管蓓

任何事物的誕生均是因?yàn)樗梢越鉀Q某個(gè)問(wèn)題或者滿足某項(xiàng)需求，追本溯源，高速球機(jī)之所以被創(chuàng)造出來(lái)又是為了解決什么問(wèn)題呢？上個(gè)世紀(jì)90年代，中國(guó)國(guó)內(nèi)的攝像機(jī)只有固定槍機(jī)和少量的云臺(tái)攝像機(jī)，因此球機(jī)出現(xiàn)的必然性是因?yàn)樗沟脭z像機(jī)可以360度高速轉(zhuǎn)動(dòng)，定時(shí)巡航，并且球型的外觀與其他PTZ產(chǎn)品相比更容易融入環(huán)境。因此在平安城市、交通、園區(qū)周界，高速球機(jī)已然成為了PTZ攝像機(jī)的建設(shè)主流。

當(dāng)然，事物都有其兩面性，“快球之父”——以色列人Alec先生從1987年形成創(chuàng)意，到在二十世界末研發(fā)制造出第一臺(tái)設(shè)備，可見(jiàn)球機(jī)落地并不易，且高速球機(jī)自其誕生之日起，也有其解決不了的問(wèn)題，那么經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，球機(jī)及其應(yīng)用發(fā)生了哪些變換，哪些問(wèn)題已經(jīng)解決，哪些問(wèn)題還依然存在呢？我們不妨來(lái)回顧一下：

球機(jī)環(huán)境適應(yīng)能力的發(fā)展

從球機(jī)本身來(lái)看，說(shuō)到傳統(tǒng)球機(jī)最被詬病的問(wèn)題非其環(huán)境適應(yīng)能力差莫屬，絕大多數(shù)高速球機(jī)采用透明球罩的設(shè)計(jì)，這個(gè)曲面球罩易臟、可維護(hù)性差，且不耐鹽腐酸侵。用過(guò)球機(jī)的人都知道，在室外應(yīng)用最長(zhǎng)半年，由于球罩覆灰使得球機(jī)成像效果也會(huì)被蒙上灰，并且很多時(shí)候因?yàn)橛旰蠡覊m結(jié)垢，機(jī)芯會(huì)自動(dòng)聚焦到球罩的污垢上，從而影響球機(jī)的正常應(yīng)用。為此，還誕生了“上桿擦球”這樣一個(gè)很無(wú)奈的球機(jī)附加產(chǎn)業(yè)。既然問(wèn)題是由透明球罩而起，那解決這個(gè)問(wèn)題，自然需要改變球機(jī)傳統(tǒng)透明球罩的方案。目前已經(jīng)有廠商創(chuàng)新性的用小范圍的平面高清光學(xué)玻璃代替了大面積的曲面球罩，一方面減小了球機(jī)易臟難維護(hù)的問(wèn)題，一方面又解決了高清1080P圖像受曲面影響長(zhǎng)焦失真的問(wèn)題，并且通過(guò)特殊的材質(zhì)選型和鍍膜設(shè)計(jì)，可以做到高透光率和恨水恨塵設(shè)計(jì)，為高清高速球機(jī)的室外應(yīng)用形成了良好的解決方案。只是，這樣的球機(jī)亟待被認(rèn)可和推廣。

夜視低照值得重視

其次，超低照度下的表現(xiàn)，在夜晚沒(méi)有補(bǔ)光的園區(qū)周界和鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路，槍機(jī)可以配合外置補(bǔ)光的方案，但是球機(jī)360度可轉(zhuǎn)動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，卻由于幾乎沒(méi)有合理的360度長(zhǎng)距離補(bǔ)光方案，反而變成“姚明練舉重”，因此，涉及晚上超低照度的需求，一般都不能用球機(jī)。近些年，國(guó)內(nèi)很多廠商逐步研發(fā)出了各種紅外補(bǔ)光球機(jī)，一定程度上緩解了這個(gè)問(wèn)題，也使得平安區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、園區(qū)周界的球機(jī)需求呈井噴態(tài)勢(shì)。但理性來(lái)看，一方面，由于集成紅外燈珠的散熱、壽命的限制，目前能真正做到隨動(dòng)補(bǔ)光，補(bǔ)光距離達(dá)到100米以上的球機(jī)其實(shí)并不多；另一方面，高清機(jī)芯發(fā)展到現(xiàn)在，最常見(jiàn)的1080P20倍光學(xué)變倍的機(jī)芯，最長(zhǎng)焦距一般在100mm左右，白天這個(gè)焦距機(jī)芯能看清200米處的車牌，分清人的基本特征，能探測(cè)400米的物品輪廓，但是集成紅外100米補(bǔ)光的距離遠(yuǎn)達(dá)不到目前機(jī)芯的探測(cè)距離，更何況，機(jī)芯還在發(fā)展，1080P的30倍機(jī)芯也已經(jīng)商用，因此真正讓晚上和白天看得一樣遠(yuǎn)的球機(jī)，在高可靠性的遠(yuǎn)距離補(bǔ)光方案上仍需進(jìn)一步的發(fā)展。

球機(jī)需物盡其用

另外，從球機(jī)應(yīng)用的角度來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的球機(jī)應(yīng)用名不符實(shí)。都知道球機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)是360度高速旋轉(zhuǎn)，而球機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)實(shí)際就相當(dāng)于一個(gè)固定攝像機(jī)，因此球機(jī)往往適合用于巡航或跟蹤的場(chǎng)景。但是實(shí)際上很多城市盲目追求球機(jī)建設(shè)，但是對(duì)球機(jī)的應(yīng)用卻又沒(méi)有實(shí)現(xiàn)相應(yīng)配置，在大多數(shù)的點(diǎn)位中，球機(jī)一直固定在一個(gè)方向，因此，經(jīng)常新聞里我們看到當(dāng)一個(gè)治安事件發(fā)生時(shí)，由于球機(jī)照在另一個(gè)方向，結(jié)果明明就在球機(jī)設(shè)計(jì)覆蓋范圍內(nèi)，但是監(jiān)控點(diǎn)沒(méi)有對(duì)事件的判斷提供任何數(shù)據(jù)，真是遺憾。因此如何充分發(fā)揮球機(jī)的實(shí)戰(zhàn)價(jià)值，一定是未來(lái)球機(jī)發(fā)展的新命題。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化和智能化的趨勢(shì)，讓球機(jī)在該轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)、該變倍的時(shí)候變倍，該抓拍時(shí)抓拍，讓球機(jī)自主思考起來(lái)，已經(jīng)不是難事，但是難的是怎么減少球機(jī)的誤報(bào)率、漏報(bào)率，才是智能球機(jī)真正符合實(shí)戰(zhàn)落地的前提。

機(jī)芯、結(jié)構(gòu)、編碼的變革

最后，從球機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來(lái)看，這十多年也發(fā)生了較大變化。把球機(jī)分成三個(gè)部分來(lái)看：機(jī)芯、結(jié)構(gòu)、編碼。

無(wú)論是模擬球機(jī)還是高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，機(jī)芯無(wú)疑都是球機(jī)成像的關(guān)鍵。機(jī)芯本身包含鏡頭、傳感器、ISP、機(jī)電控制等電路，由于應(yīng)用特殊，其制造工藝遠(yuǎn)高于一款I(lǐng)P槍機(jī)。早期很長(zhǎng)一段時(shí)間，機(jī)芯的核心技術(shù)掌握在日韓系廠商手中，但隨著高清高速球機(jī)的需求迅速膨脹，進(jìn)口品牌的高清機(jī)芯表現(xiàn)出一定瓶頸：首先，進(jìn)口機(jī)芯的成本劣勢(shì)使得采用進(jìn)口機(jī)芯的球機(jī)在商務(wù)競(jìng)爭(zhēng)力上也存在一定問(wèn)題，其次由于進(jìn)口機(jī)芯產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期較長(zhǎng)，當(dāng)高清槍機(jī)超低照度、寬動(dòng)態(tài)技術(shù)已經(jīng)成功商用時(shí)，主流進(jìn)口機(jī)芯還是采用上一代的方案，導(dǎo)致球機(jī)圖像表現(xiàn)上一度落后于槍機(jī)。近年，國(guó)內(nèi)很多廠商紛紛開(kāi)始自主研發(fā)球機(jī)機(jī)芯，尤其是高清機(jī)芯，自2012年的安博會(huì)之后，主流廠商均實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)機(jī)芯對(duì)日系機(jī)芯的替代，一方面使得球機(jī)的成本大幅度的降低，另一方面在彩色低照度、透霧、強(qiáng)光抑制等特性上也形成了優(yōu)勢(shì)。對(duì)于國(guó)內(nèi)安防廠商來(lái)說(shuō)，未來(lái)在如何使自研機(jī)芯的產(chǎn)品穩(wěn)定性、對(duì)焦速度上提供高品質(zhì)的方案，才是各家的努力重點(diǎn)。

接下來(lái)是球機(jī)結(jié)構(gòu)，如果說(shuō)機(jī)芯決定了成像，那么結(jié)構(gòu)機(jī)電部件決定的是一款球機(jī)的品質(zhì)。在球機(jī)結(jié)構(gòu)上，各個(gè)廠商可以各顯神通，充分發(fā)揮自己的研發(fā)實(shí)力。隨著一些有著IT背景的供應(yīng)商進(jìn)入安防攝像機(jī)的研發(fā)制造，球機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)和品質(zhì)有了質(zhì)的飛躍，前有一款球機(jī)以設(shè)計(jì)概念獲得了“2012年紅點(diǎn)設(shè)計(jì)概念獎(jiǎng)”，近有宇視科技的全天候球機(jī)以其實(shí)物的創(chuàng)新功能和商業(yè)價(jià)值獲得了德國(guó)“2013年IF產(chǎn)品設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”等等，這些代表著全球工業(yè)設(shè)計(jì)最高獎(jiǎng)項(xiàng)的肯定，也從一定程度上激勵(lì)了更多安防廠商不斷創(chuàng)新，從更合理、更實(shí)用、更美觀的方面去推動(dòng)高速球機(jī)甚至整個(gè)安防行業(yè)的革新。

編碼電路，是網(wǎng)絡(luò)球機(jī)區(qū)別于模擬球機(jī)或數(shù)字SDI球機(jī)最大的不同之處。別看這個(gè)部分在成本中只占小頭，但是毫不夸張地說(shuō)，編碼網(wǎng)絡(luò)處理電路在模擬球機(jī)向網(wǎng)絡(luò)球機(jī)轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，往往可以決定一個(gè)廠商的生死，因?yàn)?，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)其本質(zhì)是基于網(wǎng)絡(luò)的一種視頻監(jiān)控應(yīng)用，但是很多傳統(tǒng)模擬球機(jī)廠商不懂網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、不懂編碼技術(shù)。而網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，尤其是高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī)，也絕不是在模擬球機(jī)里塞塊現(xiàn)成的編碼模塊就可以實(shí)現(xiàn)的，編碼放在滑環(huán)前還是后？網(wǎng)絡(luò)信號(hào)過(guò)滑環(huán)怎么抗干擾？編碼板帶來(lái)的球機(jī)散熱問(wèn)題怎么處理？網(wǎng)絡(luò)有丟包怎么解決？單板如何做防雷？等等新的命題會(huì)擺在傳統(tǒng)模擬球機(jī)廠商面前。而對(duì)于高清高速球機(jī)來(lái)說(shuō)，如何利用IP網(wǎng)絡(luò)做好室外大運(yùn)動(dòng)量場(chǎng)景下的高清數(shù)據(jù)傳輸，編碼電路必須做到軟硬兼修：軟特性，即我們常說(shuō)的高清低帶寬和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力，“高清低帶寬”考察的是一款球機(jī)的編碼水平，當(dāng)前支持H.264的High Profile編碼是個(gè)有效降低帶寬的方法；“網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力”最好的方法可以是抗丟包，如宇視IPC采用NAA專利技術(shù)可以在5%丟包的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中無(wú)卡頓，確保IPC在傳輸過(guò)程中保證圖像的安全性與流暢性；也可以是自動(dòng)降幀降分辨率，IPC根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自動(dòng)降幀或降分辨率；硬特型，是在室外傳輸時(shí)如何保障長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆奖阈?、可靠性和安全性，球機(jī)直接出光口可以很好解決長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆览?、引入故障點(diǎn)的問(wèn)題。并且，自“高清元年”2010年始不過(guò)短短三年，高清高速球機(jī)的電路部分，也逐步地從單純的高清編碼已經(jīng)開(kāi)始往簡(jiǎn)單智能和計(jì)算節(jié)點(diǎn)的方向發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

前面簡(jiǎn)單回顧了高清高速球機(jī)的前世今生和產(chǎn)業(yè)鏈的變革，從中管中窺豹般的給出了高清高速球機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，總結(jié)來(lái)看，球機(jī)在IPC家族中，屬于高價(jià)值的類別，因此球機(jī)要做到進(jìn)一步的物有所值，必須在全天候環(huán)境適應(yīng)能力、長(zhǎng)距離可靠補(bǔ)光方案、低誤報(bào)和漏報(bào)率的智能業(yè)務(wù)方面有進(jìn)一步的提升，并且通過(guò)更多自有技術(shù)的跟進(jìn)，更多實(shí)用、可靠的結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，和網(wǎng)絡(luò)化智能化的思考，推動(dòng)高清高速球機(jī)的進(jìn)一步的推廣。