據(jù)我國IP行業(yè)技術(shù)分析，IP高清高速球已逐漸成為監(jiān)控市場的主流產(chǎn)品。隨著科技的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控的需求已經(jīng)從"看得見"，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?看得清"?，F(xiàn)對2016年我國IP行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)分析。智能化球型攝像機(jī)產(chǎn)品作為視頻監(jiān)控圖像的采集系統(tǒng)，在高清化背景下，高清高速智能球應(yīng)運(yùn)而生，逐漸成為監(jiān)控市場的主流產(chǎn)品。
眾所周知，高清網(wǎng)絡(luò)高速球之所以逐漸在市場上大放異彩，正是因?yàn)槭袌鎏岢隽藢Ω咔灞O(jiān)控的訴求。而且，相比較于傳統(tǒng)模擬的高速球，高清網(wǎng)絡(luò)高速球具備高清晰的畫面、更廣闊的覆蓋范圍、易于擴(kuò)展的性能、智能分析功能，能夠滿足市場上用戶的高需求。
就分辨率而言，高清網(wǎng)絡(luò)高速球的畫面清晰度達(dá)到了質(zhì)的飛躍，可以為用戶提供更多的畫面像素，呈現(xiàn)出更豐富的畫面細(xì)節(jié)。天津市亞安科技電子有限公司的產(chǎn)品部經(jīng)理梁鴿表示，與模擬和標(biāo)清高速球相比，由于百萬像素的高速球分辨率一般都在720p以上，避免了原來監(jiān)控畫面不是很清晰，甚至在一些地方存在模糊分辨不清楚的現(xiàn)象。
在保證分辨率提高的前提下，高清網(wǎng)絡(luò)高速球可以擴(kuò)大覆蓋的監(jiān)控范圍，這意味一臺高清攝像機(jī)的覆蓋范圍相當(dāng)于模擬高速球的幾倍，可以為用戶提供更多的事件細(xì)節(jié)或減少高速球的使用數(shù)量?！氨热缭谄桨渤鞘谢蛘呤切枰蠓秶采w的場所，以前普通的球機(jī)可能需要200臺，而采用高清網(wǎng)絡(luò)高速球只需要 100臺即可，18倍720p的網(wǎng)絡(luò)高速球覆蓋范圍相當(dāng)于36倍的D1效果，安訊士網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)有限公司的中國區(qū)培訓(xùn)顧問鄒毓帆曾說。
隨著網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化技術(shù)的快速發(fā)展，普通模擬高速球機(jī)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)清高速球機(jī)市場出現(xiàn)明顯萎縮，一些沒有掌握核心技術(shù)的企業(yè)陷入了價(jià)格戰(zhàn)。高清高速球機(jī)則憑借自身高清圖像質(zhì)量、高效編碼性能、卓越互聯(lián)互通性能、多樣化安全性保證及人性化功能設(shè)計(jì)快速占領(lǐng)市場，成為前端視頻監(jiān)控的利器。
前端作為圖像采集的核心部分，給人眼最直觀的莫過于圖像效果。具備自主機(jī)芯研發(fā)能力的廠家均在ISP(圖像信號處理)技術(shù)上不斷優(yōu)化提升，同時(shí)通過算法和多樣化的功能來提升球機(jī)的全天監(jiān)控效果。
IP行業(yè)市場調(diào)查分析報(bào)告顯示，ISP技術(shù)主要是對攝像機(jī)傳感器輸出的原始圖像進(jìn)行處理，獲得更加接近拍攝的真實(shí)場景圖像。一方面，通過鏡頭的優(yōu)化，采用高折射率、低色散光學(xué)變焦鏡頭，配合獨(dú)特的光圈聯(lián)動技術(shù)，提供優(yōu)質(zhì)的畫面和極高的畫面解像度。另一方面，通過高清ISP技術(shù)，優(yōu)化圖像處理芯片內(nèi)部參數(shù)，提升輸出圖像的清晰度和色彩還原度。優(yōu)化色彩抑制處理，解決夜間低照度環(huán)境下彩色噪點(diǎn)多的問題。優(yōu)化壞點(diǎn)校正和固態(tài)噪聲抑制處理，使夜間輸出的圖像更加干凈細(xì)膩。優(yōu)化鈉燈和日光燈白平衡方式的處理，還原多樣化場景下的真實(shí)色彩。
在霧霾天氣下，空氣中的液滴和固體小顆粒使戶外監(jiān)控質(zhì)量降低，圖像顯得色彩黯淡、對比度低，一些重要目標(biāo)的細(xì)節(jié)難以觀察，視頻監(jiān)控的實(shí)用性受到很大影響。實(shí)時(shí)視頻透霧原理是基于大氣透射模型，區(qū)分圖像不同區(qū)域景深與霧濃度，并進(jìn)行濾波處理，同時(shí)融合圖像增強(qiáng)技術(shù)與圖像復(fù)原技術(shù)，獲得準(zhǔn)確、自然的透霧圖像。目前，國內(nèi)一些領(lǐng)先的安防企業(yè)，高清高速球機(jī)已具備實(shí)時(shí)視頻透霧技術(shù)，主要應(yīng)用于高速公路的交通事故易發(fā)區(qū)段、高速公路卡口等多種戶外場所。
當(dāng)在強(qiáng)光源照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時(shí)存在時(shí)，攝像機(jī)輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量。數(shù)字寬動態(tài)技術(shù)，通過對視頻圖像中高亮區(qū)域、黑暗區(qū)域進(jìn)行偵測，并實(shí)時(shí)的將亮區(qū)和暗區(qū)進(jìn)行曲線校正和色彩調(diào)整，避免了高對比度或背景光線較強(qiáng)場景下，暗區(qū)圖像丟失，亮區(qū)色彩失真的問題，在無需更換傳感器的前提下，仍可得到清晰、自然的圖像細(xì)節(jié)。
平安城市治安監(jiān)控中，夜間道路監(jiān)控對行進(jìn)中的車聚焦出現(xiàn)虛焦和交叉十字架是普遍存在的問題，當(dāng)球機(jī)鏡頭角度和點(diǎn)光源接近平行時(shí)，畫面效果更差。通過智能聚焦算法，優(yōu)化點(diǎn)光源聚焦，智能判斷圖像中亮暗區(qū)域，可做到一次性聚準(zhǔn)，同時(shí)搭配強(qiáng)光抑制功能，解決道路監(jiān)控點(diǎn)光源聚焦問題。通過運(yùn)動聚焦算法，優(yōu)化對運(yùn)動物體的聚焦，聚焦速度更快，聚焦精度更準(zhǔn)。
夜間低照度監(jiān)控場景下，當(dāng)光線不足時(shí)，視頻監(jiān)控畫面中容易出現(xiàn)明顯的噪點(diǎn)，早期產(chǎn)品中，一般廠家均采用2D數(shù)字降噪技術(shù)，對傳輸?shù)膱D像信號進(jìn)行降噪處理，但是效果改善不明顯。隨著技術(shù)的發(fā)展，3D數(shù)字降噪技術(shù)在原有2D降噪的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對原始信號進(jìn)行降噪處理，采用3D時(shí)空域聯(lián)合降噪處理，結(jié)合準(zhǔn)確的噪聲強(qiáng)度估計(jì)算法，在光照理想、噪聲較低時(shí)圖像清晰細(xì)節(jié)沒有損傷，光照不足時(shí)噪聲明顯抑制，圖像細(xì)節(jié)大量保留，有效提升視頻監(jiān)控圖像質(zhì)量和節(jié)省碼率。
隨著球機(jī)DSP性能的不斷提升，高效編碼引擎全面開啟，目前高清高速球機(jī)可以支持標(biāo)準(zhǔn)H.264/MJPEG/MPEG4多種壓縮格式，三碼流傳輸及高性能的壓縮比使得圖像傳輸更為輕松。
三碼流是指高清高速球可同時(shí)生成三路視頻碼流，每一路視頻流可以分別設(shè)置不同的分辨率、幀率和編碼方式，主碼流推薦用于局域網(wǎng)內(nèi)預(yù)覽及存儲。子碼流推薦用于網(wǎng)絡(luò)傳輸，通過手機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)覽。第三碼流推薦用于公網(wǎng)客戶端訪問，根據(jù)實(shí)際帶寬大小，提供從標(biāo)清到高清的分辨率可選，滿足不同網(wǎng)絡(luò)條件的終端客戶訪問需求。
之前，制約著網(wǎng)絡(luò)高清設(shè)備普及的重要因素之一就是高清要求的傳輸帶寬和存儲空間相對于標(biāo)清來說非常大。早前基于 H.264centerProfile編碼壓縮方式，在保證圖像質(zhì)量的前提下，720p分辨率下的高清視頻傳輸推薦采用3至4Mbps的碼率，1080p 分辨率下的高清視頻傳輸推薦采用6至8Mbps的碼率。目前隨著編碼性能的提升，高清高速球機(jī)上普遍采用H.264HighProfile的編碼格式，720p分辨率下的高清視頻傳輸推薦采用1至2Mbps的碼率，1080p分辨率下的高清視頻傳輸推薦采用2至4Mbps的碼率，網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬和存儲空間均減半的改善，也切實(shí)的推動了網(wǎng)絡(luò)高清的普及。而在接下來的幾年，基于H.264改進(jìn)的H.265將后來居上，在高清高速球上實(shí)現(xiàn)H.265的壓縮編碼能力也將成為可能，H.265旨在有限帶寬下傳輸更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)視頻，滿足高清視頻監(jiān)控的需要。
視頻監(jiān)控中，人們通常只對某一個(gè)特定區(qū)域感興趣，如車牌和人臉等關(guān)鍵信息。在實(shí)際監(jiān)控中經(jīng)常存在由于帶寬有限，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像整體不夠清晰，從而錯(cuò)過了畫面中很多的重要信息。ROI(感興趣區(qū)域)壓縮編碼技術(shù)在圖像中對感興趣區(qū)域進(jìn)行無損壓縮或近無損壓縮，保證圖像質(zhì)量，而對背景區(qū)域進(jìn)行有損壓縮。這樣在不提高碼流的情況下，獲得視頻監(jiān)控的關(guān)鍵信息。適用于帶寬不夠的條件下依然需要看清關(guān)鍵目標(biāo)。目前一些廠家的高清高速球機(jī)上已具備該功能，后續(xù)再配合人臉檢測識別等功能，將成為未來智能的新趨勢。
視頻監(jiān)控行業(yè)廠商眾多，大項(xiàng)目中的聯(lián)網(wǎng)高清監(jiān)控不可能出現(xiàn)一家獨(dú)大，而往往是多足鼎立的局面。所以高清高速球機(jī)需要支持通用的接入標(biāo)準(zhǔn)，通過支持國內(nèi)的接入標(biāo)準(zhǔn)GB/T28181和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Onvif、PSIA、CGI來提升接入便利性，使組網(wǎng)變得更加靈活。
高清高速球機(jī)通過斷網(wǎng)續(xù)傳功能，在網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí)啟用前端SD卡進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常時(shí)，SD卡中的錄像則主動上傳至中心，確保錄像存儲安全性。通過IP地址過濾功能，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要允許或禁止部分IP地址登陸球機(jī)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全性的保障。通過隱私遮蔽功能，劃定多個(gè)區(qū)域，多種顏色和模式可供選擇，確保監(jiān)控的合法安全性。
每個(gè)廠商的高清高速球機(jī)都具備360°;無死角監(jiān)控、變焦定位的功能，但是在一些人性化的功能設(shè)計(jì)上，還是存在一定的差異，好的人性化功能設(shè)計(jì)將帶來較好的用戶體驗(yàn)。通過智能運(yùn)動跟蹤功能，變被動監(jiān)控為主動防御，使得監(jiān)控更為靈活有效。通過3D定位功能，快速、準(zhǔn)確捕獲細(xì)節(jié)，使得監(jiān)控跟蹤目標(biāo)顯示在畫面中心。通過守望功能，在實(shí)際應(yīng)用中降低球機(jī)監(jiān)控失效的風(fēng)險(xiǎn)。通過定時(shí)任務(wù)功能，在復(fù)雜應(yīng)用中降低人工控制成本。
了很多年，也在實(shí)際應(yīng)用中積累了很多經(jīng)驗(yàn)，智能分析的準(zhǔn)確性也是越來越高，現(xiàn)在自動跟蹤的智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于高清高速球上面，通過自動跟蹤功能，使得工作人員能夠從繁雜的操作過程中解脫出來，而高清高速球機(jī)可以智能的探測、跟蹤監(jiān)控目標(biāo)物體，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動目標(biāo)的自動跟蹤、錄像、報(bào)警。后續(xù)，再配合前面提到的ROI功能和人臉檢測識別等功能，可極大提升整體監(jiān)控價(jià)值。
高清高速球機(jī)目前僅僅是實(shí)現(xiàn)大場景監(jiān)控的功能，但是在未來則將融合更多的技術(shù)應(yīng)用。將車牌識別及頻閃燈補(bǔ)光等技術(shù)應(yīng)用在高清高速球上面，解決道路視頻監(jiān)控既要看清車牌又要看清區(qū)域環(huán)境的問題。將感知技術(shù)和圖像診斷技術(shù)相融合，實(shí)現(xiàn)更為有效的視頻監(jiān)控。
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