高速球不斷發(fā)展以適應多種環(huán)境監(jiān)控需求
閱讀：2465發(fā)布時間：2014-5-9
高速球球是一種智能化攝像機前端，全名叫高速智能化球型攝像機，或者一體化高速球智能球，或者簡稱快球，簡稱高速球。高速球是監(jiān)控系統(tǒng)zui復雜和綜合表現(xiàn)效果的攝像機前端。高速球作為安防監(jiān)控大家族重要家庭成員之一，其作用在監(jiān)控系統(tǒng)中不可忽視。適用于各行各業(yè)大面積、活動目標的監(jiān)視。如智能大廈監(jiān)控、銀行保安、城市道路監(jiān)控、電力部門、機場、車站監(jiān)控等。
高速球與普通監(jiān)控攝像頭相比含金量更高，被用在更多的復雜環(huán)境之中。但是人們在對快球的認識中也存在不少的誤區(qū)，其中之一就是認為高速球的高速是高速球的主要參考要求，殊不知高速球的低速也相當關鍵。低速對電機的驅(qū)動控制以及內(nèi)核算法具有很高的高球，隨著網(wǎng)絡化、高清化、智能化的發(fā)展，高速球也與時俱進的發(fā)展出了更多的分支，各種不同的功能以滿足更多復雜環(huán)境的監(jiān)控需求。
網(wǎng)絡高速球?qū)W(wǎng)絡傳輸要求高
由于當下網(wǎng)絡高清在市場上的風靡，以及網(wǎng)絡監(jiān)控在工程施工，高清的解決方案上的簡便性，可靠性方面更勝*。已經(jīng)受到市場的熱捧。但是網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)對網(wǎng)絡傳輸?shù)囊蠛芨?，各種視頻傳輸?shù)姆桨高x擇也需要我們慎重考慮。如何在有限的網(wǎng)絡帶寬下更加流暢地傳輸數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡高速球在發(fā)展過程中需要解決的首要問題。H.264標準使得運動圖像壓縮技術上升到一個更高的階段，如今H.264的壓縮編碼方式已經(jīng)成為主流，在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸，在同等的圖像質(zhì)量條件下，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比是MPEG-4的1.5倍。另外，雙碼流概念的提出突破網(wǎng)絡傳輸和解碼資源的瓶頸。雙碼流是通過在編碼端采用兩種格式進行編碼，這樣就對包括芯片在內(nèi)的硬件系統(tǒng)和軟件操作系統(tǒng)都提出了很高的要求。雙碼流的解決方案有兩種，一種是采用更高主頻的芯片來進行編碼壓縮處理，通常至少要達到500M，這樣做的好處是成本相應稍低;另一種是采用兩片芯片，一片芯片完成一種碼流，這樣做能達到較高的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)意義上的雙碼流是指采用一路高碼率用于本地高清存儲，如D1編碼，另一路低碼率的碼流用于網(wǎng)絡傳輸，如CIF編碼，同時兼顧本地存儲和遠程網(wǎng)絡傳輸。目前，雙碼流的拓寬應用，可以實現(xiàn)任意碼流格式選擇編碼，即在編碼是不再碼流，可實時地選定碼流進行編碼，不僅實現(xiàn)了雙碼流傳輸、存儲，還實現(xiàn)了任意選擇碼流實時壓縮、并存。雙碼流實現(xiàn)了分別編碼，另行存儲，根據(jù)網(wǎng)絡帶寬靈活選擇碼流大小，讓本定高清存儲與低碼流傳輸成為可能，在目前受帶寬瓶頸制約和市場需求的狀態(tài)下，雙碼流技術還會存在和繼續(xù)發(fā)展。
夜視高速球存在發(fā)展瓶頸
夜間*率居高不下的情況使得具有夜視功能的高速球開始活躍，是紅外技術和高速球的結(jié)合。紅外技術給與了這一新生力量足夠的支持，一般說來，紅外技術有兩種實現(xiàn)方式：主動式和被動式。主動式紅外是由紅外發(fā)光設備主動地發(fā)出紅外光束照射目標，再由攝像機感應目標物體反射回來的紅外線并成像;被動式紅外不發(fā)射紅外線，依靠探測目標物體自身的紅外輻射形成“熱圖像”。
主動式紅外夜視高速球，由紅外LED和高速球組成，這一組合的出現(xiàn)克服了紅外攝像機不具備旋轉(zhuǎn)和普通高速球缺少主動發(fā)射紅外光束的缺點。然而，這種組合也存在著發(fā)展的瓶頸：
畫面質(zhì)量：夜視畫面有手電筒效應，即中間亮、四角暗，在畫面中部有泛光、光暈等影響圖像質(zhì)量的現(xiàn)象;
紅外光束的有效照射距離：由于紅外光束的散射，有效距離內(nèi)的物體才會清晰可見;
紅外發(fā)光設備的壽命;
節(jié)能與散熱：紅外發(fā)光設備的功率大(耗費能量大);散熱量也大，處理不好會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響;
主動紅外的“反射限制”：只有在紅外光束照射范圍內(nèi)的物體，并且表面沒有吸光材料或吸光顏色的物體才會反射紅外光，監(jiān)控時受到“反射限制”。
基于以上幾點主動紅外的缺陷，被動紅外技術開始被高速球家族采納。被動紅外成像技術與高速球結(jié)合，實現(xiàn)無光線條件下的監(jiān)控，這一組合有效地克服了主動紅外技術的缺陷：
畫面質(zhì)量：通過紅外探測四面陣列將紅外能量(熱量)轉(zhuǎn)換成為電信號，進而在監(jiān)視器上生成熱圖像，并可以顯示溫度值;
探測距離：zui大探測距離可達2km以上(紅外發(fā)光設備的紅外線有效率zui高僅有25%);
節(jié)能和散熱：用于高速球的紅外熱成像儀功率為小于2W(100m可視距離紅外發(fā)光設備的功率在30W左右，甚至更大);另外用于高速球上的紅外熱成像儀的焦平面陣列上電路和非均勻補償相結(jié)合可以不需要熱電致冷器;
Lux監(jiān)控：不受“反射限制”的制約，畢竟，一切溫度大于零K氏溫度(-273攝氏度)的物體都輻射紅外線;
惡劣環(huán)境監(jiān)控：波長在8-14微米這一大氣窗口區(qū)的紅外線可以穿透霧氣、陰霾和渾濁空氣、煙、雪等，實現(xiàn)在各種惡劣環(huán)境下的監(jiān)控。
可以看到，被動紅外技術可以克服主動紅外技術的幾乎所有技術缺陷，但是事無，被動紅外技術與高速球組合的發(fā)展仍然受到制約。由于紅外光線位于光譜中波長在0.78~1000微米的部分，其中2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線，要與材料透射光譜特性相匹配，無法通過聚碳酸酯等材料的球型下罩，只能通過一些紅外材料，如單晶鍺等。不僅如此，由鍺制成的紅外材料價格昂貴，相對來說由硅制成的紅外材料相對便宜一些，但是透射率要較鍺材料差。這些因素都阻礙了室外型的紅外高速球的發(fā)展。
夜視高速球在夜間補光的方案上除了利用傳統(tǒng)的紅外線二極管作為補光設備之外，現(xiàn)在市場上也出現(xiàn)了利用紅外激光作為補光的云臺攝像機，它的照射距離更遠更加穩(wěn)定，如廣州利凌電子有限公司的7640系列智能高速云臺攝像機，監(jiān)視角度比傳統(tǒng)的高速球更加廣泛，可以以做到*監(jiān)控。
高速球智能化
可以自動跟蹤和通過行為分析執(zhí)行相應報警功能的智能高速球一直是高速球智能化的一個重要標志，是高速球與視頻處理技術(算法)的組合。早期的自動跟蹤和行為分析都是基于PC機通過對視頻的讀取與處理來實現(xiàn)的，隨著DSP處理器技術的發(fā)展，配合智能分析的高速球產(chǎn)品已經(jīng)屢見不鮮。
高速球和無線傳輸技術的結(jié)合
高速球和無線傳輸技術相結(jié)合，可以應用到突發(fā)公共事件的應急指揮中。突發(fā)事件發(fā)生是不可預期的，如今年我國南方地區(qū)的冰災，四川地區(qū)的地震等自然災害，也包括一些特殊生產(chǎn)現(xiàn)場，如礦山，海上，旅游景區(qū)等，如這些地區(qū)發(fā)生突發(fā)事件時，現(xiàn)場原本沒有監(jiān)控設備或者原本已有的監(jiān)控設備的使用受到障礙時，需要一些應急指揮平臺體系的建立，無線傳輸高速球正是應這種市場需求應運而生。
網(wǎng)絡高清系統(tǒng)仍然是未來監(jiān)控市場的焦點。高速球作為視頻監(jiān)控中的一個節(jié)點，選型非常重要，我們除了需要關注高速球內(nèi)部的電路控制，微視頻處理芯片解決方案之外，其本身的物理結(jié)構(gòu)設計也是我們不容忽視的。只有監(jiān)控系統(tǒng)節(jié)點都發(fā)揮出應有的功能，我們談監(jiān)控系統(tǒng)才有實際的意義。
