網(wǎng)絡(luò)高速球?qū)W(wǎng)絡(luò)傳輸要求高

　　高速球是一種智能化攝像機(jī)前端，全名叫高速智能化球型攝像機(jī)，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)最復(fù)雜和綜合表現(xiàn)效果最好的攝像機(jī)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(biāo)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(jī)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(fù)雜環(huán)境之中。但是人們在對快球的認(rèn)識中也存在不少的誤區(qū)，其中之一就是認(rèn)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(dāng)關(guān)鍵。低速對電機(jī)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(luò)化、高清化、智能化的發(fā)展，高速球也與時俱進(jìn)的發(fā)展出了更多的分支，各種不同的功能以滿足更多復(fù)雜環(huán)境的監(jiān)控需求。

　　由于當(dāng)下網(wǎng)絡(luò)高清在市場上的風(fēng)靡，以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控在工程施工，高清的解決方案上的簡便性，可靠性方面更勝一籌。已經(jīng)受到市場的熱捧。但是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)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(luò)帶寬下更加流暢地傳輸數(shù)據(jù)是網(wǎng)絡(luò)高速球在發(fā)展過程中需要解決的首要問題。H.264標(biāo)準(zhǔn)使得運(yùn)動圖像壓縮技術(shù)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(luò)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(jìn)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(jìn)行編碼壓縮處理，通常至少要達(dá)到500M，這樣做的好處是成本相應(yīng)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(dá)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(luò)傳輸，如CIF編碼，同時兼顧本地存儲和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸。目前，雙碼流的拓寬應(yīng)用，可以實現(xiàn)任意碼流格式選擇編碼，即在編碼是不再指定碼流，可實時地選定碼流進(jìn)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(luò)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(shù)還會存在和繼續(xù)發(fā)展。

　　夜視高速球存在發(fā)展瓶頸

　　夜間犯罪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(shù)和高速球的完美結(jié)合。紅外技術(shù)給與了這一新生力量足夠的支持，一般說來，紅外技術(shù)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(shè)備主動地發(fā)出紅外光束照射目標(biāo)，再由攝像機(jī)感應(yīng)目標(biāo)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(biāo)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(jī)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(yīng)，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(shè)備的壽命;

　　節(jié)能與散熱：紅外發(fā)光設(shè)備的功率大(耗費(fèi)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(shù)開始被高速球家族采納。被動紅外成像技術(shù)與高速球完美結(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(shù)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(jìn)而在監(jiān)視器上生成熱圖像，并可以顯示溫度值;

　　探測距離：最大探測距離可達(dá)2km以上(紅外發(fā)光設(shè)備的紅外線有效率最高僅有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(shè)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(bǔ)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，一切絕對溫度大于零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。

　　高速球智能化

　　可以看到，被動紅外技術(shù)可以克服主動紅外技術(shù)的幾乎所有技術(shù)缺陷，但是事無完美，被動紅外技術(shù)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(bǔ)光的方案上除了利用傳統(tǒng)的紅外線二極管作為補(bǔ)光設(shè)備之外，現(xiàn)在市場上也出現(xiàn)了利用紅外激光作為補(bǔ)光的云臺攝像機(jī)，它的照射距離更遠(yuǎn)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(jī)，監(jiān)視角度比傳統(tǒng)的高速球更加廣泛，可以以做到無死角全方位監(jiān)控。

　　可以自動跟蹤和通過行為分析執(zhí)行相應(yīng)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(biāo)志，是高速球與視頻處理技術(shù)(算法)的組合。早期的自動跟蹤和行為分析都是基于PC機(jī)通過對視頻的讀取與處理來實現(xiàn)的，隨著 DSP處理器技術(shù)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(shù)的結(jié)合

　　高速球和無線傳輸技術(shù)相結(jié)合，可以應(yīng)用到突發(fā)公共事件的應(yīng)急指揮中。突發(fā)事件發(fā)生是不可預(yù)期的，如今年我國南方地區(qū)的冰災(zāi)，四川地區(qū)的地震等自然災(zāi)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(shè)備或者原本已有的監(jiān)控設(shè)備的使用受到障礙時，需要一些應(yīng)急指揮平臺體系的建立，無線傳輸高速球正是應(yīng)這種市場需求應(yīng)運(yùn)而生。

　　網(wǎng)絡(luò)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(guān)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(shè)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(yīng)有的功能，我們談監(jiān)控系統(tǒng)才有實際的意義。