高速球是涉及光学、机械、电子等领域的高科技产品,其预置点的高速扫描、大倍率的低速捕捉、隐私区域遮盖、正比例控制特性、报警联动、中文字符叠加、宽动态等功能都决定着一个高速球的品质,而支撑所有性能的基础主要是带变焦镜头的一体化摄像机、电子滑环和高性能步进电机的性能。
由于高速球的高集成度,注定了它高端监控产品的身份。所以早前的高速球市场几乎是国外品牌的天下,如Pelco、Sony、Panasonic、Bosch、AXIS等。近几年,随着国内厂商逐渐掌握高速球的核心技术,特别是步进电机微分控制技术的掌握及应用,国内大量的安防厂家进入到这个行列,如亚安、艾立克、天地伟业、大华、明景等。国内厂商的加入,使得高速球的价格开始回落,高速球也由原来的“贵族产品”开始逐渐大面积应用。
网络高速球适时而生
视频监控随着数字化、网络化、智能化技术的发展,日渐朝着“三化”方向发展着。高速球在追求变焦速度、图像清晰度、旋转速率、智能识别等功能方面不断进取,已成为一代成熟的视频监控产品。随着IP监控的日渐兴起,高速球对网络化的需求日渐增强。网络型高速球是目前高速球的特色发展的重要分支,在目前普通型高速球的基础上,增加图像或声音编码模块和网络接入模块便可以构成一个基本的网络型高速球,实现影音数据和控制数据在网络上的流畅和可靠传输。目前拥有网络技术的高速球国内厂商有亚安、艾立克、嘉杰、明景、海康威视、大华、景阳、金三立、亿维锐创、艾尔森等。
对于使用者来说,网络监控还不受时间、地点限制,在授权的情况下可以随时按需监控,实现即插即用即看,使用方式相当便捷。于是,IP网络监控一致被业界认为是未来视频联网监控的主要趋势。目前IP网络在质量管理上也已经有了很大的进步。随着国家对网络建设的重视,网络技术在不断更新,更高宽带网络将会得到使用。另一方面,为了解决网络带宽问题,相关企业也在不断推出新的联网解决方案,使得IP网络监控技术不断完善。
网络监控的优势和广阔前景促使国内外安防厂商纷纷研发适合网络监控的产品,如先前的DVR,后来的网络摄像机、视频服务器等。这些网络产品由于采用了先进的数字压缩技术,可使传输带宽和存储要求达到更小化,以弥补因网络带宽不足而导致的缺陷。网络高速球的出现是监控数字化发展的必然产物,利用现在方便快捷的网络技术传输视频和控制信号将极大地扩展高速球在监控行业的应用,特别是城市监控、高速公路等地方。据专家介绍,高速球都配有大倍率的光学变焦镜头,水平分辨率较高,内置高转速云台,可以快速、准确地实现定位监视,另外它一般还带有预置点,有扫描、自动巡航等功能,可以更好地实现城市监控等诸多特殊要求。再加上高速球跟一般的带云台摄像机相比还具有外型美观、隐蔽性强等优点,因此十分适用于平安城市监控工程的建设。
IE浏览实现实时监控
网络高速球是直接与网络相连的高速型摄像装置,它内置了专门的网络视频服务器,无须计算机的协助独立进行工作。局域网上的用户或互联网上的用户采用标准的网络浏览器,就可以根据IP地址对网络摄像机进行访问,观看通过网络传输的实时图像,还可以通过对云台的控制,对目标进行全方位的监控。
据了解,网络高速球实现远程视频监控的主要原理是:在网络高速球内置一个嵌入式Web服务器,采用嵌入式实时多任务操作系统,将摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩,通过内部总线传送到内置的Web服务器。登录网络的用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像,授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作,同时还具有报警输入输出功能。目前市场上的网络高速球一般采用MPEG4或H.264方式来完成对数据的编码压缩,目前这方面做得比较好的还是国外厂家,如瑞典AXIS 及日本SONY公司等。
浙江大华的网络高速球系列就内置了Web视频服务器,使球机具备了网络图像传输和控制功能。利用Internet、LAN或WAN网络,用户可以在任何地方通过PC浏览器打开网络球机的IP地址,浏览视频图像并可以对球机的各项功能进行控制。网络高速球功能之强大,只需外接网线与电源,即插即用。采用网络高速球视频监控系统,综合布线代替了繁琐的视频布线,真正实现了信息网络和视频网络的合二为一。
压缩与编码算法有待进一步提高
目前市面上的网络高速球大多采用H.264或MPEG-4高压缩比算法,可以实现高画质、低码流的功能,大大提高了网络传输速度。据深圳景阳智能的技术人员介绍,目前网络型高速球的价格已经不如几年前那么昂贵,日益接近平民化。而如何在有限的网络带宽下更加流畅地传输数据,成为了网络高速球面临的新问题。其中最为关键的一点就是对数据的如何压缩和编码,以期在尽量少损失图像和声音质量的前提下充分减小源流的带宽。
而金三立推出的ST-NT8009H系列是专为10M/100M以太网构架而设计的网络高速球,采用了H.264压缩方式,音频信号采用G.723压缩标准,压缩编码后的数据以IP包的形式传送,可在LAN/WAN上以25帧/秒(PAL)、30帧/秒(NTSC)传输高质量的实时音视频数据,通过PC或网络视频解码器可实现音视频的网络传输、监视及存储。并且可以通过客户端软件或IE浏览器对高速球的云台、镜头进行全面控制,极大的提高了可操作性,便于用户随时随地查看和调用。
笔者在多次参加全国科技强警示范城市验收和“3111”工程验收时,了解到各地公安机关对网络视频监控需求十分迫切。在谈到平安城市的视频监控系统时,这些主管公安科技的局长或处长们都谈到了网络化的话题。特别是当前视频监控的前端设备大多都是高速球在担当重任,如何将网络安全高效的接入高速球中更好的为社会治安监控服务,成为他们关心的焦点。据高速球专家王清寒介绍,高速球网络化主要表现在球机内部集成视频服务器板卡上,通过网络进行传输和监控及管理操作。在后台建立系统管理平台将各类监控业务进行综合管理,在相关管理部门建立控制中心,将网络数字信号通过解码器解码成模拟信号在电视墙中显示,从而便于综合管理调度。每个网络高速球都被分配唯一的地址,在网内通过专业监控软件实现监控。它最大的优势就在于接入方便,只要有网络资源,就可以接入,无须再有额外布线。网络高速球的出现,满足了客户数字化、网络化的需求。
结束语
伴随着整个监控行业朝着数字化、网络化发展的进程,作为较常用的监视前端设备,高速球在产品的开发上也迈入了一个新的阶段,功能的多样性、网络传输和智能化可以说是当前高速球产品开发的主要趋势。在将来高速球可以内置DSP数字处理,兼容多媒体网关,极大地扩展了前端设备在系统中的应用