关键技术 智能高速球产品将接入标准化

【安防在线 www.anfang.cn】
　　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产品相比更容易融入环境。因此在平安城市、交通、园区周界，高速球机已然成为了PTZ摄像机的建设主流。本文重点介绍高速球的关键发展技术及其未来发展趋势。

　　百万高清高速球关键技术分析

　　由于越来越多的生产厂商开始投入到高清网络球机的研发中，使得市场上充斥着各类参差不齐的网络高速球，从高端项目型到低端民用渠道型，工程商有了更多更广泛的选择。网络智能高速球核心技术问题主要集中在一体化变倍机芯、精密步进电机、高可靠的传输滑环三大关键部件上，只有把控了最核心的技术，才有研制高性能网络高速球的可能性。

　　机芯方面，高清一体化机芯采用高清sensor和精密筛选的电子元器件，通过缜密的电路设计以及反复调试，融合自主研发的图像3A算法(自动曝光，自动白平衡，自动聚焦)，结合优异的2D/3D降噪技术，使得成像清晰、色彩还原逼真，变倍聚焦精准迅速，关键监控场合不会遗漏任何监控细节。

　　精密步进电机方面，网络高速球采用高性能的马达驱动芯片、进口的精密步进电机，结合自主设计的电机高细分步距角算法技术，能对电机做到256微步细分，保证图像在任何倍数下平滑无抖动，定位更精准。自主研发的幂指数曲线速度控制算法，平稳控制云台电机运行速度，真正实现云台零丢步、零过冲、零累计误差控制，最大程度的减少了由于高速起步和瞬间停止所引起的传动部件的机械磨损，保证传动装置的精确性和平稳性，延长机器寿命。

　　高品质的滑环是网络高速球机在水平360度连续旋转时准确无误地传递视频信号、控制信号的有力保证，网络高速球机在滑环部分需要传输大量的视频数据，以及控制信号和其他触发信号，采用全进口镀金电刷滑环，确保了编码数据的无丢失，控制信号的精准无误。

　　另一方面，网络高速球机需要关注的是其编码算法，目前大部分厂家采用的是H.264视频编码算法，作为一个先进的视频编码标准，其定义了3种不同的种类：BaselineProfile、MainProfile、HighProfile。在这3种类中，大多数厂家采用的是的主要是BaselineProfile和MainProfile。H.264HighProfile可以在不降低图像质量的前提下大幅降低编码速率从而降低传输带宽和存储空间，进而降低成本。同时业内一直密切关注编码技术的最新动态，最新颁布的H.265标准也被厂家高度关注和研究。相信在不久的将来，这些全球最新的编码技术都会被融合到实际产品中。

　　智能高速球发展趋势

　　虽然网络高速球机近两年发展迅速，但由于其产品技术难度大、实现成本高等问题，目前应用范围还是很有局限，主要集中在平安城市、金融等高投入市场。

　　◇画面高清晰度，传输低码流

　　高清网络智能高速球给用户带来的最直观的的感受就是高清晰度，目前高清网络智能高速球的清晰度多以720P和1080P为主。很容易想象，在未来的监控应用需求中，用户将对清晰度提出更高的要求，如在一些特殊场合需要用到300万、500万像素的高清网络高速球。在清晰度提升的同时，我们也面临着很多技术难题。首先是高分辨率下的编码算法，更低的码流，更低的带宽是用户所密切关注的。高清晰度的画面分辨率必然引来实时监控更高的码流传输，这对网络带宽和存储端无疑带来了高昂的成本，这是用户不想看到的。因此，后续的发展，我们应当在视频编码技术做出更高要求，在分辨率提高的情况下，码流需要得到有效控制，甚至做到比当前分辨率更低的码流，最新的视频编码技术也必将引入视频监控领域，如当前的H.265编码算法，已有较多厂商在开始研究此项全新算法的产品化。

　　◇丰富产品多样化，完善产品性能

　　网络智能高速球在具体的推广应用过程中也遇到了不少的问题，用户的现场环境往往是复杂多样的，如环境照度不够、监控背景光线亮暗差异大、现场操作人员技术功底弱等问题。这些问题都急切要求我们生产厂商去丰富产品多样化，完善产品性能。

　　低照度：在一些环境光线不足或者严禁使用红外光线的场合，由于外界光线不足、不能增加红外灯进行夜间补光，则需要网络智能高速球具有良好的低照度性能。因此，这一类网络智能高速球必须采用高灵敏度低照度的sensor，并提升2D/3D降噪技术，才能在低照光线下输出高清无噪的图像;

　　宽动态：在光线反差较大的监控画面，普通的网络智能高速球无法做到理想监控，而带有宽动态功能的网络智能高速球采用的是宽动态性能好的sensor，并提升了后端DSP宽动态处理技术，此类问题将迎刃而解;

　　光学变焦倍数：看的更清更远也是当前用户提出的急切需求，目前网络智能高速球大多实现的是18倍或者20倍光学变焦，后期的28倍、36倍等高倍数变焦必然是各厂商的研发重点;

　　用户体验：网络智能高速球虽然有着各种特色的应用功能，这些特色功能却要求用户对产品有足够的认识和理解以及一定的技术功底，否则这些特色功能将失去其本身意义，简易的操作，良好的用户体验才能充分体现出网络智能高速球的各项优势。

　　◇图像分析智能化产品接入标准化

　　随着网络智能高速球的普遍应用，用户对其智能化的期望也将愈加浓烈。智能跟踪、人脸识别、周界入侵、流量统计等等视频智能分析算法是网络智能高速球发展的一大趋势，用户希望这些智能分析算法直接植入前端，以满足不同行业、不同环境下的智能应用。

　　网络智能高速球在实际的工程项目中，往往要接入不同厂家的设备或者平台，例如NVR或者CMS管理平台等，要兼容不同厂商、不同品牌的NVR和管理平台，就需要网络智能高速球遵循当前的标准协议，例如新国标GB/T28181、国际Onvif协议以及第三方协议，这样才会为网络智能高速球的发展开辟新的路径。