隨著網絡化、高清化、智能化技術的快速發展,高清高速球機在平安城市等項目中得 到大量應用,*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絡化、高清化、智能化技術的升級,不斷推出更高品質的高清高速 球;另一方面,各廠商也更加注重自主知識產權的積累,推動高清高速球機的關鍵零部件的國產化與核心圖像處理技術的自主化,從而促使自身高速球產品無論在外觀設計還是在技術性能上均能趕超品牌。
一直以來,高速球在視頻監控領域的地位都是不可替代,其具備的360度*監控、定點巡航、變焦監控等*功能均不被其它類型攝像機所擁有。發展至今,高速 球基本全面走進高清化,這是安防行業網絡化、高清化發展的大勢所趨,也是其自身具備高清晰畫質、更廣覆蓋范圍、高擴展性與智能化特性升級的技術優勢所決定。
根據《中國公共安全》雜志今年上半年對國內高速球機市場的調查結果顯示,高清高 速球機占球機市場的份額在30%左右。在國內一些主流的IPC供應商中,高清高速球機在所有IPC中的銷售占比甚至比這個值更高。在平安城市、交通、園區周界,高清高速球機成為了PTZ高清IPC的建設主流。
球機國產化推動市場
高清高速球與高清攝像機一樣,其發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,使得網絡高清高速球的圖像質量、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 入侵傳統模擬球機市場領域。面對國內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,應用也會隨之增多;加之目前國內對高清監控的強烈需 求,高清球機的應用成本也在隨之下降。談到高清高速球的發展現狀,海康威視工程師李意元表示:隨著網絡化、高清化、智能化技術的快速發展,高清高速球機在平安城市等項目中得到大量應用,*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絡化、高清化、智能化技 術的升級,不斷推出更高品質的高清高速球;另一方面,各廠商也更加注重自主知識產權的積累,推動高清高速球機的關鍵零部件的國產化與核心圖像處理技術的自 主化,從而促使自身高速球產品無論在外觀設計還是在技術性能上均能趕超品牌。
在當前高清球機行業內,雖然核心的CMOS傳感器和芯片仍然掌握在國外廠商手上,但高清球機的國產化發展趨勢非常明顯。諸如海康、大華等廠商生產的一體 機機芯在市場的反響都非常不錯,相比日立和索尼的高清機芯產品在技術上雖然仍有些許不足,但差異化正在逐漸縮小。未來,或許充斥整個高清球機市場的高清機 芯產品均會出自國內廠商。
機芯、結構、編碼性能的升級
構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,高清夜視產品還會增加紅外LED燈板。縱觀近幾年高清球機的技術發展,無疑是集中球機的高清機芯的發展、環境適應能力、夜視補光、網絡編碼性能以及智能化技術的應用這幾個方面。
一體機機芯技術突破促發展
高清一體機機芯是高清高速球的圖像來源,為zui核心部分。隨著高清圖像處理技術的進步,國內掌握自主圖像處理技術的監控廠商通過 調整圖像處理芯片參數,來提升輸出圖像的色彩還原度、清晰度;融入了3D降噪技術,提升夜間監控效果。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,球機容易出現虛焦的問題。目前一些主流的廠商是通過聚焦算法優化,智能判斷圖像中亮暗區域,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。廠家將這些技術應用到各自研發的機芯中,而隨著各廠商自研機芯的技 術突破,部分國產機芯在低照度、透霧、遠焦等特性上已經追上或者超越了主流進口機芯。
結構突破利于球機環境適應能力
多數時候,球機的應用環境要面對暴曬、陰冷、雨水、沙塵等惡劣天氣,對高速球的外觀結構產生一定考驗。從外殼材質與形狀設計、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計標準。目前,隨著一些有著IT背景的供應商入局,球機的工業設計更多 的結合了可靠性、可維護性、美觀性、實用性等特性。在一些產品中,更是出現了工業設計大獎的球機,了球機結構設計的新風潮。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%容忍等全天候設計,適合應用在冷、熱、酸、灰、風等環境較惡劣的場景 中;可支持電口、光口、EPON靈活可選多業務接口,更是獲得了2013年德國IF產品設計大獎,該獎項和紅點獎并稱為“工業設計奧斯卡獎”,而IF獎更 側重產品的創新和實用商業價值。 夜視補光彌補低照度不足
*,高清視頻監控的低照度效果一直是困擾其應用的短板,高清球機產品也是如此。特別是在夜視監控領域,如果不采取補光配合監控,監控畫面的效果完 全得不到保障,這樣那就失去了監控的意義。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,*改善了過去球機在夜間超低照度環境下看不清的應用問題,許多高 速球廠商也不遺余力的大量推出紅外高清球機產品,其中不乏一些亮點產品。
網絡編碼性能
高清高速球的網絡編碼性能與高清類產品一樣。早期,安防行業采用的是標準 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,其在后續的DSP設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 量及流暢性都有很大的改善,同時對高清視頻的應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用還是個未知之數。
智能化技術全面提升監控效果
談及到安防監控的“智能”問題,自然不能忽略智能視頻分析技術。在早幾年前,智能視頻分析技術便被提出,隨著高清視頻監控的崛起,為其提供了更多的應用發展空間。目前,自動目標跟蹤、移動偵測、越線報警、人員統計等智能視頻分析技術已經得到廣泛應用。
高清高速球的智能化技術有別于智能視頻分析技術,其應用范圍更廣。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,還出現了、報警聯動、定時巡航、智能巡航、3D控制技術、溫度監控等智能化應用。
目前,許多高清球機廠商在產品的智能化技術上均有所建樹,其推出的產品更是得到行業認可。其中科達的槍球聯動自動跟蹤系統有代表性,其無論在跟蹤的速度、清晰度、敏捷度與準確度都稱得上是*。
海康威視推出的DS-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,性能可靠穩定,可提供智能運 動跟蹤功能,監控更為靈活有效;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。天地偉業推出的S3系列高清 高速球產品就支持高清視頻智能分析技術和全自動跟蹤功能,這些功能在實際場景應用中給用戶帶來了更的使用方式,不再依靠大量監控維護人員“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、定點巡航監等功能給人留下不錯,但在實際應用過程中,一些弊端也隨之浮上水面,需要廠商努力去解決。
談到球機在應用上存在的短板,翼新隆產品王崤鈞表示,*,球機不轉動時,相當于槍機。 如今有很多城市盲目追求球機建設,但是實際應用中,球機從來不是用于巡航或者追蹤,當治安事件發生時,往往由于球機角度問題,沒有捕獲到在攝像機范圍內的 應有錄像,攝像點位沒有發揮真正作用。因此,從實戰應用角度,如何發揮球機可靈活變倍和轉動的優勢,能否通過內置智能和實戰業務平臺配合,實現有效的、低誤報率的球機自身功能優勢的挖掘,是整個產業鏈和解決方案需關注的課題。
除在應用上,球機自身的技術也存在提升空間,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圖像傾斜,同時球機在大倍率監控的情況下出 現抖動,這也是行業內采用CMOS的機芯存在的共性問題。另一塊技術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,突破這個技術難題將給夜間監控效果帶來質的提升。
就高清球機特性而言,由于高清高速球一般裝于室外,相對于室內機,后期維護是難點。同時,由于室外環境惡劣,對球機產品的可靠性也提出了很高要求,這兩點在現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,對球機內部結構提出了新的挑戰。
發展趨勢:技術融合互聯互通
從大方向來看,網絡高清化、智能化、技術快速融合是高速球未來的主流發展趨勢。 海康威視工程師李意元表示,未來高速球的發展會通過支持GB/T28181接入標準和網絡標準協議Onvif、PSIA、CGI來實現多廠家多平臺之間的互聯互通;通過支持更高的清晰度、更高的倍率及更高的幀率來獲取更為的圖像;通過集成智能化的功能,變被動監控為主動監控;通過和車牌識別、閃光燈同步等技術的融合,提升道路治安監控的夜間效果和視頻有效利用率。
中國市場和市場不同,目前國內的zui終用戶比較關注紅外夜市效果,而上則更多關注夜間彩色低照度。所以,高清高速球今后的發展還是取決于自身能否創新出差異化的功能來保證*。所以,一些針對特殊行業應用衍生的行業特性球機也是未來高清高速球的發展趨勢。
另外,高清高速球相較于固定類IPC有PTZ功能,這些功能會大幅減少攝像機的 部署數量,從而減少成本消耗,同時讓操作更便利,所以,未來球機的需求會持續快速增長。有利于高速球發展的一個重要因素是:傳統模擬球價格遠高于同類固定 攝像機,定位較高。而隨著高清高速球成本的下降,未來高清高速球在取代模擬球機的同時,同時也會部分取代固定類攝像機,如槍機、半球等,所以,深挖高清球 機的PTZ功能也是一個不錯的選擇,目前高速球市場上出現的3D控制技術與虛擬PTZ技術便是對PTZ技術的升級應用,其zui終目的是為了讓使用更簡單。