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北京安博会2014软文系列之一
高新兴高清网络摄像机的逆袭之路
高新兴科技集团股份有限公司
平安城市与智能交通事业部 龚霖迪
【摘要】
高新兴在进入安防领域之前，一直专注于通信基站监控领域，占据国内三分之一的市场份额。从2010年进入安防领域后，短短几年时间，便取得了辉煌的成绩，特别是2013年豪取广东省平安城市新增市场份额的一半以上。高新兴的横空出世，被行业称为“高新兴现象”。高新兴研制的各种安防产品，如高清网络摄像机、网络硬盘录像机、智能交通高清摄像机、视频监控联网平台、公安实战业务平台、智能分析系统、视频摘要系统、人脸识别系统、综合运维系统、机房监控系统等，也在各种项目选型中大放异彩，频频夺标，被媒体称为“黑马”。
从通信行业的翘楚，到安防行业的佼佼者，是什么秘诀使得高新兴得以长袖善舞，游刃有余呢？本文将分四个部分带大家一览究竟。
一、高新兴对市场和产品有着独特的理解。
二、高新兴通过对平安城市领域的深入分析，找到高清网络摄像机在平安城市中的几个“痛点”。
三、高新兴针对平安城市的“痛点”，在多个方面增强了高清网络摄像机的性能。
四、高新兴对未来的展望。
【正文】
网络摄像机又叫IP CAMERA（简称IPC）由网络编码模块和模拟摄像机组合而成。网络编码模块将模拟摄像机采集到的模拟视频信号编码压缩成数字信号，/ 10
从而可以直接接入网络交换及路由设备。网络摄像机内置一个嵌入式芯片，采用嵌入式实时操作系统。网络摄像机是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品。
网络摄像机的诞生可以追溯到上个世纪。早在1996年9月18日，亚特兰大Networld+Interop 展览会上，安讯士展示了世界上第一台网络摄像机。受传感芯片技术的局限，第一台网络摄像机并不是高清摄像机。
我们通常讲的高清网络摄像机，是指能按大于12FPS连续采集最大分辨率大于720P（1280*720），甚至达到或超过1080P（分辨率1920*1080）的网络摄像机。经过这几年的发展，已经出现了25FPS、50FPS甚至80FPS的高清网络摄像机，即全实时高清网络摄像机。
由于国内“平安城市”工程建设的推动，从2011年开始，高清网络摄像机发展非常迅猛。业界普遍认为2011年是高清元年。据有关数据显示, 全国有能力生产各种高清网络摄像机的企业已达几十家，集中在深圳、广东、天津、江苏、浙江、上海、北京等地。主要企业包括: 海康威视、大华、高新兴、宇视、宏天智、天地伟业、悠克(台资)、利凌(台资)、苏州台科、艾立克、万佳安、翔飞、景阳、三立、动力盈科、明日、泰视、佳信捷、鹰视天下、联视、深视音、富视康、保千里、美电贝尔、大立、亚安、常州明景等等。
高新兴在进入安防领域之前，一直专注于通信基站监控领域，占据国内三分之一的市场份额。从2010年进入安防领域后，短短几年时间，便取得了辉煌的成绩，特别是2013年豪取广东省平安城市新增市场份额的一半以上。高新兴的横空出世，被行业称为“高新兴现象”。高新兴研制的各种安防产品，如高清网络摄像机、网络硬盘录像机、智能交通高清摄像机、视频监控联网平台、公安实战业务平台、智能分析系统、视频摘要系统、人脸识别系统、综合运维系统、机房监控系统等，也在各种项目选型中大放异彩，频频夺标，被媒体称为“黑马”。
从通信行业的翘楚，到安防行业的佼佼者，是什么秘诀使得高新兴得以长袖善舞，游刃有余呢？本文将分四个部分带大家一览究竟。
一、高新兴对市场和产品有着独特的理解，概括起来有几点：/ 101、对市场的敏锐洞察力和精准的产品定位
在通常的产品策划中，很多企业会聘请一些专业的市场分析人员或者专业市场调查公司，运用各种手段得到大量的数据，然后通过各种复杂的公式、规则得到一份厚厚《市场调查报告》和一幅幅漂亮的图表。
高新兴另辟蹊径。高新兴的做法是直接去问客户。不单单是问使用单位的领导、管理者，还问最终的使用者、每时每刻都在使用产品的操作员。高新兴最喜欢难缠的客户、最喜欢听客户的抱怨，客户的每一句抱怨就是产品的一个改进点，就是一个商机。
高新兴没有从一些专业市场调查公司的数据图表中认识市场，而是从客户的抱怨声中认识市场。
2、充分利用压强原理，“集中优势兵力，攻克最薄弱环节”
高新兴对自身有清醒的认识，目前公司尚处于初级阶段，总共约一千个员工，研发人员不到300人。而行业的几个巨头，员工过万，光研发人员就超过5000人。
安防高清系统中，仅仅核心的产品就有数十个。单单是高清网络摄像机，就有多种产品形态, 如: 枪机、半球、球机、匀速、快速球机等，红外摄像机、彩转黑摄像机等，CCD 摄像机、CMOS摄像机，宽动态摄像机、CMOS-DPS 摄像机、DSP摄像机、一体化摄像机、无线传输摄像机、光纤传输摄像机等。此外,还有微型摄像机、钮扣摄像机、药丸摄像机、手表摄像机等等。每种摄像机按照传感器像素又可分130万、200万像素、500万像素，按分辨率又分720P、1080P等。几种因素组合，可以产生成千上万种摄像机产品形态。
如果只追求产品的大而全，结果只能全而不精，高新兴的“高清网络摄像机”，把产品定位在“专注平安城市市场领域，只做解决公安用户问题的产品”。高新兴的“高清网络摄像机”产品种类不多，只发布了十款左右的平安城市专用摄像机，但是每款都是精品，在平安城市这个领域极具竞争力。
3、做“产品链”，而不是做“产品”/ 10
高新兴认为，安防行业已经不是产品的竞争，而是“产品体系”的竞争。产品体系有两层含义：一是具有完善的“产品链”，能提供一揽子的产品；二是具有完善的产品支撑体系，有各种专业的人员为产品提供讲解、操作、测试、排障等服务。
1、产品链
平安城市产品含前端、后端，包括IPC、NVR、解码、平台等几个系列。每个个系列都要有对应的产品，能形成一个“产品链”，才能在竞争中优势凸显。“平安城市”是一个对工期要求很高的工程，具有“产品链”的厂家没有接口、兼容性等方面的问题，能保证工程进度。单个平安城市项目往往倾向于采用了同一品牌的设备，工程商也是考虑到这方面的因素。
高新兴清楚认识到产品体系的重要性，从踏足安防起，在发展高清网络摄像机的同时，也花了大力气去完善网络硬盘录像机、解码和平台等。
高新兴的平安城市系列高清网络摄像机“产品链”，全部支持Onvif和国标28181，支持SVAC编解码，完美解决接口、兼容的问题。
2、产品支撑体系
在多次项目测试选型中，高新兴也体现了“产品支撑体系”的领先优势。高新兴的高清网络摄像机团队，有组织协调的，有概念策划人员，有设计人员，有研发人员，有专业的测试人员，有现场实施人员；既有前线作战人员，也有后方支撑。分工非常细致，而且以老带新，梯度分明，彰显后劲十足。
二、高新兴通过对平安城市领域的深入分析，找到高清网络摄像机在平安城市中的几个“痛点”：
1、清晰度永远是平安城市的“痛点”，平安城市对清晰度的要求永无止境 “平安城市”是警用系统，与民用系统不一样的是，“平安城市”对清晰度的追求是永无止境的。
看得见图像，却看不清图像细节，这个问题在“平安城市”领域还将持续很/ 10
长时间。有些案件，看清楚车牌号码就可以获取重要的案件线索。有些案例，看清车牌后，还要辨别该车牌是否伪造。确认车牌真假后，还需要看清驾驶人的脸部特征。看清驾驶人的脸部特征后，还要看清此人是否乔装打扮。因此说，违法犯罪分子的手段层出不穷，案件的类型是无穷无尽的，对清晰度的追求是永无止境的。
通常情况下，当出现突发性事件需要调看录像回放时，办案人员会发现事件发生的来龙去脉，都可以被监控摄像机从头到尾，毫无遗漏地捕捉，但是当公安人员希望看清事件发生现场的细节之处（例如犯罪嫌疑人的面貌，机动车牌照等）时，就遇到了难题。当把一副看上去还算清晰的图像的某些关键区域放大时，会出现严重的“马赛克”以致无法获取任何有价值的信息，这正是由于画面分辨率过低造成的。
另外还有一些在使用中经常遇到的尴尬情形：
一是由于摄像机的动态范围小，无法同时兼顾到画面中的亮处和暗处，导致当监控场景明暗对比非常强烈时，要么亮处非常亮，只能看到一片白，要么暗处非常暗，只能看到一片黑，要么亮处和暗处都看不清楚。
二是由于平安城市的监控摄像机需要24小时连续不间断地工作，尤其是夜间更是恶性事件的高发期，这就要求摄像机对相同的监控场景在夜晚也能做到清晰地成像。然而有时摄像机白天的效果无可挑剔，但是到了夜晚时，拍摄的效果则一片漆黑，无法为破案提供必要的线索。
2、平安城市的使用环境复杂，容易遇到极端恶劣自然条件
平安城市项目中的摄像机大部分需要被安装在室外环境中，影响摄像机寿命的室外环境应力因素有很多，如温度、湿度、粉尘、电力环境等。还有例如昼夜引起的变温差、安装工艺引起的湿度差、车辆经过引起的抖动等等。
一方面有些地区的自然环境温差较大，这就要求摄像机在各种恶劣环境下，都具备出色的稳定性；另一方面，安置在室外的摄像机偶尔会受到人为的蓄意破坏，例如可能会遭到弹弓或石块的袭击等。具有坚固的外壳并且遇到袭击或故障时能够及时自检报警，才能最大程度满足室外环境的使用要求，同时有效降低项/ 10
目实施后的维修成本。
此外，网络安全也尤为重要。高清网络摄像机通过普通的网线与中心平台连接。而入侵者往往盗取高清网络摄像机的MAC地址后，用一台笔记本电脑伪造MAC地址，就可以连入中心平台，肆无忌惮盗取资料。
3、平安城市动辄数千路监控视频，人工被动式的监控极低效率
目前大多数的平安城市项目中，仍然是依赖于人工的方式去发现问题和解决问题。有时一名安保人员要同时面对多达几十个监控画面，既要集中精神去发现问题，又要第一时间对突发事件做出响应。在这种长时间精神高度集中的工作状态下，很容易产生疲劳感而降低工作效率。
而目前具有分析报警功能的摄像机或软件平台，其误报率和漏报率很高，难以达到令人满意的程度。
高新兴一直致力于——提高摄像机的监控效率，以便能解放警力，及时处置突发事件。
4、BT模式建设的“平安城市”工程，后期维护成本很高。BT模式建设的“平安城市”工程，多以三到六年为租赁期。工程终验后，后期维护工作量大与监控摄像机的质量密切相关。
如果高清网络摄像机平均使用六年更换一次，就比三年更换一次节省一倍的成本。BT模式建设的特殊性，要求摄像机具备出色的稳定性和可靠性，以保证在自然环境中，即使在恶劣的天气状况下也能保证全天候不间断地工作。
这与摄像机的物理架构设计是否合理，做工用料是否考究密切相关。摄像机的故障会导致过高的维修费用，由此带来的维修成本和后期维护成本也将是一笔巨大的开销。
5、BT模式建设的“平安城市”工程，电费是一笔巨大的开销。
平安城市工程的高清网络摄像机7x24小时不间断运行，电费支出不可小觑。以广州使用的高清网络摄像机为例，广州目前摄像机总数超过10万个，如/ 10
果每台摄像机的功率降低5w，一年可以节约用电量几百万度，如果以工业电价计算，一年节省的电费一千多万元。以六年BT期计算，电费可以节省将近一个亿，数字非常惊人。
三、高新兴针对平安城市的“痛点”，在多个方面增强了高清网络摄像机的性能：
1、高新兴研制的高清网络摄像机，多方面保证图像清晰度
高清网络摄像机是一个系统工程，高清晰度是由多个方面的因素决定。首先，摄像机图像的清晰度与传感器的关系密不可分，图像传感器的尺寸与像素数似乎存在这一定的关系。按照常理来说，传感器尺寸越大，图像分辨率或清晰度越高。
目前高端的图像传感器主要由几个供应商垄断，国内一线厂家都是使用这几家的图像传感器。即使相同的图像传感器，其他的组件对图像质量也有着重要的意义。
相同的传感器对同一解码芯片可以产生完全不同的图像。除了图像传感器外，也包括了压缩芯片，图像传感器处理器(ISP)进行图像校正和电源控制，内部的SoC解码起着至关重要的作用。
不同的摄像机在使用相同的传感器下，解码器和ISP产生的图像效果也有所不同。即使相同的组件，摄像机的背光补偿和宽动态范围性能也有所不同。用同一部监控摄像机来说，宽动态开启和关闭后的图像效果差异十分大。
高新兴组建了专门的ISP团队，进行后期图像质量优化，综合各方面的因素，以保证每个系列的高清网络监控摄像机，都具备领先的清晰度。
CPS曾经对高新兴的高清网络摄像机进行专业评测。结论为：“高新兴此款摄像机在外形设计上给人一种低调而华丽的感觉，内部结构紧凑合理，摄像机主芯片的散热设计也考虑的很充分。在实际测试中摄像机的清晰度与色彩还原性上的确有其过人之处，其IE界面简洁，对视频窗口的调节相比其它厂家摄像机较为简便”。/ 10
各种专业评测机构和用户的一致体验都是“摄像机的清晰度与色彩还原性上的确有其过人之处”。
2、独具匠心的设计，确保能适应各种极端恶劣自然条件
高新兴充分研究了平安城市高清网络摄像机使用环境，把温度、湿度、粉尘、电力环境，昼夜引起的变温差、安装工艺引起的湿度差、车辆经过引起的抖动，人为撞击破坏、恶意入侵、雷击等因素，作为产品设计的维度。每一项都做出了独具匠心的设计
例如电力环境，平安城市的取电环境非常复杂，既有稳定干净的市政电路，也有大量电压变动范围大、干扰强的民用电路。高新兴的采用了独特的稳压电路设计，经过处理后，能输入稳定清洁的电力。同时也做了宽电压的设计，在20V-28V的电压范围内均能正常工作。
高新兴的高清网络摄像机对防雷也做了精心的设计，浪涌冲击干扰试验表明：信号口电压4kV，电源口电压6kV，均能正常良好工作。在放水防尘方面，所有带外壳的摄像机，都达到IP66的防护等级，高端机能达到IP67等级。
在可靠性设计方面，高新兴的高清网络摄像机一直采用了高于国家标准和行业标准的设计指标，尤为适宜在平安城市工程这种复杂的应用环境。
在网络安全防范方面，高新兴采用mac地址绑定，结合平台识别，比较有效地防范了恶意入侵的各种行为。
3、大量采用智能技术，改变被动式的人工监控模式，变被动监控为主动监控。
高新兴的高清网络摄像机大量地使用了智能分析技术、人脸识别技术，并结合视频摘要设备，变被动监控为主动监控，极大地解决了监控人员人手不足，监控效率极低的问题。
高新兴的高清网络摄像机内嵌了智能分析模块，能针对不同的应用场景实现周界防范、行为分析、人/车流量统计等十五多种算法，可以在重点防控区域取代人工实时监测，如非法进入禁区、物品遗留、物品丢失、打架斗殴、非法聚集/ 10
等事件，利用了业界先进的目标检测技术，具有准确率高、误报率低的特点，一旦检测到异常，能及时向监控人员报警提醒。
高新兴的特定型号的摄像机，内嵌了人脸识别模块。人脸识别是高新兴自主研发的一套人脸信息提取和识别技术，主要功能包含人脸检测抓拍、人脸比对识别等功能。
利用高新兴的人脸识别摄像机，配合高新兴的应用平台，组成完整的人脸检测系统。该系统可以在一些关键的人员出入通道设置卡口，一旦有人通过时，系统立即对该人员进行头像抓拍，并进行特征提取和比对，识别人员的身份，如果发现是可疑人员，系统还可以自动报警，提示监控人员，可广泛应用于售票点、办证点、汽车站、火车站、机场等场所。
高新兴视频摘要系统C3M-VS也是一套与高清网络摄像机有密切关系的系统，高清网络摄像机捕获的视频录像，经过视频摘要系统处理后，可以将几个小时的视频压缩至短短的几分钟，并能以浓缩和快照的方式进行展示，支持场景定位回放和视频浓缩回放，支持图像颜色、大小、方向等特性的视频检索。
通过智能分析技术、人脸识别技术，并结合视频摘要设备，可以使平安城市业务处理效率以几何级别提升。
4、高新兴的独特的散热设计，延长了摄像机的使用寿命，后期维护成本直线下降。
高清网络摄像机是一个密封设备，内部元器件在运行过程产生的热量，是影响摄像机寿命的主要应力因素。例如温度会降低电容器的使用寿命。一般情况下，在超过规定允许温度下工作时，温度每升高10℃寿命将降低一半。
高新兴的高清网络摄像机做了精心的设计，能在最大程度减少内部温度对摄像机使用寿命的影响。例如在布置元器件时，元器件与元器件之间，元器件与结构件之间保持合理的距离，促进空气的流动，增强对流传热。在印制电路板上的各种半导体器件布置，功率大、发热量大的晶体管和集成电路放在气流的上游（入口处），将功率小、发热量小的晶体管和集成电路放在气流的下游（出口处），这样可使整个印制电路板上元件的温度较为均匀。/ 10
在布置元器件时将不耐热的元件（如电解电容器）放在气流的上游，而将本身发热又耐热的元件如电阻等放在气流的下游。对热敏感元件，在结构上采用了“热屏蔽”的方法来解决，采用热屏蔽能使设备内部造成温差，形成热区和冷区。
高新兴的高清网络摄像机采用了低功耗的芯片解决方案，使得普通的摄像机功率仅仅3瓦特，发热量也较其他芯片方案为低。
通过一系列精心的设计，高新兴的高清网络摄像机运行时内部温度比同类型的设备低将近一个摄氏度，从而延长了摄像机的使用寿命，降低后期的维护成本。
5、高新兴低功耗的高清网络摄像机，节省了大量的电费。
高新兴的高清网络摄像机采用了低功耗的芯片解决方案，使得普通的摄像机功率仅仅3瓦特，而普通的摄像机功率一般超过5瓦特，可为一个城市级的平安城市工程每年节省过百万度电。
四、高新兴对未来的展望
高新兴认为，尽管整个安防行业有数以千计的厂家在激烈竞争，网络摄像机领域也存在过百家有实力的品牌厂家，随着竞争越来越激烈，行业的整体利润率不断趋低，但是这个市场还远远没有饱和，用户的需求还在不断变化和成长，对于那些专注特定领域的厂家，还有很多的机会让他们成长为这个领域的领头羊。
在未来的一段时期，高新兴的摄像机产品仍将专注在“平安城市”这个领域，把几个拳头产品做成王牌产品，然后才去考虑市场的“长尾效应”。/ 10
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