高清球機技術(shù)性能有哪些新突破
閱讀：1519發(fā)布時間：2013-11-27
隨著網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化技術(shù)的快速發(fā)展，高清高速球機在平安城市等項目中得到大量應(yīng)用，*提升明顯。面對市場的巨大需求，一方面，各廠商主動加快高速球機網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化技術(shù)的升級，不斷推出更高品質(zhì)的高清高速球;另一方面，各廠商也更加注重自主知識產(chǎn)權(quán)的積累，推動高清高速球機的關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化與核心圖像處理技術(shù)的自主化，從而促使自身高速球產(chǎn)品無論在外觀設(shè)計還是在技術(shù)性能上均能趕超品牌。
一直以來，高速球在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的地位都是不可替代，其具備的360度*監(jiān)控、定點巡航、變焦監(jiān)控等*功能均不被其它類型攝像機所擁有。發(fā)展至今，高速球基本全面走進高清化，這是安防行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化、高清化發(fā)展的大勢所趨，也是其自身具備高清晰畫質(zhì)、更廣覆蓋范圍、高擴展性與智能化特性升級的技術(shù)優(yōu)勢所決定。
球機國產(chǎn)化推動市場
高清高速球與高清攝像機一樣，其發(fā)展速度遠遠超過市場預期。其主要原因有兩點：一是高清技術(shù)越來越成熟。新一代高分辨率CMOS傳感器和高性能編碼芯片的使用，使得網(wǎng)絡(luò)高清高速球的圖像質(zhì)量、畫面流暢性等取得了非常大的進步，一些原本在觀望的廠商紛紛加入高清高速球市場;二是高清機芯和球機成本的下降。
這兩方面促使高清球機市場規(guī)模的快速增長，特別是低成本方案的高清球機正在快速入侵傳統(tǒng)模擬球機市場領(lǐng)域。面對國內(nèi)市場更偏向于性價比的共性，球機的低成本化勢必會給市場帶來沖擊，應(yīng)用也會隨之增多;加之目前國內(nèi)對高清監(jiān)控的強烈需求，高清球機的應(yīng)用成本也在隨之下降。談到高清高速球的發(fā)展現(xiàn)狀，藍視訊工程師王表示：隨著網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化技術(shù)的快速發(fā)展，高清高速球機在平安城市等項目中得到大量應(yīng)用，*提升明顯。面對市場的巨大需求，一方面，各廠商主動加快高速球機網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化技術(shù)的升級，不斷推出更高品質(zhì)的高清高速球;另一方面，各廠商也更加注重自主知識產(chǎn)權(quán)的積累，推動高清高速球機的關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化與核心圖像處理技術(shù)的自主化，從而促使自身高速球產(chǎn)品無論在外觀設(shè)計還是在技術(shù)性能上均能趕超品牌。
機芯、結(jié)構(gòu)、編碼性能的升級
構(gòu)成高清高速球的主要幾大部件是球罩、云臺、高清機芯、控制PCB板，高清夜視產(chǎn)品還會增加紅外LED燈板?？v觀近幾年高清球機的技術(shù)發(fā)展，無疑是集中球機的高清機芯的發(fā)展、環(huán)境適應(yīng)能力、夜視補光、網(wǎng)絡(luò)編碼性能以及智能化技術(shù)的應(yīng)用這幾個方面。
一體機機芯技術(shù)突破促發(fā)展
高清一體機機芯是高清高速球的圖像來源，為zui核心部分。自日立2009年發(fā)布720P高清機芯DI-SC110-C開始，標志著高清高速球產(chǎn)品正式走進安防市場。隨后，日立的1080P高清機芯DI-SC220-C、DI-SC120-C720P高清透霧機芯、2013年的重頭產(chǎn)品DI-SC221-C1080P高清透霧機芯，以及索尼的FCB-H10、FCB-H11、FCB-CH6300均相繼面世，不斷推動高清球機的發(fā)展。
近兩年，隨著高清圖像處理技術(shù)的進步，國內(nèi)掌握自主圖像處理技術(shù)的監(jiān)控廠商通過調(diào)整圖像處理芯片參數(shù)，來提升輸出圖像的色彩還原度、清晰度;融入了3D降噪技術(shù)，提升夜間監(jiān)控效果。再者，由于可見光與紅外光的波長不同，在有可見光的場景下，球機容易出現(xiàn)虛焦的問題。目前一些主流的廠商是通過聚焦算法優(yōu)化，智能判斷圖像中亮暗區(qū)域，可做到一次性聚準，不會重復聚焦，改善聚焦難問題。另外，通過智能運動聚焦算法，優(yōu)化對運動物體聚焦算法，聚焦速度更快速，聚焦精度更準確。廠家將這些技術(shù)應(yīng)用到各自研發(fā)的機芯中，而隨著各廠商自研機芯的技術(shù)突破，部分國產(chǎn)機芯在低照度、透霧、遠焦等特性上已經(jīng)追上或者超越了主流進口機芯。
結(jié)構(gòu)突破利于球機環(huán)境適應(yīng)能力
多數(shù)時候，球機的應(yīng)用環(huán)境要面對暴曬、陰冷、雨水、沙塵等惡劣天氣，對高速球的外觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定考驗。從外殼材質(zhì)與形狀設(shè)計、透明球罩的透光性與堅固性，以及整機的散熱與防水都必須有著嚴格的設(shè)計標準。目前，隨著一些有著IT背景的供應(yīng)商入局，球機的工業(yè)設(shè)計更多的結(jié)合了可靠性、可維護性、美觀性、實用性等特性。在一些產(chǎn)品中，更是出現(xiàn)了工業(yè)設(shè)計大獎的球機，了球機結(jié)構(gòu)設(shè)計的新風潮。如浙江宇視的全天候球機，采用了遮陽、防水防塵、IP67、-40-70度多級溫控、電壓波動+-25%容忍等全天候設(shè)計，適合應(yīng)用在冷、熱、酸、灰、風等環(huán)境較惡劣的場景中;可支持電口、光口、EPON靈活可選多業(yè)務(wù)接口，更是獲得了2013年德國IF產(chǎn)品設(shè)計大獎，該獎項和紅點獎并稱為“工業(yè)設(shè)計奧斯卡獎”，而IF獎更側(cè)重產(chǎn)品的創(chuàng)新和實用商業(yè)價值。
夜視補光彌補低照度不足
*，高清視頻監(jiān)控的低照度效果一直是困擾其應(yīng)用的短板，高清球機產(chǎn)品也是如此。特別是在夜視監(jiān)控領(lǐng)域，如果不采取補光配合監(jiān)控，監(jiān)控畫面的效果*得不到保障，這樣那就失去了監(jiān)控的意義。目前較為主流的做法是采用紅外補光，即采用大功率的紅外LED光源（俗稱“點陣式紅外燈”）或者采用激光光源進行同步補光，使得畫面的清晰度和亮度得到保證。近幾年，紅外高清球機和激光球機的普及，極大改善了過去球機在夜間超低照度環(huán)境下看不清的應(yīng)用問題，許多高速球廠商也不遺余力的大量推出紅外高清球機產(chǎn)品，其中不乏一些亮點產(chǎn)品。
網(wǎng)絡(luò)編碼性能
高清高速球的網(wǎng)絡(luò)編碼性能與高清類產(chǎn)品一樣。早期，安防行業(yè)采用的是標準H.264BaselineProfile的視頻編碼算法，但隨著平臺性能的提升，H.264BaselineProfile的編碼性能已經(jīng)不能滿足需求，針對高清圖像的編碼，目前H.264HighProfile視頻編碼技術(shù)成為高清高速球主流的編碼格式，無論是TI還是海思，其在后續(xù)的DSP設(shè)計上均能提供此種編碼格式，它相比于原有的視頻編碼格式提升了20-30%，從而可以采用低碼率傳輸高清晰度視頻。編碼能力的提升，對于高清高速球機的圖像質(zhì)量及流暢性都有很大的改善，同時對高清視頻的應(yīng)用也起到了推動性作用。雖然有傳言H.265編碼格式將會在不久后面世，其性能相比H.264幾乎提升了一倍有余，但究竟何時會真正得到應(yīng)用還是個未知之數(shù)。
智能化技術(shù)全面提升監(jiān)控效果
談及到安防監(jiān)控的“智能”問題，自然不能忽略智能視頻分析技術(shù)。在早幾年前，智能視頻分析技術(shù)便被提出，隨著高清視頻監(jiān)控的崛起，為其提供了更多的應(yīng)用發(fā)展空間。目前，自動目標跟蹤、移動偵測、越線報警、人員統(tǒng)計等智能視頻分析技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
高清高速球的智能化技術(shù)有別于智能視頻分析技術(shù)，其應(yīng)用范圍更廣。得益于芯片運算能力的不斷提高以及智能算法層出不窮，智能化技術(shù)在高清高速球上得到重視，如上述的智能視頻分析技外，還出現(xiàn)了、報警聯(lián)動、定時巡航、智能巡航、3D控制技術(shù)、溫度監(jiān)控等智能化應(yīng)用。
目前，許多高清球機廠商在產(chǎn)品的智能化技術(shù)上均有所建樹，其推出的產(chǎn)品更是得到行業(yè)認可。其中科達的槍球聯(lián)動自動跟蹤系統(tǒng)有代表性，其無論在跟蹤的速度、清晰度、敏捷度與準確度都稱得上是*。?？低曂瞥龅腄S-2DF7286-A新一代高清高速球機，采用1/3"CMOS的圖像傳感器，搭配高性能的平臺處理方案，性能可靠穩(wěn)定，可提供智能運動跟蹤功能，監(jiān)控更為靈活有效;還融入了透霧功能與SmartIR功能，使得霧霾天氣中獲得清晰圖像與防止近處紅外過曝。天地偉業(yè)推出的S3系列高清高速球產(chǎn)品就支持高清視頻智能分析技術(shù)和全自動跟蹤功能，這些功能在實際場景應(yīng)用中給用戶帶來了更的使用方式，不再依靠大量監(jiān)控維護人員“盯”畫面了。
高清高速球的弊端仍需解決
盡管高清高速球的高清、360度無盲角、定點巡航監(jiān)等功能給人留下不錯，但在實際應(yīng)用過程中，一些弊端也隨之浮上水面，需要廠商努力去解決。
談到球機在應(yīng)用上存在的短板，藍視訊總表示，*，球機不轉(zhuǎn)動時，相當于槍機。如今有很多城市盲目追求球機建設(shè)，但是實際應(yīng)用中，球機從來不是用于巡航或者追蹤，當治安事件發(fā)生時，往往由于球機角度問題，沒有捕獲到在攝像機范圍內(nèi)的應(yīng)有錄像，攝像點位沒有發(fā)揮真正作用。因此，從實戰(zhàn)應(yīng)用角度，如何發(fā)揮球機可靈活變倍和轉(zhuǎn)動的優(yōu)勢，能否通過內(nèi)置智能和實戰(zhàn)業(yè)務(wù)平臺配合，實現(xiàn)有效的、低誤報率的球機自身功能優(yōu)勢的挖掘，是整個產(chǎn)業(yè)鏈和解決方案需關(guān)注的課題。
除在應(yīng)用上，球機自身的技術(shù)也存在提升空間，如傳感器和低照度問題。高清球機上的機芯主要采用的是CMOS的圖像傳感器，由于CMOS采用卷簾式的曝光方式，導致球機在高速運動的過程中出現(xiàn)圖像傾斜，同時球機在大倍率監(jiān)控的情況下出現(xiàn)抖動，這也是行業(yè)內(nèi)采用CMOS的機芯存在的共性問題。另一塊技術(shù)瓶頸就是夜間紅外效果的改善，由于夜間存在可見光和紅外光，機芯在夜間的自動聚焦問題非常突出，突破這個技術(shù)難題將給夜間監(jiān)控效果帶來質(zhì)的提升。
就高清球機特性而言，蘇州科達劉志強認為：由于高清高速球一般裝于室外，相對于室內(nèi)機，后期維護是難點。同時，由于室外環(huán)境惡劣，對球機產(chǎn)品的可靠性也提出了很高要求，這兩點在現(xiàn)階段還有非常大的提升空間。另外，目前市面上的高清機芯zui大是30倍光學變焦，如果需求更大的鏡頭，對球機內(nèi)部結(jié)構(gòu)提出了新的挑戰(zhàn)。
