清網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)本身所具的優(yōu)勢,如監(jiān)控視野的廣泛延伸、特殊場景的快速聚焦、預(yù)置位的精準(zhǔn)調(diào)用等等得到了充分發(fā)揮。這些優(yōu)勢使得半球、槍機(jī)、海螺等無法與之比媲美,因此,網(wǎng)絡(luò)高速球在完整的監(jiān)控項(xiàng)目中占據(jù)著無法替代的位置。
關(guān)鍵技術(shù)
近兩年,越來越多的生產(chǎn)廠商開始投入到高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)的研發(fā)中,使得市場上充斥著各類參差不齊的網(wǎng)絡(luò)高速球,從高端項(xiàng)目型到低端民用渠道型,工程商有了更多更廣泛的選擇。
網(wǎng)絡(luò)智能高速球核心技術(shù)問題主要集中在一體化變倍機(jī)芯、精密步進(jìn)電機(jī)、高可靠的傳輸滑環(huán)三大關(guān)鍵部件上,只有把控了最核心的技術(shù),才有研制高性能網(wǎng)絡(luò)高速球的可能性。
機(jī)芯方面,高清一體化機(jī)芯采用高清sensor和精密篩選的電子元器件,通過縝密的電路設(shè)計(jì)以及反復(fù)調(diào)試,融合自主研發(fā)的圖像3A算法(自動(dòng)曝光,自動(dòng)白平衡,自動(dòng)聚焦),結(jié)合優(yōu)異的2D/3D降噪技術(shù),使得成像清晰、色彩還原逼真,變倍聚焦精準(zhǔn)迅速,關(guān)鍵監(jiān)控場合不會(huì)遺漏任何監(jiān)控細(xì)節(jié)。
精密步進(jìn)電機(jī)方面,網(wǎng)絡(luò)高速球采用高性能的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片、進(jìn)口的精密步進(jìn)電機(jī),結(jié)合自主設(shè)計(jì)的電機(jī)高細(xì)分步距角算法技術(shù),能對(duì)電機(jī)做到256微步細(xì)分,保證圖像在任何倍數(shù)下平滑無抖動(dòng),定位更精準(zhǔn)。自主研發(fā)的冪指數(shù)曲線速度控制算法,平穩(wěn)控制云臺(tái)電機(jī)運(yùn)行速度,真正實(shí)現(xiàn)云臺(tái)零丟步、零過沖、零累計(jì)誤差控制,最大程度的減少了由于高速起步和瞬間停止所引起的傳動(dòng)部件的機(jī)械磨損,保證傳動(dòng)裝置的精確性和平穩(wěn)性,延長機(jī)器壽命。
高品質(zhì)的滑環(huán)是網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)在水平360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)準(zhǔn)確無誤地傳遞視頻信號(hào)、控制信號(hào)的有力保證,網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)在滑環(huán)部分需要傳輸大量的視頻數(shù)據(jù),以及控制信號(hào)和其他觸發(fā)信號(hào),采用全進(jìn)口鍍金電刷滑環(huán),確保了編碼數(shù)據(jù)的無丟失,控制信號(hào)的精準(zhǔn)無誤。
另一方面,網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)需要關(guān)注的是其編碼算法,目前大部分廠家采用的是H.264視頻編碼算法,作為一個(gè)先進(jìn)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),其定義了3種不同的種類:BaselineProfile、MainProfile、HighProfile。在這3種類中,大多數(shù)廠家采用的是的主要是BaselineProfile和MainProfile。H.264HighProfile可以在不降低圖像質(zhì)量的前提下大幅降低編碼速率從而降低傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間,進(jìn)而降低成本。同時(shí)業(yè)內(nèi)一直密切關(guān)注編碼技術(shù)的最新動(dòng)態(tài),最新頒布的H.265標(biāo)準(zhǔn)也被廠家高度關(guān)注和研究。相信在不久的將來,這些全球最新的編碼技術(shù)都會(huì)被融合到實(shí)際產(chǎn)品中。
方向及趨勢
雖然網(wǎng)絡(luò)高速球機(jī)近兩年發(fā)展迅速,但由于其產(chǎn)品技術(shù)難度大、實(shí)現(xiàn)成本高等問題,目前應(yīng)用范圍還是很有局限,主要集中在平安城市、金融等高投入市場。
畫面高清晰度,傳輸?shù)痛a流
高清網(wǎng)絡(luò)智能高速球給用戶帶來的最直觀的的感受就是高清晰度,目前高清網(wǎng)絡(luò)智能高速球的清晰度多以720P和 1080P為主。很容易想象,在未來的監(jiān)控應(yīng)用需求中,用戶將對(duì)清晰度提出更高的要求,如在一些特殊場合需要用到300萬、500萬像素的高清網(wǎng)絡(luò)高速球。在清晰度提升的同時(shí),我們也面臨著很多技術(shù)難題。首先是高分辨率下的編碼算法,更低的碼流,更低的帶寬是用戶所密切關(guān)注的。高清晰度的畫面分辨率必然引來實(shí)時(shí)監(jiān)控更高的碼流傳輸,這對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)端無疑帶來了高昂的成本,這是用戶不想看到的。因此,后續(xù)的發(fā)展,我們應(yīng)當(dāng)在視頻編碼技術(shù)做出更高要求,在分辨率提高的情況下,碼流需要得到有效控制,甚至做到比當(dāng)前分辨率更低的碼流,最新的視頻編碼技術(shù)也必將引入視頻監(jiān)控領(lǐng)域,如當(dāng)前的H.265編碼算法,已有較多廠商在開始研究此項(xiàng)全新算法的產(chǎn)品化。
豐富產(chǎn)品多樣化,完善產(chǎn)品性能
網(wǎng)絡(luò)智能高速球在具體的推廣應(yīng)用過程中也遇到了不少的問題,用戶的現(xiàn)場環(huán)境往往是復(fù)雜多樣的,如環(huán)境照度不夠、監(jiān)控背景光線亮暗差異大、現(xiàn)場操作人員技術(shù)功底弱等問題。這些問題都急切要求我們生產(chǎn)廠商去豐富產(chǎn)品多樣化,完善產(chǎn)品性能。
·低照度:在一些環(huán)境光線不足或者嚴(yán)禁使用紅外光線的場合,由于外界光線不足、不能增加紅外燈進(jìn)行夜間補(bǔ)光,則需要網(wǎng)絡(luò)智能高速球具有良好的低照度性能。因此,這一類網(wǎng)絡(luò)智能高速球必須采用高靈敏度低照度的sensor,并提升2D/3D降噪技術(shù),才能在低照光線下輸出高清無噪的圖像;
·寬動(dòng)態(tài):在光線反差較大的監(jiān)控畫面,普通的網(wǎng)絡(luò)智能高速球無法做到理想監(jiān)控,而帶有寬動(dòng)態(tài)功能的網(wǎng)絡(luò)智能高速球采用的是寬動(dòng)態(tài)性能好的sensor,并提升了后端DSP寬動(dòng)態(tài)處理技術(shù),此類問題將迎刃而解;
·光學(xué)變焦倍數(shù):看的更清更遠(yuǎn)也是當(dāng)前用戶提出的急切需求,目前網(wǎng)絡(luò)智能高速球大多實(shí)現(xiàn)的是18倍或者20倍光學(xué)變焦,后期的28倍、36倍等高倍數(shù)變焦必然是各廠商的研發(fā)重點(diǎn);
·用戶體驗(yàn):網(wǎng)絡(luò)智能高速球雖然有著各種特色的應(yīng)用功能,這些特色功能卻要求用戶對(duì)產(chǎn)品有足夠的認(rèn)識(shí)和理解以及一定的技術(shù)功底,否則這些特色功能將失去其本身意義,簡易的操作,良好的用戶體驗(yàn)才能充分體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)智能高速球的各項(xiàng)優(yōu)勢。
圖像分析智能化 產(chǎn)品接入標(biāo)準(zhǔn)化
隨著網(wǎng)絡(luò)智能高速球的普遍應(yīng)用,用戶對(duì)其智能化的期望也將愈加濃烈。智能跟蹤、人臉識(shí)別、周界入侵、流量統(tǒng)計(jì)等等視頻智能分析算法是網(wǎng)絡(luò)智能高速球發(fā)展的一大趨勢,用戶希望這些智能分析算法直接植入前端,以滿足不同行業(yè)、不同環(huán)境下的智能應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)智能高速球在實(shí)際的工程項(xiàng)目中,往往要接入不同廠家的設(shè)備或者平臺(tái),例如NVR或者CMS管理平臺(tái)等,要兼容不同廠商、不同品牌的NVR和管理平臺(tái),就需要網(wǎng)絡(luò)智能高速球遵循當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,例如新國標(biāo)GB/T28181、國際Onvif協(xié)議以及第三方協(xié)議,這樣才會(huì)為網(wǎng)絡(luò)智能高速球的發(fā)展開辟新的路徑。