在這個高清化時代的背景下，IP高清高速球通過其自身的技術(shù)優(yōu)勢及特點(diǎn)，不斷的演變與發(fā)展，滿足用戶對高清高速球的各種需要。IP高清高速球的發(fā)展腳步?jīng)]有停下來，目前，IP高清高速球已逐漸成為監(jiān)控市場的主流產(chǎn)品，但從產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展上看，IP高清高速球還有很多技術(shù)問題有待解決，本文從高速球的機(jī)芯、算法以及監(jiān)控分類探討其技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r。
核心部件——“高清一體化機(jī)芯”
一體化攝像機(jī)機(jī)芯經(jīng)過多年的發(fā)展，其核心技術(shù)一體化鏡頭的設(shè)計以及自動聚焦算法已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒臁８咔逡惑w化鏡頭品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)大致分為：光學(xué)性能、關(guān)鍵部件的穩(wěn)定性和一致性。光學(xué)性能主要參考各種光學(xué)倍數(shù)下鏡頭的解像力，當(dāng)然還包括了鬼影、紫邊、色散等問題嚴(yán)重性；關(guān)鍵部件主要包括光圈、馬達(dá)和濾光片切換等部件。
在進(jìn)入高清時代之后，以上這些技術(shù)問題都很快得到了解決。目前已經(jīng)形成了以日系鏡頭、臺灣鏡頭和國產(chǎn)鏡頭為代表的不同產(chǎn)品。日系鏡頭一般光學(xué)性能和穩(wěn)定性表現(xiàn)都不錯，但價格較高；臺灣鏡頭性價比相對較高，但光學(xué)性能特別是高倍解像力表現(xiàn)不足；而國內(nèi)廠家一體機(jī)鏡頭在穩(wěn)定性和一致性上表現(xiàn)不太理想。
在自動聚焦算法方面，目前也已經(jīng)形成主要的幾種解決方案，例如，以TI的DM368、FPGA和ASIC為代表的高清圖像自動聚焦解決方案。FPGA的解決方案屬于硬件電路實(shí)現(xiàn)方式，穩(wěn)定性較高，自動聚焦的效果和速度較快；DM368的解決方案屬于軟件系統(tǒng)結(jié)合硬件寄存器實(shí)現(xiàn)方式，其自動聚焦的效果相對較好，但是速度和穩(wěn)定性方面有待考驗(yàn)；ASIC的解決方案屬于硬件電路配合簡單軟件方式實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定性較高，但機(jī)芯廠家的開發(fā)靈活度受到很大的限制，很難對自動聚焦的效果和速度進(jìn)行改善。
核心算法——“高效碼流控制”
視頻編碼技術(shù)經(jīng)過了多年的發(fā)展，從MPEG-1(MP3，VCD)、MPEG-2(DVD，SVCD)到MPEG-4，視頻的壓縮效率和圖像質(zhì)量取得了長足的進(jìn)步。特別是由MPEG-4Part10發(fā)展而來的H.264技術(shù)，以其較高圖像壓縮效率和良好的圖像效果，成為目前監(jiān)控市場的主流編碼技術(shù)。近年來，H.264技術(shù)仍然在不斷的發(fā)展，從最初的BaselineProfile僅提供I/P幀，僅支持逐行掃描和CAVLC(基于內(nèi)容的自適應(yīng)變長編碼)，發(fā)展到目前主流的MainProfile不僅提供I/P/B幀，同時還支持逐行掃描和隔行掃描，以及多種編碼方式CAVLC(基于內(nèi)容的自適應(yīng)變長編碼)或CABAC(基于內(nèi)容的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼)，CABAC相較于CAVLC至少能夠提升10%-15%的壓縮效率。
目前基于H.264MainProfile的產(chǎn)品，在保證圖像質(zhì)量的前提下，可以提供720P分辨率下3M碼流的壓縮視頻，1080P分辨率下6M碼流的壓縮視頻。H.264壓縮編碼技術(shù)還將進(jìn)一步發(fā)展，在高清高速球上實(shí)現(xiàn)HighProfile的壓縮編碼能力也將成為可能，HighProfile將提供更高的壓縮效率和更好的圖像質(zhì)量，同時也能提供高效無損視頻編碼，滿足平臺視頻智能分析的需要。
高清高速球兩大類——IP與HD-SDI
1、IP高清高速球的優(yōu)劣勢
IP高清高速球機(jī)的優(yōu)勢在于：一、IP高清高速球機(jī)能提供720P及以上的高清視頻圖像，較傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)清晰度提升一倍以上；二、IP高清高速球機(jī)基于聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，能有效組建大規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)；三、IP高清高速球機(jī)可通過可視化平臺管理軟件統(tǒng)一管理；四、研制IP高清高速球機(jī)的廠商眾多，各廠商的技術(shù)碰撞有利于產(chǎn)品的發(fā)展。
IP高清高速球機(jī)的缺點(diǎn)在于：一、網(wǎng)絡(luò)信號傳輸延遲，存在編解碼延遲及網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)延遲問題，尤其對于復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，視頻預(yù)覽和控制延遲較大；二、網(wǎng)絡(luò)信號丟包，編碼后的網(wǎng)絡(luò)信號可能會因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)問題丟失數(shù)據(jù)包，存在丟失視頻數(shù)據(jù)風(fēng)險；三、網(wǎng)絡(luò)信號傳輸數(shù)據(jù)不安全，尤其在公網(wǎng)中傳輸視頻數(shù)據(jù)容易被篡改，導(dǎo)致視頻數(shù)據(jù)被竊取。
2、HD-SDI高清高速球優(yōu)劣勢
HD-SDI高清高速球機(jī)的優(yōu)勢在于：一、可基于同軸電纜傳輸，對于很多已經(jīng)建設(shè)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)來說，能利用已有線路完成高清改造，最大限度為用戶節(jié)約成本；二、產(chǎn)品操作上與傳統(tǒng)CCTV系統(tǒng)相似，不同于IP系統(tǒng)需要管理維護(hù)人員具備一定的IT應(yīng)用技能，這對于傳統(tǒng)的CCTV安防從業(yè)人員來說沒有重新學(xué)習(xí)的成本；三、HD-SDI傳輸非壓縮的高清信號，圖像還原效果比IP高清高速球機(jī)更真實(shí)，視頻延時和控制延時比IP高清高速球機(jī)更小，這也是很多用戶選擇HD-SDI高清高速球的關(guān)鍵因素。
HD-SDI高清高速球機(jī)的不足在于：一、HD-SDI信號目前最遠(yuǎn)傳輸100米，如果要進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸成本較高；二、HD-SDI設(shè)備若要組建大型監(jiān)控系統(tǒng)，較相同規(guī)模的IP監(jiān)控系統(tǒng)成本高很多。
從目前IP/HD-SDI高清高速球的應(yīng)用來說，IP高清高速球機(jī)市場占比較高。綜合多方面數(shù)據(jù)分析，用戶選擇IP高清高速球機(jī)的主要因素有幾點(diǎn)：一、IP高清高速球機(jī)比HD-SDI球機(jī)成本低；二、IP高清高速球機(jī)具備了視頻采集和編碼功能，可直接進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，HD-SDI球機(jī)僅完成視頻采集，在錄像之前需要編碼器壓縮，這又增加了編碼設(shè)備的成本。所以對于常規(guī)監(jiān)控項(xiàng)目來說，成本控制往往決定了最終選用IP高清高速球機(jī)。而HD-SDI球機(jī)也有一定的市場占有率，選擇HD-SDI的用戶一般是行業(yè)用戶，主要考慮HD-SDI高清高速球機(jī)在圖像還原度和實(shí)時性的優(yōu)勢。
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