文/劉冬季
自2010年以來(lái),網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)已經(jīng)得到了井噴式的發(fā)展,而且在未來(lái)的3-5年內(nèi)還會(huì)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。目前存量攝像機(jī)估計(jì)已經(jīng)突破一億,高清攝像機(jī)的出貨量?jī)H占整體出貨量的20%,這一比例在未來(lái)的幾年將持續(xù)增長(zhǎng)。隨著人們對(duì)安防行業(yè)的認(rèn)知度快速提升,對(duì)IPC監(jiān)控的要求越來(lái)越高。以天地偉業(yè)產(chǎn)品性能為例,低照度、寬動(dòng)態(tài)、區(qū)域編碼、透霧模式、走廊模式、智能分析等已經(jīng)成為IPC不可缺少的功能,而且未來(lái)的發(fā)展將更趨向智能化、高清化、易于攜帶、微型化方向。
較之傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控,IPC無(wú)疑可以提供更多的功能、更清晰的視覺、更智能化的應(yīng)用,使得以IPC為前端所建立起來(lái)的IP監(jiān)控系統(tǒng)更符合當(dāng)前信息化的發(fā)展大潮??傮w而言,當(dāng)前業(yè)內(nèi)IPC的主要應(yīng)用技術(shù)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
有統(tǒng)計(jì)表明,治安案件發(fā)生基本上90%以上都是夜間,所以夜間的監(jiān)控要比白天的監(jiān)控更為重要。IPC是否具有較高的低照度性能是平安城市等大型項(xiàng)目的必須要求。要在夜間光照條件不足的情況下,能夠獲得清晰的圖像,對(duì)高清的IPC攝像機(jī)的要求比較高,能夠得到無(wú)噪點(diǎn)或少噪點(diǎn)的圖像尤為困難。最低照度是人們?cè)u(píng)價(jià)攝像機(jī)對(duì)亮度靈敏程度的一個(gè)指標(biāo),業(yè)界對(duì)于照度低于0.1Lux的攝像機(jī)稱之為低照度攝像機(jī),這個(gè)值越低說(shuō)明攝像機(jī)靈敏度越高,性能越好。專業(yè)高性能的低照度IPC都是采用ICR雙濾光片技術(shù)來(lái)獲得實(shí)時(shí)、清晰的畫面輸出,也能解決彩轉(zhuǎn)黑后的虛焦問(wèn)題。
寬動(dòng)態(tài)技術(shù)在室內(nèi)有通光的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用比較多,比如銀行柜臺(tái)、移動(dòng)聯(lián)通營(yíng)業(yè)廳、教室等現(xiàn)場(chǎng)。IPC的寬動(dòng)態(tài)技術(shù)主要解決攝像機(jī)照射場(chǎng)景內(nèi)有強(qiáng)烈的明暗對(duì)比帶來(lái)的室內(nèi)場(chǎng)景比較暗的現(xiàn)象。一般室內(nèi)的場(chǎng)景監(jiān)控,從窗戶或者門外會(huì)透進(jìn)大量的太陽(yáng)光,IPC攝像機(jī)顯示圖像時(shí)室內(nèi)的場(chǎng)景會(huì)發(fā)暗或者變黑,一般的背光補(bǔ)償可以讓室內(nèi)看得清楚,但是室外場(chǎng)景基本上就是一片白;寬動(dòng)態(tài)攝像機(jī)通過(guò)對(duì)室內(nèi)場(chǎng)景補(bǔ)償對(duì)室外場(chǎng)景抑制技術(shù)使得圖像達(dá)到平衡;這樣既能看到室內(nèi)的場(chǎng)景,也能看到室外的場(chǎng)景。寬動(dòng)態(tài)范圍是圖像能分辨最亮的亮度信號(hào)值與能分辨的最暗的亮光信號(hào)值的比值。一般這個(gè)值越大,IPC攝像機(jī)的調(diào)節(jié)性能越好。現(xiàn)在主流廠家的寬動(dòng)態(tài)可以達(dá)到120dB。
高清IPC以高清晰的畫質(zhì)給大家?guī)?lái)前所未有的視覺沖擊,但是高清也帶來(lái)一些問(wèn)題,高清的畫質(zhì)會(huì)占用比較大的傳輸帶寬,占用的存儲(chǔ)空間比較大。目前國(guó)內(nèi)的帶寬比較有限,高清IPC的發(fā)展遇到了瓶頸。為了解決這個(gè)問(wèn)題,ROI區(qū)域編碼技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生;該技術(shù)主要是通過(guò)一些算法把自己感興趣的區(qū)域在畫面中劃出來(lái),這一部分高清顯示,其余不感興趣的部分或者不重要的部分標(biāo)清顯示;并且該技術(shù)支持一個(gè)畫面劃出多個(gè)感興趣區(qū)域。這樣一來(lái)在保證關(guān)注部分圖像清晰度的條件下,還大大降低了圖像的帶寬占用;使得視頻傳輸更流暢,存儲(chǔ)空間更節(jié)約。該技術(shù)在銀行、倉(cāng)儲(chǔ)、公安等網(wǎng)絡(luò)條件有限的行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。
我國(guó)霧霾天氣日益增多,給我們正常的生活帶來(lái)了很大的危害,同時(shí)也給我們的安防帶來(lái)了不便。很多攝像機(jī)在霧霾天氣下,表現(xiàn)出圖像對(duì)比度下降,遠(yuǎn)處目標(biāo)模糊不清,難以分辨,從而影響對(duì)周圍態(tài)勢(shì)的感知能力,結(jié)果就是基本上看不到物體,失去了監(jiān)控的意義。隨著IPC的發(fā)展,主流廠家已經(jīng)把透霧技術(shù)很好的融合到攝像機(jī)內(nèi),其原理是:在不可見光的范圍內(nèi),有一頻率的光可以穿透霧氣,根據(jù)波長(zhǎng)不同需要對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行處理,以達(dá)到對(duì)其聚焦的目的,同時(shí)還需在攝像機(jī)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì),來(lái)將這一頻率的不可見光進(jìn)行成像,由于這個(gè)不可見光沒有對(duì)應(yīng)的可見光色彩圖,所以呈現(xiàn)的圖像為黑白色。透過(guò)云霧、水氣拍攝物體,相當(dāng)于透過(guò)了兩重透鏡(水珠與實(shí)際透鏡),除了R光線可以正確聚焦在CCD成像面上,RGB光線中的GB均無(wú)法正常的投射在CCD成像面上,從而阻礙普通模式鏡頭從云霧、水氣中得到正常、清晰的圖像。為了得到更好的處理效果,IPC廠家會(huì)增設(shè)專門的圖像處理芯片,可自動(dòng)偵測(cè)圖像的密度,最大限度地保持圖像信號(hào)的細(xì)節(jié),實(shí)現(xiàn)彩色增強(qiáng)、反差增強(qiáng)、邊緣增強(qiáng)、對(duì)比度增強(qiáng)和亮度增強(qiáng),并進(jìn)行密度分割、去模糊等運(yùn)算,使不同場(chǎng)景下的攝像畫質(zhì)得到明顯提高,達(dá)到透霧的目的。自從IPC擁有了透霧模式,它能夠更好的適應(yīng)室外霧霾天氣,也能廣泛的被用于艦艇、船只等場(chǎng)所,以適應(yīng)海洋極為惡劣的環(huán)境,如:霧、雨、水氣等常見天氣。
隨著酒店、賓館、小區(qū)等場(chǎng)所監(jiān)控需求的增多,在狹長(zhǎng)的過(guò)道或者走廊里做監(jiān)控的需求也會(huì)增多。普通的IPC在“走廊”、“消防通道”等狹長(zhǎng)的室內(nèi)會(huì)出現(xiàn)場(chǎng)景垂直視野監(jiān)控不足的問(wèn)題,遠(yuǎn)處的走廊場(chǎng)景要么顧及不到,要么景深太深看不到人物的細(xì)節(jié)特征。為了解決這個(gè)問(wèn)題,在IPC攝像機(jī)里專門定制了適應(yīng)這個(gè)環(huán)境的模式----走廊模式?!白呃饶J健笔墙┠暝诎卜辣O(jiān)控領(lǐng)域提出并應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)。具備該技術(shù)的IPC可將圖像由原先的16∶9顯示格式變換為9∶16顯示格式,這樣使得監(jiān)看區(qū)域變得更加廣泛。
“走廊模式”的應(yīng)用,使得在特定場(chǎng)所下的監(jiān)控場(chǎng)景大幅度的提高,也使得在布點(diǎn)設(shè)計(jì)方面,有了更多的靈活性。非常適合酒店走廊、學(xué)校走廊、消防通道、控制機(jī)房等監(jiān)控場(chǎng)合。此外,應(yīng)用走廊模式的多臺(tái)攝像機(jī)配合后端軟件平臺(tái)拼接技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)更高像素(如4臺(tái)200萬(wàn)像素的攝像機(jī)進(jìn)行拼接,能達(dá)到800萬(wàn)的效果)的監(jiān)視效果,視野更加寬廣,畫面更加震撼,可以應(yīng)用在足球場(chǎng)等大型體育場(chǎng)館。
安防行業(yè)已經(jīng)在中國(guó)發(fā)展了30多年了,為了滿足人們對(duì)安防的要求,監(jiān)控設(shè)備經(jīng)過(guò)一次又一次的更新?lián)Q代,而且更新的速度越來(lái)越快。安防主要目的就是安全防范,關(guān)鍵在于“防”?,F(xiàn)在的安防已經(jīng)不能停留在事件發(fā)生之后通過(guò)查錄像來(lái)解決問(wèn)題的時(shí)代,我們需要事件發(fā)生的可預(yù)知性,不做馬后炮。這就需要我們對(duì)前端的視頻進(jìn)行分析,一旦有可疑現(xiàn)象發(fā)生我們就馬上采取措施,把事件扼殺在萌芽階段。
IPC的智能分析功能在很多年前就開始應(yīng)用,只不過(guò)因?yàn)橐曨l圖像的清晰度比較差,會(huì)產(chǎn)生很多的誤報(bào),IPC的智能分析發(fā)展受到了限制。目前高清IPC圖像清晰度已經(jīng)達(dá)到了1080P,為智能分析功能的發(fā)展提供了一個(gè)非常好的平臺(tái)。在技術(shù)方面,目前IPC的智能視頻分析技術(shù)主要分為 模式識(shí)別和行為分析技術(shù)。模式識(shí)別技術(shù)包含:人臉檢測(cè)、人臉比對(duì)、車牌識(shí)別、煙火識(shí)別檢測(cè)等;行為分析包含:越線、進(jìn)入、離開、丟失、遺留物、人群聚集、滑倒等。智能分析最核心的是視頻算法,目前算法的體現(xiàn)形式包括了集成到硬件和純軟件方式提供,效果基本相同。
不同的行業(yè)對(duì)于視頻監(jiān)控的需求一般有著非常明顯的差異,特別是對(duì)于智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用需求,由此也決定了不同行業(yè)間檢測(cè)行為類型與異常事件的特殊性。比如在平安城市中,可針對(duì)城市治安突發(fā)事件,專門研發(fā)打架、搶劫、攀 越等行為分析功能;在銀行ATM自助服務(wù)區(qū),可通過(guò)對(duì)目前ATM自助服務(wù)區(qū)犯罪手段的分析,實(shí)現(xiàn)如非法粘貼小紙條、安裝假鍵盤、蒙面、暴力搶劫等 行為分析功能;在交通行業(yè),可實(shí)現(xiàn)針對(duì)交通事件如逆行、非法停車、交通擁堵等情況報(bào)警的更多的功能。
只有結(jié)合行業(yè)應(yīng)用實(shí)際,深入了解不同行業(yè)的具體問(wèn)題,才能更好地抓住用戶的需求,將智能視頻分析技術(shù)的功能落實(shí)到應(yīng)用的實(shí)處,這也是智能視頻分析技術(shù)未來(lái)產(chǎn)業(yè)化價(jià)值的最終體現(xiàn)。
如今,安防行業(yè)正不斷向前發(fā)展,安防技術(shù)結(jié)合通信技術(shù)所衍生出的新技術(shù)也在引領(lǐng)著IPC的發(fā)展方向;再者,市場(chǎng)需求始終是IPC的發(fā)展導(dǎo)向,刺激IPC不斷創(chuàng)新。目前,IPC的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用趨勢(shì)主要集中在以下幾個(gè)方面:
云計(jì)算將使安防行業(yè)發(fā)生商業(yè)模式的變革,將使用戶能夠像用水、用電一樣使用安防服務(wù)。隨著虛擬化、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,安防云正在不斷地涌現(xiàn)。IPC作為安防體統(tǒng)中重要的組成部分,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了配合NVR實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ),當(dāng)云IPC連接的NVR損壞之后,IPC會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)到這個(gè)NVR所屬云的其他NVR中,實(shí)現(xiàn)對(duì)云IPC的容災(zāi)存儲(chǔ)。
IPC進(jìn)入家庭不再是夢(mèng)想,很多很多的廠家將進(jìn)軍民用領(lǐng)域。方便安裝、操作簡(jiǎn)單、學(xué)習(xí)容易將是對(duì)IPC最基本的要求。手機(jī)實(shí)時(shí)瀏覽家里的情況,手機(jī)控制家里家用電器的開啟和關(guān)閉,將是必然趨勢(shì),IPC在智能家居里將發(fā)揮不可取代的作用。
可穿戴的攝像機(jī)越來(lái)越受歡迎和追捧,微型化、智能化是現(xiàn)代人對(duì)微型攝像機(jī)的追求。人們?cè)谌粘I畹狞c(diǎn)滴,在不經(jīng)意之間的感動(dòng)稍縱即逝,即使使用最方便的手機(jī)也要拿出手機(jī),然后打開拍照或錄像模式才能記錄下來(lái),如果能夠使用可穿戴的攝像機(jī),就可以實(shí)時(shí)錄像,記錄精彩瞬間。Google眼鏡的推出就為記者們提供了很好的工具,它能夠讓記者同志不會(huì)錯(cuò)過(guò)她所看到的任何場(chǎng)景。我們相信未來(lái)的IPC攝像機(jī)也會(huì)能夠成為人們出行的必備物品。
生物防抖技術(shù)已經(jīng)非常成熟,由于IPC的各組成部件之間都是通過(guò)機(jī)械設(shè)備鏈接的,目前采用的防抖方式都是電子防抖技術(shù),該技術(shù)在一定程度上能夠解決圖像抖動(dòng)問(wèn)題。但是這樣經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng),設(shè)備之間就會(huì)出現(xiàn)接觸不良等現(xiàn)象,影響了設(shè)備的使用壽命。有關(guān)專家已經(jīng)把生物防抖技術(shù)應(yīng)用在IPC攝像機(jī)里,以解決由于外力導(dǎo)致的畫面抖動(dòng)現(xiàn)象。該生物防抖技術(shù)是極限運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員發(fā)現(xiàn)的,他們把攝像機(jī)安裝在雞頭上,并帶著這只雞一起做翼裝飛行,得到了非常穩(wěn)定的畫面。該技術(shù)已經(jīng)被安防界的專家們借鑒,生物防抖攝像機(jī)很快就會(huì)面世。
及時(shí)提供產(chǎn)品,提高供貨能力,是所有制造類廠家的終極目標(biāo)。3D打印技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)耳熟能詳,而且已經(jīng)慢慢滲透到安防行業(yè)。3D打印的快速成型技術(shù)將為IPC的生產(chǎn),快速的提供原材料,大大縮減IPC的生產(chǎn)周期。3D打印技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)徹底改變IPC的生產(chǎn)制作方式,生產(chǎn)成本也會(huì)大大降低,誰(shuí)能率先掌握3D打印技術(shù),誰(shuí)就能夠在價(jià)格戰(zhàn)上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),屆時(shí)安防行業(yè)的廠家重新洗牌也是非常有可能的。