先來看看近幾年安防巨頭的動(dòng)作,泰科安防收購TridentTek以加強(qiáng)Tyco/VideoTM視頻安防技術(shù)和產(chǎn)品;霍尼韋爾宣布收購ActivEye公司——一家優(yōu)秀的視頻分析軟件以及安防監(jiān)控技術(shù)供應(yīng)商;Bosch收購VCS;GE收購VisioWave;Siemens加強(qiáng)智能監(jiān)控平臺(tái)IVM;PELCO加強(qiáng)ENDURA數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng);神州數(shù)碼牽手SONY進(jìn)軍安防;中國(guó)電信推出全球眼;??祽{借DVR進(jìn)入全球安防50強(qiáng)…… 所有這些,告訴我們,下一代安防熱點(diǎn)是智能數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻系統(tǒng)組成
1)前端視頻采集部分
視頻采集部分主要為編碼器或DVR(或IP攝像機(jī)),將模擬視頻信號(hào)采集、編碼壓縮后傳輸至網(wǎng)絡(luò),編碼器或DVR具有PTZ控制接口,可以控制PTZ攝像機(jī)。編碼器或DVR的核心是A/D轉(zhuǎn)換模塊及DSP壓縮芯片,且具有干節(jié)點(diǎn)報(bào)警輸入接口。
2)中央管理服務(wù)器
中央服務(wù)器是系統(tǒng)的核心,系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)程序、數(shù)據(jù)庫、PTZ引擎等均運(yùn)行于中央服務(wù)器。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(Database),主要包括如下信息:
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備配置
用戶權(quán)限管理與分配
用戶登陸日志記錄
系統(tǒng)報(bào)警觸發(fā)聯(lián)動(dòng)等
虛擬實(shí)體(電子地圖等)
分組顯示、自動(dòng)輪顯等
設(shè)備分組
系統(tǒng)服務(wù)程序,主要支持以下應(yīng)用:
是系統(tǒng)客戶端程序與硬件設(shè)備的接口
客戶應(yīng)用程序通過服務(wù)程序?qū)τ布O(shè)備執(zhí)行操作,啟停錄像、重啟設(shè)備等
實(shí)現(xiàn)對(duì)PTZ設(shè)備的控制操作
支持虛擬矩陣、分組顯示、自動(dòng)輪顯等
3)系統(tǒng)顯示及控制
系統(tǒng)通過解碼器將數(shù)字信號(hào)解碼為模擬信號(hào),上傳電視墻,并可以連接鍵盤,對(duì)前端攝像機(jī)進(jìn)行控制。一般包括系統(tǒng)客戶工作站(包含各種應(yīng)用程序)、虛擬矩陣、解碼器等等。
4)視頻存儲(chǔ)部分
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)分DVR和NVR架構(gòu):
DVR系統(tǒng),是一套進(jìn)行圖像存儲(chǔ)處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),具有對(duì)圖像/語音進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間錄像、錄音、遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制的功能,DVR集合了錄像機(jī)、畫面分割器、云臺(tái)鏡頭控制、報(bào)警控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)任宸N功能于一身,用一臺(tái)設(shè)備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設(shè)備的功能,而且在價(jià)格上也逐漸占有優(yōu)勢(shì)。
NVR系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號(hào)數(shù)字化,通過前端設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)接口,以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,由NVR設(shè)備進(jìn)行視頻流捕獲、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)。相比DVR,NVR架構(gòu)將視頻采集、壓縮與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)分離開來,系統(tǒng)具有更大的靈活性,完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化。
在DVR架構(gòu)下,采用的存儲(chǔ)方式主要為內(nèi)置硬盤方式,利用大容量硬盤,或者外掛磁盤陣列的方式,這種DAS架構(gòu),對(duì)系統(tǒng)視頻資料共享、部署都缺少靈活性;在NVR架構(gòu)下,可以采用DAS/NAS/SAN等靈活部署,具有容量大、功能強(qiáng)、維護(hù)方便特點(diǎn)!
網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)架構(gòu)主要指是DVR模式還是NVR模式,目前主要模式為這兩種,數(shù)字矩陣或矩陣+DVR方式的數(shù)字視頻不在本文討論范圍內(nèi)。DVR模式和NVR模式主要區(qū)別是DVR模式本身具有存儲(chǔ)設(shè)備在前端,因此可以允許網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)中斷;NVR模式需要具有高度穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),絕對(duì)不允許網(wǎng)絡(luò)中斷。對(duì)于跨度非常大的項(xiàng)目,如鐵路、總部公司等,一般采用DVR模式;對(duì)于機(jī)場(chǎng)、地鐵,可以采取NVR模式,即編碼器方式而不是硬盤錄像機(jī)方式。
2)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)需求:網(wǎng)絡(luò)問題是數(shù)字視頻系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的基礎(chǔ),而一般網(wǎng)絡(luò)建設(shè)并非由安防商提供,而是由另外的集成商提供,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求,最大問題就是帶寬,而帶寬的需求分析是基于架構(gòu)的,基于系統(tǒng)整體設(shè)計(jì):系統(tǒng)的視頻存儲(chǔ)方式、視頻瀏覽方式、圖象調(diào)用路由、控制中心位置、工作站工作設(shè)置、存儲(chǔ)的模式和位置等,這些均是帶寬需求設(shè)計(jì)的重要因素。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),首先需要模擬出整個(gè)系統(tǒng)的視頻流、如實(shí)時(shí)視頻流,存儲(chǔ)視頻流及回放流,同時(shí)根據(jù)各個(gè)流的碼流,并考慮可能的并發(fā)流,并留有一定余量。對(duì)于多用戶并發(fā)訪問的問題,目前多數(shù)視頻錄象機(jī)及編碼器均支持組播功能,因此組播網(wǎng)絡(luò)可以滿足多個(gè)用戶同時(shí)調(diào)用同一通道時(shí)產(chǎn)生的帶寬擁擠的問題,但是相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)成本及復(fù)雜程度提高。
a)存儲(chǔ)方式設(shè)計(jì)
存儲(chǔ)方式:存儲(chǔ)是數(shù)字視頻的一個(gè)重要部分,存儲(chǔ)分為本地存儲(chǔ)和中央存儲(chǔ),本地存儲(chǔ)一般是短時(shí)間存儲(chǔ)各個(gè)區(qū)域的視頻圖象,然后對(duì)報(bào)警圖象,對(duì)重要區(qū)域圖象,進(jìn)行中央集中備份存儲(chǔ)。而對(duì)于存儲(chǔ)時(shí)間,根據(jù)不同的用戶,有的需要7*24小時(shí),有的30*24小時(shí)。存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)點(diǎn)是磁盤空間的計(jì)算及存儲(chǔ)架構(gòu),磁盤空間計(jì)算比較簡(jiǎn)單,根據(jù)碼流,錄像時(shí)間很容易;對(duì)于存儲(chǔ)架構(gòu),需要根據(jù)系統(tǒng)的架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)、機(jī)房等綜合情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì),目前比較多的是DAS及SAN。
b)視頻分析設(shè)計(jì)
目前視頻分析技術(shù)主要有兩種架構(gòu)方式,一種是基于后端服務(wù)器方式;另外一種采用DSP方式,DSP方式明顯優(yōu)于后端服務(wù)器方式,主要表現(xiàn)在:
?DSP方式
可以使得視頻分析技術(shù)采用分布式的架構(gòu)方式,在此方式下,視頻分析單元一般位于視頻采集設(shè)備附近(攝像機(jī)或編碼器),這樣,你可以有選擇的設(shè)置系統(tǒng),讓系統(tǒng)只有當(dāng)報(bào)警發(fā)生的時(shí)候才傳輸視頻到控制中心或存儲(chǔ)中心,相對(duì)于服務(wù)器方式,大大節(jié)省的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)及存儲(chǔ)空間。
?后端服務(wù)器方式
服務(wù)器得到的圖象經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸后已經(jīng)丟失了部分信息,因此精確度難免下降。視頻分析是復(fù)雜的過程,需要占用大量的系統(tǒng)計(jì)算資源,因此服務(wù)器方式可以同時(shí)進(jìn)行分析的視頻路數(shù)非常有限,而DSP方式?jīng)]有此限制。基于以上原因,目前市場(chǎng)上主流視頻分析技術(shù)均采用DSP方式,基于攝像機(jī)或編碼器。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)以其良好的集成性、擴(kuò)展性、方便管理性得到人們的廣泛認(rèn)同并越來越多地大規(guī)模應(yīng)用。模擬矩陣的信息孤島問題、不靈活問題、大容量存儲(chǔ)問題、信息訪問問題、不便集成等問題均隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻系統(tǒng)的應(yīng)用而迎刃而解。人們現(xiàn)在需要關(guān)心的問題是如何計(jì)算帶寬、如何分配存儲(chǔ)、如何防范病毒,而隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻技術(shù)的飛快發(fā)展和產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,這些問題也將得到很好的解決。