宇视期刊NO.2

创新、网络化、智能化正推动高清高速球不断前进

管蓓

任何事物的诞生均是因为它可以解决某个问题或者满足某项需求,追本溯源,高速球机之所以被创造出来又是为了解决什么问题呢?上个世纪90年代,中国国内的摄像机只有固定枪机和少量的云台摄像机,因此球机出现的必然性是因为它使得摄像机可以360度高速转动,定时巡航,并且球型的外观与其他PTZ易彩网官网 相比更容易融入环境。因此在易彩网官网 、交通、园区周界,高速球机已然成为了PTZ摄像机的建设主流。

当然,事物都有其两面性,“快球之父”——以色列人Alec先生从1987年形成创意,到在二十世界末研发制造出第一台设备,可见球机落地并不易,且高速球机自其诞生之日起,也有其解决不了的问题,那么经过十几年的发展,球机及其应用发生了哪些变换,哪些问题已经解决,哪些问题还依然存在呢?我们不妨来回顾一下:

球机环境适应能力的发展

从球机本身来看,说到传统球机最被诟病的问题非其环境适应能力差莫属,绝大多数高速球机采用透明球罩的设计,这个曲面球罩易脏、可维护性差,且不耐盐腐酸侵。用过球机的人都知道,在室外应用最长半年,由于球罩覆灰使得球机成像效果也会被蒙上灰,并且很多时候因为雨后灰尘结垢,机芯会自动聚焦到球罩的污垢上,从而影响球机的正常应用。为此,还诞生了“上杆擦球”这样一个很无奈的球机附加产业。既然问题是由透明球罩而起,那解决这个问题,自然需要改变球机传统透明球罩的方案。目前已经有厂商创新性的用小范围的平面高清光学玻璃代替了大面积的曲面球罩,一方面减小了球机易脏难维护的问题,一方面又解决了高清1080P图像受曲面影响长焦失真的问题,并且通过特殊的材质选型和镀膜设计,可以做到高透光率和恨水恨尘设计,为高清高速球机的室外应用形成了良好的易彩网官方 。只是,这样的球机亟待被认可和推广。

夜视低照值得重视

其次,超低照度下的表现,在夜晚没有补光的园区周界和乡镇道路,枪机可以配合外置补光的方案,但是球机360度可转动的优势,却由于几乎没有合理的360度长距离补光方案,反而变成“姚明练举重”,因此,涉及晚上超低照度的需求,一般都不能用球机。近些年,国内很多厂商逐步研发出了各种红外补光球机,一定程度上缓解了这个问题,也使得平安区县、乡镇、园区周界的球机需求呈井喷态势。但理性来看,一方面,由于集成红外灯珠的散热、寿命的限制,目前能真正做到随动补光,补光距离达到100米以上的球机其实并不多;另一方面,高清机芯发展到现在,最常见的1080P20倍光学变倍的机芯,最长焦距一般在100mm左右,白天这个焦距机芯能看清200米处的车牌,分清人的基本特征,能探测400米的物品轮廓,但是集成红外100米补光的距离远达不到目前机芯的探测距离,更何况,机芯还在发展,1080P的30倍机芯也已经商用,因此真正让晚上和白天看得一样远的球机,在高可靠性的远距离补光方案上仍需进一步的发展。

球机需物尽其用

另外,从球机应用的角度来看,目前国内绝大多数的球机应用名不符实。都知道球机最大的优势是360度高速旋转,而球机不转动时实际就相当于一个固定摄像机,因此球机往往适合用于巡航或跟踪的场景。但是实际上很多城市盲目追求球机建设,但是对球机的应用却又没有实现相应配置,在大多数的点位中,球机一直固定在一个方向,因此,经常新闻里我们看到当一个治安事件发生时,由于球机照在另一个方向,结果明明就在球机设计覆盖范围内,但是监控点没有对事件的判断提供任何数据,真是遗憾。因此如何充分发挥球机的实战价值,一定是未来球机发展的新命题。结合网络化和智能化的趋势,让球机在该转动时转动、该变倍的时候变倍,该抓拍时抓拍,让球机自主思考起来,已经不是难事,但是难的是怎么减少球机的误报率、漏报率,才是智能球机真正符合实战落地的前提。

机芯、结构、编码的变革

最后,从球机产业链的角度来看,这十多年也发生了较大变化。把球机分成三个部分来看:机芯、结构、编码。

无论是模拟球机还是高清网络球机,机芯无疑都是球机成像的关键。机芯本身包含镜头、传感器、ISP、机电控制等电路,由于应用特殊,其制造工艺远高于一款IP枪机。早期很长一段时间,机芯的核心技术掌握在日韩系厂商手中,但随着高清高速球机的需求迅速膨胀,进口品牌的高清机芯表现出一定瓶颈:首先,进口机芯的成本劣势使得采用进口机芯的球机在商务竞争力上也存在一定问题,其次由于进口机芯易彩网官网 更新换代的周期较长,当高清枪机超低照度、宽动态技术已经成功商用时,主流进口机芯还是采用上一代的方案,导致球机图像表现上一度落后于枪机。近年,国内很多厂商纷纷开始自主研发球机机芯,尤其是高清机芯,自2012年的安博会之后,主流厂商均实现了自主研发机芯对日系机芯的替代,一方面使得球机的成本大幅度的降低,另一方面在彩色低照度、透雾、强光抑制等特性上也形成了优势。对于国内安防厂商来说,未来在如何使自研机芯的易彩网官网 稳定性、对焦速度上提供高品质的方案,才是各家的努力重点。

接下来是球机结构,如果说机芯决定了成像,那么结构机电部件决定的是一款球机的品质。在球机结构上,各个厂商可以各显神通,充分发挥自己的研发实力。随着一些有着IT背景的供应商进入安防摄像机的研发制造,球机的工业设计和品质有了质的飞跃,前有一款球机以设计概念获得了“2012年红点设计概念奖”,近有宇视科技的全天候球机以其实物的创新功能和商业价值获得了德国“2013年IF易彩网官网 设计奖”等等,这些代表着全球工业设计最高奖项的肯定,也从一定程度上激励了更多安防厂商不断创新,从更合理、更实用、更美观的方面去推动高速球机甚至整个安防行业的革新。

编码电路,是网络球机区别于模拟球机或数字SDI球机最大的不同之处。别看这个部分在成本中只占小头,但是毫不夸张地说,编码网络处理电路在模拟球机向网络球机转变的过程中,往往可以决定一个厂商的生死,因为,网络摄像机其本质是基于网络的一种视频监控应用,但是很多传统模拟球机厂商不懂网络技术、不懂编码技术。而网络球机,尤其是高清网络球机,也绝不是在模拟球机里塞块现成的编码模块就可以实现的,编码放在滑环前还是后?网络信号过滑环怎么抗干扰?编码板带来的球机散热问题怎么处理?网络有丢包怎么解决?单板如何做防雷?等等新的命题会摆在传统模拟球机厂商面前。而对于高清高速球机来说,如何利用IP网络做好室外大运动量场景下的高清数据传输,编码电路必须做到软硬兼修:软特性,即我们常说的高清低带宽和网络适应能力,“高清低带宽”考察的是一款球机的编码水平,当前支持H.264的High Profile编码是个有效降低带宽的方法;“网络适应能力”最好的方法可以是抗丢包,如宇视IPC采用NAA专利技术可以在5%丢包的网络环境中无卡顿,确保IPC在传输过程中保证图像的安全性与流畅性;也可以是自动降帧降分辨率,IPC根据网络状况自动降帧或降分辨率;硬特型,是在室外传输时如何保障长距离传输的方便性、可靠性和安全性,球机直接出光口可以很好解决长距离传输的防雷、引入故障点的问题。并且,自“高清元年”2010年始不过短短三年,高清高速球机的电路部分,也逐步地从单纯的高清编码已经开始往简单智能和计算节点的方向发展。

结束语

前面简单回顾了高清高速球机的前世今生和产业链的变革,从中管中窥豹般的给出了高清高速球机的发展趋势,总结来看,球机在IPC家族中,属于高价值的类别,因此球机要做到进一步的物有所值,必须在全天候环境适应能力、长距离可靠补光方案、低误报和漏报率的智能业务方面有进一步的提升,并且通过更多自有技术的跟进,更多实用、可靠的结构的创新,和网络化智能化的思考,推动高清高速球机的进一步的推广。