網(wǎng)絡(luò)高速球的應(yīng)用功能分析及發(fā)展趨勢(shì)

高速球是一種高端的球型攝像機(jī)，具有運(yùn)轉(zhuǎn)速度快、定位精確、監(jiān)控方式靈活等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于平安城市、校園監(jiān)控、無(wú)人值守變電站等場(chǎng)所。高速球已越來(lái)越為人所熟知。隨著高速球市場(chǎng)需求的提升，應(yīng)用開(kāi)始呈現(xiàn)多元化發(fā)展。由于高清化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)的迅猛發(fā)展，促使了高速球的特色功能層出不窮。

網(wǎng)絡(luò)高速球是高速球特色發(fā)展的重要分支，是模擬高速球和IP技術(shù)融合發(fā)展的完美結(jié)晶。在高速球基礎(chǔ)上，只要增加一塊IP模塊即可構(gòu)成一個(gè)基本的網(wǎng)絡(luò)型高速球。在結(jié)構(gòu)上，網(wǎng)絡(luò)智能高速球最少只需引出電源線與一根網(wǎng)線即可，其布線更加方便。在傳輸方式上，網(wǎng)絡(luò)智能高速球通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳播，傳播的是數(shù)字信號(hào)，傳輸范圍廣，容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程接入。

未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

高清化

隨著國(guó)際市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的普及和大量使用，人們對(duì)圖像的要求越來(lái)越高：從最開(kāi)始能看到圖像，到現(xiàn)在的要清晰的圖像，到今后的能進(jìn)行處理分析的高清晰圖像。整個(gè)市場(chǎng)高清化的氛圍，消費(fèi)者的需求無(wú)疑刺激高清百萬(wàn)像素網(wǎng)絡(luò)球機(jī)等高清技術(shù)與產(chǎn)品的快速普及。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)球主要基于CIF和D1分辨率的視頻處理，視頻可視范圍小，分辨率不足以看清圖像細(xì)節(jié)。高清網(wǎng)絡(luò)球首先解決了“看得清”的難題，最高達(dá)1920×1080的分辨率將視頻細(xì)節(jié)表現(xiàn)得一覽無(wú)余；其次16：9的視頻格式同樣解決了“看得廣”的難題，相對(duì)于4：3的傳統(tǒng)監(jiān)控視頻，高清網(wǎng)絡(luò)編碼直接提升了30%的可視寬度，更適合安防監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用。特別是以下場(chǎng)所，高清網(wǎng)絡(luò)球可以大展拳腳：

1、大型室內(nèi)監(jiān)控

非常適合類似球場(chǎng)、會(huì)館、圖書館等大范圍的室內(nèi)場(chǎng)合應(yīng)用，高清的畫質(zhì)和寬廣的可視角度地特點(diǎn)將有利于安保系統(tǒng)的監(jiān)控。高清網(wǎng)絡(luò)球甚至可以監(jiān)控到具體的一個(gè)物品的特征，從而保障場(chǎng)館的安全性。

2、路面、卡口監(jiān)控

寬闊的路面和卡口往往是傳統(tǒng)監(jiān)控的難題。以一個(gè)普通十字路口為例，往往需要3-4個(gè)攝像機(jī)配合使用才能覆蓋，而且由于圖像的清晰度不夠問(wèn)題，為了看清一個(gè)物體往往需要對(duì)鏡頭拉伸，并需要頻繁的轉(zhuǎn)動(dòng)。高清網(wǎng)絡(luò)球的出現(xiàn)，可以提供近6倍于傳統(tǒng)監(jiān)控的可視范圍和解析能力，直接可以看清畫面中的任意局部細(xì)節(jié)，一般無(wú)需對(duì)鏡頭的進(jìn)行操作。且更寬的可視寬度保證了1-2個(gè)攝像機(jī)即可覆蓋整個(gè)路口，減少了監(jiān)控管理上的負(fù)擔(dān)。

同樣對(duì)于高速卡口、路面等大場(chǎng)景下監(jiān)控環(huán)境，高清網(wǎng)絡(luò)球提供了管理者極大的便利性和有效的監(jiān)控質(zhì)量。

3、電力系統(tǒng)

適用于發(fā)電站、變電所、室外鐵塔、高危地區(qū)等電力系統(tǒng)視頻監(jiān)控。

4、智能化分析

高分辨率、高清晰度的圖像為智能分析提供了無(wú)與倫比的圖像源，提高后期視頻分析的準(zhǔn)確度和可靠性。

高清網(wǎng)絡(luò)球作為一款高性能的編碼設(shè)備，在應(yīng)用功能一般主要基于圖1所示的四大模塊：視頻模塊、音頻模塊、編碼模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊。

視頻模塊：

視頻模塊主要負(fù)責(zé)采集高清一體化攝像機(jī)的HD-SDI / SDI信號(hào)，并進(jìn)行重建和解碼工作，將單線串行的HD-SDI / SDI信號(hào)解碼成YCbCr數(shù)據(jù)送至編碼模塊，數(shù)據(jù)流如圖1-2。如果攝像機(jī)直接輸出YCbCr數(shù)據(jù)則此模塊可省略。

音頻模塊：

音頻模塊由編碼和解碼組成。前端采集模擬音頻信號(hào)，包括線形輸入和麥克風(fēng)輸入，并解碼成IIS數(shù)據(jù)送至編碼模塊。解碼部分將編碼模塊完成的IIS數(shù)據(jù)編碼成語(yǔ)音信號(hào)，經(jīng)有源放大輸出。

編碼模塊：

編碼模塊主要負(fù)責(zé)視頻和音頻的編碼和解碼工作。視頻編解碼支持H.264、MJPEG編碼格式，分辨率最大支持1920×1080，可進(jìn)行實(shí)時(shí)High、Main和Baseline profiles的H.264編碼。音頻編解碼支持AAC，MP3、G.711等主流格式。

網(wǎng)絡(luò)模塊：

網(wǎng)絡(luò)部分兼容10M和100M以太網(wǎng)，負(fù)責(zé)將音視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器、存儲(chǔ)，支持RTSP等標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可進(jìn)行web操作。

5、應(yīng)用功能

應(yīng)用部分實(shí)現(xiàn)高清網(wǎng)絡(luò)編碼器內(nèi)功能模塊聯(lián)合、人機(jī)交互、設(shè)備互聯(lián)等所有功能

系統(tǒng)化

以前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常僅有幾十個(gè)點(diǎn)或者幾百個(gè)點(diǎn)，而目前行業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模越來(lái)越大，動(dòng)輒有覆蓋一個(gè)城市、甚至覆蓋全國(guó)的需求。典型的如平安城市，要實(shí)現(xiàn)一個(gè)城市的關(guān)鍵視頻監(jiān)控信息的聯(lián)網(wǎng)覆蓋，甚至是多個(gè)城市的視頻信息共享以及向上級(jí)視頻系統(tǒng)的匯報(bào)。軌道交通的視頻監(jiān)控建設(shè)會(huì)在每個(gè)鐵道場(chǎng)站設(shè)幾個(gè)或幾十個(gè)攝像點(diǎn)，一條鐵路線幾十個(gè)場(chǎng)站連接起來(lái)，幾百條鐵道線又都匯集到鐵道部，是一個(gè)非常龐大的系統(tǒng)。銀行也逐漸提出了要將多個(gè)營(yíng)業(yè)廳視頻聯(lián)網(wǎng)到城市的分行、多個(gè)城市再匯集到總行的需求。視頻監(jiān)控系統(tǒng)呈現(xiàn)出強(qiáng)大的聯(lián)網(wǎng)需求，一旦聯(lián)網(wǎng)，視頻采集點(diǎn)應(yīng)用的數(shù)量越來(lái)越多，覆蓋越來(lái)越大。隨著監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，組網(wǎng)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)商和整體解決方案提供商都提出了越來(lái)越高的要求。

如何管理連接在網(wǎng)絡(luò)中的大量攝像頭、監(jiān)視器以及網(wǎng)絡(luò)中看不見(jiàn)的數(shù)據(jù)流？這時(shí)就需要視頻監(jiān)控管理平臺(tái)。簡(jiǎn)單地說(shuō)：視頻監(jiān)控管理平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)全網(wǎng)的設(shè)備管理、用戶的權(quán)限管理、視頻數(shù)據(jù)流的管理、錄像存儲(chǔ)的管理、設(shè)備的擴(kuò)容、增加新業(yè)務(wù)或者改變業(yè)務(wù)種類、讓視頻監(jiān)控系統(tǒng)與其它系統(tǒng)進(jìn)行功能對(duì)接等等各種功能。比如浙江大華的PSS （Professional Surveillance System） 就是一款用于小批量管理安全防護(hù)的監(jiān)控設(shè)備的管理軟件。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)化，以及視頻監(jiān)控采集點(diǎn)的增多，數(shù)字化監(jiān)控趨勢(shì)正堅(jiān)定不移地朝前邁進(jìn)，視頻監(jiān)控管理平臺(tái)也越來(lái)越引起人們的關(guān)注。人們逐漸發(fā)現(xiàn)，既不是攝像頭，也不是電視墻，而是視頻監(jiān)控管理平臺(tái)在決定著整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)格局。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，手機(jī)監(jiān)控平臺(tái)也將會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展比如浙江大華的MSS （Mobile Surveillance System）就是一款手機(jī)監(jiān)控平臺(tái)軟件。

監(jiān)控平臺(tái)軟件的應(yīng)用對(duì)安防產(chǎn)品廠家的技術(shù)提出了更高的要求，產(chǎn)品要想能夠在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中使用就必須對(duì)各種主流的平臺(tái)軟件實(shí)現(xiàn)接入，這需要在技術(shù)和資金上有較大的投入，對(duì)小型球機(jī)廠家來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一件非常困難的事情，但是對(duì)于技術(shù)和資金力量雄厚的廠商來(lái)說(shuō)是一個(gè)明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。例如大華和海康，通過(guò)幾年艱苦的平臺(tái)軟件接入工作，現(xiàn)在其網(wǎng)絡(luò)球機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)全方位地實(shí)現(xiàn)了對(duì)上海貝爾、互信互通、中興南研、中興立維、浙江公信、深圳華為、北京訊飛、杭州華數(shù)、蘇州柯達(dá)等眾多知名平臺(tái)軟件的支持。

另外，能否為客戶提供一個(gè)系統(tǒng)化的解決方案也是對(duì)安防監(jiān)控廠商技術(shù)實(shí)力的考驗(yàn)，一個(gè)完整的安防監(jiān)控解決方案不僅需要廠商監(jiān)控產(chǎn)品種類全面，還需要有豐富的項(xiàng)目運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)。下面介紹兩個(gè)整體解決方案（小型系統(tǒng)和大型系統(tǒng)）：如圖2為比較典型的為256視頻點(diǎn)以下的小型工程項(xiàng)目提供的商業(yè)級(jí)系統(tǒng)解決方案，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易用，組網(wǎng)方便，輕松實(shí)現(xiàn)解碼上墻，人性化、易于操作的用戶界面。適用于園區(qū)監(jiān)控、行政監(jiān)察、生產(chǎn)線監(jiān)察、校園安防、考場(chǎng)監(jiān)控、智能樓宇、停車誘導(dǎo)、重癥監(jiān)護(hù)、商場(chǎng)、批發(fā)市場(chǎng)、物流園區(qū)、網(wǎng)吧聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、連鎖企業(yè)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、加油站聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、娛樂(lè)場(chǎng)所聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等不同的場(chǎng)合。

圖3為256視頻點(diǎn)以上的大型工程項(xiàng)目提供的系統(tǒng)解決方案，該系統(tǒng)可根據(jù)需求采用單級(jí)或多級(jí)平臺(tái)級(jí)聯(lián)構(gòu)架。該方案采用端到端全網(wǎng)絡(luò)化解決方案，系統(tǒng)的部署簡(jiǎn)單、快速，維護(hù)便捷。兼容豐富的系列化前端，可以根據(jù)不同的監(jiān)控點(diǎn)實(shí)際應(yīng)用需求提供針對(duì)性的前端部署。支持視音頻看、存、查、控，支持中心防控，報(bào)警聯(lián)動(dòng)，支持可視對(duì)講。存儲(chǔ)高可靠更靈活，支持中心存儲(chǔ)、前端存儲(chǔ)、客戶端存儲(chǔ)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)高效集中管理。適用于平安城市社會(huì)治安監(jiān)控、企業(yè)安防監(jiān)控、安全生產(chǎn)監(jiān)督、平安校園、電子考場(chǎng)、寶寶在線、醫(yī)療安防監(jiān)控、遠(yuǎn)程探視、手術(shù)示教、遠(yuǎn)程醫(yī)療、銀行安防監(jiān)控、數(shù)字化監(jiān)獄、道路監(jiān)控等不同的場(chǎng)合。

智能化

網(wǎng)絡(luò)高速球的智能化就是球機(jī)和智能化視頻分析技術(shù)結(jié)合的結(jié)果，如目前市場(chǎng)上自動(dòng)跟蹤高速球就是球機(jī)和基于對(duì)物體移動(dòng)智能化分析技術(shù)結(jié)合而就的產(chǎn)物。除了自動(dòng)跟蹤應(yīng)用外，常見(jiàn)的智能化應(yīng)用還有如人臉識(shí)別、檢索，這類技術(shù)可用于車站逃犯檢查等；入侵檢測(cè)，在大型基礎(chǔ)設(shè)施，如機(jī)場(chǎng)，它的周界太過(guò)分散，一個(gè)人或者多個(gè)人都無(wú)法完全監(jiān)控到所有周界。這種情況下，帶有視頻分析功能的網(wǎng)絡(luò)球機(jī)就可以充分展示它的才能了，它能夠自動(dòng)探測(cè)在某些特定場(chǎng)所或特定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入或離開(kāi)某一區(qū)域的可疑物體。當(dāng)然，視頻分析還可以幫助用戶在事后大量的錄像文件中搜索某些特定行為和物體，節(jié)省大量的時(shí)間和人力物力。

總之，智能化視頻分析的內(nèi)容非常多，有對(duì)物體的識(shí)別、記數(shù)、檢測(cè)（例如：類型、速度、方向）等；對(duì)物體（包括人、車、動(dòng)物、物品等）的行為分析、模糊比對(duì)（匹配），行為還包括穿越（單絆線、雙絆線、多絆線）、滯留、遺留、突然消失、突然出現(xiàn)等等；還有像煙火識(shí)別、人員密度檢測(cè)、人員特定異常行為（跑步、抽煙、跌倒、離開(kāi)、聚集等）等。隨著智能化技術(shù)的發(fā)展并日益成熟，智能化在網(wǎng)絡(luò)高速球上的廣泛應(yīng)用只是時(shí)間問(wèn)題。

基于3G技術(shù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用

相對(duì)于傳統(tǒng)的2G/2.5G移動(dòng)視頻監(jiān)控應(yīng)用，3G視頻監(jiān)控應(yīng)用最大的優(yōu)點(diǎn)是打破了無(wú)線帶寬瓶頸的限制，尤其是3G網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到HSPA階段后，3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬可以達(dá)到幾兆，可以完全滿足某些特殊場(chǎng)景下高清視頻監(jiān)控的要求。

3G視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)突破了無(wú)線帶寬瓶頸的限制，可以從任意地點(diǎn)上傳現(xiàn)場(chǎng)圖像，在任意位置接收遠(yuǎn)方圖像，并和固網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地、無(wú)所不在的視頻監(jiān)控應(yīng)用，可廣泛應(yīng)用于應(yīng)急指揮、公交監(jiān)控、家庭監(jiān)控、公共多媒體服務(wù)等領(lǐng)域，極大地?cái)U(kuò)展了視頻監(jiān)控的應(yīng)用環(huán)境和使用方式，給用戶更友好、更便捷、更貼身的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。與傳統(tǒng)的2G/2.5G網(wǎng)絡(luò)相比，3G網(wǎng)絡(luò)的最大優(yōu)勢(shì)是能極大增加系統(tǒng)容量、提高通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率。此外，3G網(wǎng)絡(luò)利用在不同網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫漫游技術(shù)，可將無(wú)線通信系統(tǒng)和因特網(wǎng)連接起來(lái)，從而可對(duì)移動(dòng)終端用戶提供更多更高級(jí)的服務(wù)。

3G技術(shù)促使安防監(jiān)控和移動(dòng)通信的深度融合，安防監(jiān)控也將發(fā)生質(zhì)的變化--從模擬監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控、有線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控向無(wú)線視頻監(jiān)控過(guò)渡。在3G的推動(dòng)下，移動(dòng)監(jiān)控業(yè)務(wù)更加實(shí)至名歸，其商用市場(chǎng)空間大大擴(kuò)展。與此同時(shí)，私人無(wú)線視頻監(jiān)控有望迎來(lái)噴薄。

3G技術(shù)的普及將使網(wǎng)絡(luò)球機(jī)徹底擺脫網(wǎng)線的束縛。我們可以大膽遐想，只要將來(lái)能夠把網(wǎng)絡(luò)球機(jī)的功耗做的足夠低，低到可以只用太陽(yáng)能供電，那么網(wǎng)絡(luò)球機(jī)就自由可以布置在任意地方而無(wú)需布線，這將極大擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)球的應(yīng)用范圍，例如在崇山峻嶺中對(duì)電力系統(tǒng)傳輸線路的監(jiān)控，因?yàn)闊o(wú)法布線供電、通訊，所以急需此類設(shè)備。

總結(jié)

網(wǎng)絡(luò)球機(jī)作為高速模擬球機(jī)數(shù)字化產(chǎn)物會(huì)在越來(lái)越多的監(jiān)控領(lǐng)域中得到應(yīng)用，其發(fā)展趨勢(shì)也牽動(dòng)著眾多球機(jī)廠家的視線。誰(shuí)能把握網(wǎng)絡(luò)球機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)誰(shuí)就能在在視頻監(jiān)控?cái)?shù)字化大潮中把握球機(jī)市場(chǎng)，從而在安防行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位。