創(chuàng)新、網(wǎng)絡(luò)化、智能化推動高清高速球不斷前進

文/管蓓

任何事物的誕生均是因為它可以解決某個問題或者滿足某項需求，追本溯源，高速球機之所以被創(chuàng)造出來又是為了解決什么問題呢？上個世紀90年代，中國國內(nèi)的攝像機只有固定槍機和少量的云臺攝像機，因此球機出現(xiàn)的必然性是因為它使得攝像機可以360度高速轉(zhuǎn)動，定時巡航，并且球型的外觀與其他PTZ產(chǎn)品相比更容易融入環(huán)境。因此在平安城市、交通、園區(qū)周界，高速球機已然成為了PTZ攝像機的建設(shè)主流。

當然，事物都有其兩面性，“中國快球之父”——以色列人Alec先生從1987年形成創(chuàng)意，到在二十世紀末研發(fā)制造出第一臺設(shè)備，可見球機落地并不易，且高速球機自其誕生之日起，也有其解決不了的問題，那么經(jīng)過十幾年的發(fā)展，球機及其應(yīng)用發(fā)生了哪些變換，哪些問題已經(jīng)解決，哪些問題還依然存在呢？我們不妨來回顧一下:

球機環(huán)境適應(yīng)能力的發(fā)展

從球機本身來看，說到傳統(tǒng)球機最被詬病的問題非其環(huán)境適應(yīng)能力差莫屬，絕大多數(shù)高速球機采用透明球罩的設(shè)計，這個曲面球罩易臟、可維護性差，且不耐鹽腐酸侵。用過球機的人都知道，在室外應(yīng)用最長半年，由于球罩覆灰使得球機成像效果也會被蒙上灰，并且很多時候因為雨后灰塵結(jié)垢，機芯會自動聚焦到球罩的污垢上，從而影響球機的正常應(yīng)用。為此，還誕生了“上桿擦球”這樣一個很無奈的球機附加產(chǎn)業(yè)。既然問題是由透明球罩而起，那解決這個問題，自然需要改變球機傳統(tǒng)透明球罩的方案。目前已經(jīng)有廠商創(chuàng)新性的用小范圍的平面高清光學玻璃代替了大面積的曲面球罩，一方面減小了球機易臟難維護的問題，一方面又解決了高清1080P圖像受曲面影響長焦失真的問題，并且通過特殊的材質(zhì)選型和鍍膜設(shè)計，可以做到高透光率和恨水恨塵設(shè)計，為高清高速球機的室外應(yīng)用形成了良好的解決方案。只是，這樣的球機亟待被認可和推廣。

夜視低照值得重視

其次，超低照度下的表現(xiàn)，在夜晚沒有補光的園區(qū)周界和鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路，槍機可以配合外置補光的方案，但是球機360度可轉(zhuǎn)動的優(yōu)勢，卻由于幾乎沒有合理的360度長距離補光方案，反而變成“姚明練舉重”，因此，涉及晚上超低照度的需求，一般都不能用球機。近些年，國內(nèi)很多廠商逐步研發(fā)出了各種紅外補光球機，一定程度上緩解了這個問題，也使得平安區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、園區(qū)周界的球機需求呈井噴態(tài)勢。但理性來看，一方面，由于集成紅外燈珠的散熱、壽命的限制，目前能真正做到隨動補光，補光距離達到100米以上的球機其實并不多；另一方面，高清機芯發(fā)展到現(xiàn)在，最常見的1080P20倍光學變倍的機芯，最長焦距一般在100mm左右，白天這個焦距機芯能看清200米處的車牌，分清人的基本特征，能探測400米的物品輪廓，但是集成紅外100米補光的距離遠達不到目前機芯的探測距離，更何況，機芯還在發(fā)展，1080P的30倍機芯也已經(jīng)商用，因此真正讓晚上和白天看得一樣遠的球機，在高可靠性的遠距離補光方案上仍需進一步的發(fā)展。

球機需物盡其用

另外，從球機應(yīng)用的角度來看，目前國內(nèi)絕大多數(shù)的球機應(yīng)用名不符實。都知道球機最大的優(yōu)勢是360度高速旋轉(zhuǎn)，而球機不轉(zhuǎn)動時實際就相當于一個固定攝像機，因此球機往往適合用于巡航或跟蹤的場景。但是實際上很多城市盲目追求球機建設(shè)，但是對球機的應(yīng)用卻又沒有實現(xiàn)相應(yīng)配置，在大多數(shù)的點位中，球機一直固定在一個方向，因此，經(jīng)常新聞里我們看到當一個治安事件發(fā)生時，由于球機照在另一個方向，結(jié)果明明就在球機設(shè)計覆蓋范圍內(nèi)，但是監(jiān)控點沒有對事件的判斷提供任何數(shù)據(jù)，真是遺憾。因此如何充分發(fā)揮球機的實戰(zhàn)價值，一定是未來球機發(fā)展的新命題。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化和智能化的趨勢，讓球機在該轉(zhuǎn)動時轉(zhuǎn)動、該變倍的時候變倍，該抓拍時抓拍，讓球機自主思考起來，已經(jīng)不是難事，但是難的是怎么減少球機的誤報率、漏報率，才是智能球機真正符合實戰(zhàn)落地的前提。

機芯、結(jié)構(gòu)、編碼的變革

最后，從球機產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，這十多年也發(fā)生了較大變化。把球機分成三個部分來看：機芯、結(jié)構(gòu)、編碼。

無論是模擬球機還是高清網(wǎng)絡(luò)球機，機芯無疑都是球機成像的關(guān)鍵。機芯本身包含鏡頭、傳感器、ISP、機電控制等電路，由于應(yīng)用特殊，其制造工藝遠高于一款I(lǐng)P槍機。早期很長一段時間，機芯的核心技術(shù)掌握在日韓系廠商手中，但隨著高清高速球機的需求迅速膨脹，進口品牌的高清機芯表現(xiàn)出相應(yīng)的瓶頸：首先，進口機芯的成本劣勢使得采用進口機芯的球機在商務(wù)競爭力上也存在一定問題，其次由于進口機芯產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期較長，當高清槍機超低照度、寬動態(tài)技術(shù)已經(jīng)成功商用時，主流進口機芯還是采用上一代的方案，導(dǎo)致球機圖像表現(xiàn)上一度落后于槍機。近年，國內(nèi)很多廠商紛紛開始自主研發(fā)球機機芯，尤其是高清機芯，自2012年的安博會之后，主流廠商均實現(xiàn)了自主研發(fā)機芯對日系機芯的替代，一方面使得球機的成本大幅度的降低，另一方面在彩色低照度、透霧、強光抑制等特性上也形成了優(yōu)勢。對于國內(nèi)安防廠商來說，未來在如何使自研機芯的產(chǎn)品穩(wěn)定性、對焦速度上提供高品質(zhì)的方案，才是各家的努力重點。

接下來是球機結(jié)構(gòu)，如果說機芯決定了成像，那么結(jié)構(gòu)機電部件決定的是一款球機的品質(zhì)。在球機結(jié)構(gòu)上，各個廠商可以各顯神通，充分發(fā)揮自己的研發(fā)實力。隨著一些有著IT背景的供應(yīng)商進入安防攝像機的研發(fā)制造，球機的工業(yè)設(shè)計和品質(zhì)有了質(zhì)的飛躍，前有華為的一款球機以設(shè)計概念獲得了“2012年紅點設(shè)計概念獎”，近有宇視科技的全天候球機以其實物的創(chuàng)新功能和商業(yè)價值獲得了德國“2013年IF產(chǎn)品設(shè)計獎”等等，這些代表著全球工業(yè)設(shè)計最高獎項的肯定，也從一定程度上激勵了更多安防廠商不斷創(chuàng)新，從更合理、更實用、更美觀的方面去推動高速球機甚至整個安防行業(yè)的革新。

編碼電路，是網(wǎng)絡(luò)球機區(qū)別于模擬球機或數(shù)字SDI球機最大的不同之處。別看這個部分在成本中只占小頭，但是毫不夸張地說，編碼網(wǎng)絡(luò)處理電路在模擬球機向網(wǎng)絡(luò)球機轉(zhuǎn)變的過程中，往往可以決定一個廠商的生死，因為，網(wǎng)絡(luò)攝像機其本質(zhì)是基于網(wǎng)絡(luò)的一種視頻監(jiān)控應(yīng)用，但是很多傳統(tǒng)模擬球機廠商不懂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、不懂編碼技術(shù)。而網(wǎng)絡(luò)球機，尤其是高清網(wǎng)絡(luò)球機，也絕不是在模擬球機里塞塊現(xiàn)成的編碼模塊就可以實現(xiàn)的，編碼放在滑環(huán)前還是后？網(wǎng)絡(luò)信號過滑環(huán)怎么抗干擾？編碼板帶來的球機散熱問題怎么處理？網(wǎng)絡(luò)有丟包怎么解決？單板如何做防雷？等等新的命題會擺在傳統(tǒng)模擬球機廠商面前。而對于高清高速球機來說，如何利用IP網(wǎng)絡(luò)做好室外大運動量場景下的高清數(shù)據(jù)傳輸，編碼電路必須做到軟硬兼修：軟特性，即我們常說的高清低帶寬和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力，“高清低帶寬”考察的是一款球機的編碼水平，當前支持H.264的High Profile編碼是個有效降低帶寬的方法；“網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力”最好的方法可以是抗丟包，如宇視IPC采用NAA專利技術(shù)可以在5%丟包的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中無卡頓，確保IPC在傳輸過程中保證圖像的安全性與流暢性；也可以是自動降幀降分辨率，IPC根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自動降幀或降分辨率；硬特型，是在室外傳輸時如何保障長距離傳輸?shù)姆奖阈?、可靠性和安全性，球機直接出光口可以很好解決長距離傳輸?shù)姆览?、引入故障點的問題。并且，自“高清元年”2010年始不過短短三年，高清高速球機的電路部分，也逐步地從單純的高清編碼已經(jīng)開始往簡單智能和計算節(jié)點的方向發(fā)展。

結(jié)束語

前面簡單回顧了高清高速球機的發(fā)展歷程和產(chǎn)業(yè)鏈的變革，從中管中窺豹般的給出了高清高速球機的發(fā)展趨勢，總結(jié)來看，球機在IPC家族中，屬于高價值的類別，因此球機要做到進一步的物有所值，必須在全天候環(huán)境適應(yīng)能力、長距離可靠補光方案、低誤報和漏報率的智能業(yè)務(wù)方面有進一步的提升，并且通過更多自有技術(shù)的跟進，更多實用、可靠的結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和網(wǎng)絡(luò)化智能化的思考，推動高清高速球機的進一步的推廣。