網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是一種實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)編碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸處理的專用設(shè)備,由音視頻編碼器、網(wǎng)絡(luò)接口、音視頻接口、RS422/RS485串行接口等組成。網(wǎng)絡(luò)用戶可直接用瀏覽器觀看、控制和配置管理相關(guān)視頻信號。\r\n網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器主要應(yīng)用在監(jiān)控點(diǎn)比較分散以及無人值守的應(yīng)用環(huán)境中,在道路交通、教育、電力、煤礦安全、軍隊、公安等行業(yè)中得到了越來越多的應(yīng)用。同時,其也逐漸從傳統(tǒng)安防應(yīng)用向大眾消費(fèi)領(lǐng)域延伸,據(jù)調(diào)查顯示,2005年,已經(jīng)滲透到教育、政府、娛樂場所、醫(yī)院、酒店、運(yùn)動場館、城市治安等多個領(lǐng)域,并進(jìn)入了行業(yè)視頻監(jiān)管、旅游景觀、電子商務(wù)等新的應(yīng)用領(lǐng)域。\r\n在本期的專題測試中,共有13款網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器參與測試:安訊士(AXIS)241S 單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、大華DH-NVS0104S單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、建騰(ACTI) SED-2140單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、朗馳LC9000系列單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、明景MG-VS100E系列單路視頻服務(wù)器、同為TD-1001單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、圖敏NV901BT單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、億旗EFV-1010單路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。安居寶NS-1041A四路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、精倫RT-VS4204四路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、??礑S-6004HCW四路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、恒通HTDVS-F(V2.0)四路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、威乾VN6004四路網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。這13款產(chǎn)品各有千秋,讀者經(jīng)過比較后,定能了解到當(dāng)前此類產(chǎn)品的最新發(fā)展情況。\r\n除了精彩的測試報告外,我們還為讀者奉上關(guān)于網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器選購和技術(shù)文章,以及在各個領(lǐng)域的應(yīng)用案例,加上網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器產(chǎn)品精選和供應(yīng)商名錄。定能讓讀者大飽眼福。\r\n
視頻服務(wù)器 vs. DVR
在目前的視頻監(jiān)控領(lǐng)域內(nèi),除了模擬攝像機(jī)、模擬監(jiān)視器等傳統(tǒng)CCTV監(jiān)控設(shè)備之外,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(Network Camera)、視頻服務(wù)器(Video Server)以及DVR是近年出現(xiàn)的三個炙手可熱的名詞。對于工程商和最終用戶來講,在考慮構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)的時候,通常會面臨在三者之間的比較與選擇,特別是在考慮構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的時候,更是如此。
總體上講,網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)在功能性能方面的優(yōu)勢與特色較為明顯,人們很容易根據(jù)自己的實(shí)際需求來決定是否采用這類設(shè)備。但是如果需要從視頻服務(wù)器和DVR之間作出明確的選擇,對于很多工程商和最終用戶來講,卻并非是一件容易的事。的確,從表面上看,這兩類產(chǎn)品在功能和應(yīng)用方面相似之處太多了,它們都需要配合模擬攝像機(jī)使用,都需要將模擬視頻、音頻信號數(shù)字化,所支持的視頻圖像壓縮格式也大體相同。在與自己的實(shí)際需求對比之后,似乎用視頻服務(wù)器或者DVR都可以。因此在很多情況下,用戶可能僅僅對兩類產(chǎn)品進(jìn)行了價格方面的比較就作出了最終的選擇。而與視頻服務(wù)器相比,特別是與國外知名廠商的視頻服務(wù)器產(chǎn)品相比,國內(nèi)廠商所生產(chǎn)DVR產(chǎn)品擁有強(qiáng)大的價格優(yōu)勢,這或許也是目前DVR在國內(nèi)的銷量比視頻服務(wù)器銷量要高很多的原因之一。
實(shí)際上,從專業(yè)的角度來看,視頻服務(wù)器和DVR是兩種截然不同的產(chǎn)品,它們在智能化、可擴(kuò)展性、開放性、可集成性、可靠性、應(yīng)用模式等眾多關(guān)系到視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體性能和成本的重要因素方面都有著明顯的不同。本文將針對這些不同點(diǎn)逐一進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上簡要討論網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)所具備的主要優(yōu)勢,希望能夠幫助廣大工程商和最終用戶看清兩種產(chǎn)品間的本質(zhì)性差別,從而在工程實(shí)踐中作出正確的選擇。
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻服務(wù)器與DVR產(chǎn)品概述
視頻服務(wù)器
無論是視頻服務(wù)器(Video Server),還是視頻編碼器(Video Decoder),還是Video Streamer,這些名字實(shí)際上指的都是一種可以將模擬視頻、音頻信號數(shù)字化和壓縮,并能通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)脑O(shè)備。在這些名稱當(dāng)中,“視頻編碼器”和“Video Streamer”能夠較為準(zhǔn)確地將該產(chǎn)品的模/數(shù)轉(zhuǎn)換功能描述出來,但卻沒有明確地表明其網(wǎng)絡(luò)方面的功能。而“視頻服務(wù)器”則更加全面地描述了產(chǎn)品各方面的功能特性,因為此類產(chǎn)品大多都是內(nèi)置了Web Server,它們擁有自己獨(dú)立的IP地址,可以被當(dāng)作一臺完整的Web服務(wù)器使用,其與傳統(tǒng)的Web服務(wù)器的主要區(qū)別在于它們向用戶提供的主要是視頻和音頻方面的Web服務(wù)。
視頻服務(wù)器的一般結(jié)構(gòu)如圖1所示。可以看出其主要組成部分包括模擬視頻輸入接口,模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、圖像壓縮芯片、CPU及內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)接口、串行接口以及報警輸入輸出接口等。從視頻輸入端接收到的模擬視頻信號首先被數(shù)字化,然后由圖像壓縮芯片按照MJPEG或MPEG壓縮算法進(jìn)行壓縮,最后再由CPU通過網(wǎng)絡(luò)接口傳送給網(wǎng)絡(luò)上的瀏覽客戶端。此外,在圖像壓縮芯片的支持下,CPU還可以實(shí)現(xiàn)諸如動態(tài)偵測、報警事件管理、給圖像疊加文本或LOGO、IP地址過濾、HTTPS加密等智能功能,還能夠提供HTTP、FTP、SMTP、SNMP等多種服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)(Network Camera)通常也被稱為IP攝像機(jī)(IP Camera)或IP攝像頭。它們是一種高度集成化的產(chǎn)品,可以看作一臺普通攝像機(jī)和一臺微型電腦的結(jié)合體,也可以看作一臺模擬攝像機(jī)和一臺視頻服務(wù)器的結(jié)合體。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)參見圖2。
由圖2可以看出,一臺網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)從功能上可以劃分為攝像機(jī)和電腦/Web服務(wù)器兩大部分。其中攝像機(jī)的部分包含鏡頭、濾鏡、圖像傳感器等光學(xué)部件,主要完成圖像采集和光/電轉(zhuǎn)換的工作,即將組成圖像的各種光信號轉(zhuǎn)化為電信號,同時還進(jìn)行曝光控制、快門控制、白平衡調(diào)整、亮度色度調(diào)整以及背光補(bǔ)償?shù)瘸R姷膱D像調(diào)整工作。電腦/Web服務(wù)器部分的結(jié)構(gòu)與視頻服務(wù)器基本相同,包括圖像壓縮芯片、CPU和內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)接口以及報警輸入輸出控制接口等。這部分的功能也和視頻服務(wù)器極為相似,主要負(fù)責(zé)將數(shù)字化的圖像進(jìn)行壓縮并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,同時也負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)動態(tài)偵測、報警事件管理、在圖像中疊加文本或LOGO、IP地址過濾、HTTPS加密等智能功能,以及提供HTTP、FTP、SMTP、SNMP等多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
DVR(數(shù)字硬盤錄像機(jī))
DVR (Digital Video Recorder)通常也被稱作數(shù)字硬盤錄像機(jī),目前市場上存在多種形態(tài)的此類產(chǎn)品,包括基于PC板卡式DVR和準(zhǔn)嵌入式DVR,基于DSP的嵌入式DVR以及基于ASIC的嵌入式DVR。其中嵌入式DVR由于在穩(wěn)定性和處理能力方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢,因此正在逐漸成為市場上的主流產(chǎn)品。典型的基于DSP的嵌入式DVR原理結(jié)構(gòu)如圖3所示,可以看出此類設(shè)備主要有模/數(shù)轉(zhuǎn)化、圖像處理及壓縮、CPU及內(nèi)存、存儲設(shè)備、外設(shè)驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)接口、串行接口及報警接口等功能模塊構(gòu)成。此外也有一些產(chǎn)品將模擬視頻分割顯示和視頻切換的功能也集成到電路板中。
從前端模擬攝像機(jī)傳來的視頻信號,一部分可以通過環(huán)通輸出到普通的模擬監(jiān)視器上,另外一部分則經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換之后送交DSP芯片進(jìn)行圖像處理和壓縮,再通過CPU寫入到存儲設(shè)備當(dāng)中,數(shù)字化的視頻信號也可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程的客戶端。錄像回放時,則通過CPU在存儲設(shè)備中讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù),并經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換之后顯示到模擬監(jiān)視器上。此外CPU還需要處理各種外設(shè)的控制命令,并執(zhí)行相應(yīng)的操作。
隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的不斷普及,市場上又出現(xiàn)了一種新的DVR產(chǎn)品,專門用于錄制來自網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或視頻服務(wù)器的數(shù)字化視頻信號,這種產(chǎn)品通常被叫作NVR(Network Video Recorder)。
視頻服務(wù)器 vs. DVR
時至今日,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第三代。第一代視頻監(jiān)視系統(tǒng)指的是以VCR (Video Cassette Recorders)為代表的采用純模擬技術(shù)的傳統(tǒng)CCTV系統(tǒng);第二代是以DVR (Digital Video Recorder)為代表的,部分采用數(shù)字化技術(shù)的視頻監(jiān)視系統(tǒng);第三代系統(tǒng)指的就是目前正在蓬勃發(fā)展的以網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器為代表的全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)視系統(tǒng),又稱為IP監(jiān)視系統(tǒng)。
可見,DVR與視頻服務(wù)器相比,屬于上一代的視頻監(jiān)控技術(shù)。但是由于兩者在功能上相似之處比較多,很多用戶對于這樣的劃分不太理解,接下來我們將從多個方面對視頻服務(wù)器和DVR之間的主要區(qū)別進(jìn)行分析比較,從而使用戶能夠更好地看清兩類產(chǎn)品在本質(zhì)上的差異。
分布式智能vs.集中化處理
無論視頻服務(wù)器的物理安裝位置如何,它在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中都屬于前端設(shè)備,而DVR則屬于后端設(shè)備,這實(shí)際上也是視頻服務(wù)器和DVR的最主要的差別之一。這樣的說法可能有很多人不理解,因為在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,很多視頻服務(wù)器會同DVR一樣被集中安裝在監(jiān)控中心的機(jī)房當(dāng)中,從物理位置上來看,它們同樣處于監(jiān)控系統(tǒng)的后端。但實(shí)際上,在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,前端設(shè)備和后端設(shè)備的劃分并不是依據(jù)設(shè)備的物理位置,而是根據(jù)設(shè)備的功能來劃分的。大體上講,前端設(shè)備主要負(fù)責(zé)圖像、聲音的采集和初步處理,而后端設(shè)備主要負(fù)責(zé)音視頻數(shù)據(jù)的最終處理和設(shè)備管理維護(hù),包括圖像存儲、數(shù)據(jù)歸檔管理、報警事件處理、人機(jī)交互、系統(tǒng)管理維護(hù)等等。當(dāng)然,目前市場上大多數(shù)視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)都具備圖像緩存的功能,有些還支持連接附加存儲設(shè)備,但是這并非用作數(shù)據(jù)的最終處理。
視頻服務(wù)器和DVR都是智能設(shè)備,都具備對視頻圖像進(jìn)行分析處理的能力,從而可以實(shí)現(xiàn)移動偵測(VMD)、報警管理,甚至人數(shù)統(tǒng)計、車牌識別等高智能化功能。但是由于視頻服務(wù)器屬于前端設(shè)備,這就意味著采用視頻服務(wù)器的系統(tǒng)將智能部署到了系統(tǒng)的前端,從而構(gòu)建起了一個具有分布式智能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。因此視頻服務(wù)器自身可以決定何時發(fā)送視頻,以什么樣的幀速度和分辨率發(fā)送,以及何時應(yīng)當(dāng)向哪一個安全人員發(fā)出警報,提示他們注意監(jiān)控畫面或采取相應(yīng)的行動。也就是說,位于前端的視頻服務(wù)器分擔(dān)了后端設(shè)備的一部分工作任務(wù),在將數(shù)據(jù)發(fā)送給后端設(shè)備之前,它首先經(jīng)過了自己的判斷,從而過濾掉了很多無用的信息,僅僅將一些重要的信息發(fā)送給有關(guān)的設(shè)備和人員。這大大減輕系統(tǒng)對傳輸網(wǎng)絡(luò)、存儲空間以及后端設(shè)備處理能力的需求。在這種情況下,系統(tǒng)的智能和處理能力是隨著前端設(shè)備的增加而增加的,并且不會對后端設(shè)備的處理能力造成太大的影響。
與之相反的是,無論監(jiān)控畫面中的內(nèi)容是否對用戶有價值,DVR都必須將所有的視頻信息全部采集到后端,然后再統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)用計算資源進(jìn)行處理分析,這時候可能才發(fā)現(xiàn)這個畫面中不包含任何用戶感興趣的內(nèi)容,應(yīng)該丟棄掉,而設(shè)備寶貴的處理能力已經(jīng)被浪費(fèi)掉了,當(dāng)一臺DVR需要處理多路視頻圖像時,這種浪費(fèi)現(xiàn)象將愈加嚴(yán)重。除此之外,同一臺DVR還需要同步處理圖像的存儲和歸檔、錄像回放、響應(yīng)和驅(qū)動外部設(shè)備等各種工作,當(dāng)處理的圖像路數(shù)增加時,其處理能力就顯得極其有限,嚴(yán)重時可能會影響系統(tǒng)的整體性能。
能夠?qū)崿F(xiàn)按需擴(kuò)展系統(tǒng)是采用屬于前端設(shè)備的視頻服務(wù)器時所能獲得的另外一個重要優(yōu)勢。用戶可以根據(jù)自己的需要每次增加所需的視頻監(jiān)控路數(shù),每次增加的數(shù)量是沒有任何限制的,可以是1路、3路、7路,也可以是100路甚至1000路。而對于DVR來講,每次只能增加固定的路數(shù),假設(shè)用戶已經(jīng)安裝了一臺16路的DVR,如果需要再增加一路攝像機(jī)時,可能必須再購買另外一臺8路或16路的DVR設(shè)備,從而可能會造成不必要的浪費(fèi)。
開放平臺vs.專有技術(shù)
目前,DVR產(chǎn)品沒有一個業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)廠家在硬件和軟件方面都采用了自己的專有技術(shù),這些技術(shù)涉及嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信、圖像處理、數(shù)據(jù)存儲甚至壓縮格式等各個方面。這種“黑盒子”的做法造成了各廠家的設(shè)備難以互相兼容,用戶在選用了某個廠家的設(shè)備時候,后續(xù)的可選范圍就變得非常小,甚至只能繼續(xù)采購特定供應(yīng)商的設(shè)備。這意味著用戶在價格談判的時將處于明顯的劣勢,此外如果這家公司關(guān)閉或變更了業(yè)務(wù)領(lǐng)域,用戶的設(shè)備將無法得到專業(yè)的維護(hù),甚至無法繼續(xù)使用。如果這種現(xiàn)象發(fā)生,用戶除了在經(jīng)濟(jì)上遭受損失之外,一些歷史數(shù)據(jù)也將無法挽回,由此所帶來的損失將無法估量。
一般地說視頻服務(wù)器產(chǎn)品均采用了開放式的體系構(gòu)架,在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信和圖像壓縮等方面都采用業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。如某國際知名廠商的視頻服務(wù)器采用了標(biāo)準(zhǔn)的Linux 2.4作為嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核,并采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP作為通信協(xié)議,其圖像壓縮格式采用MJPEG和MPEG-4(Part2:ISO/IEC 14496-2,Profiles:ASP and SP),并能夠做到與國際標(biāo)準(zhǔn)100%兼容。其所有的開發(fā)接口均基于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP協(xié)議來實(shí)現(xiàn),并免費(fèi)向所有視頻應(yīng)用開發(fā)者提供下載和開發(fā)支持。開放的構(gòu)架和基于標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議使視頻服務(wù)器產(chǎn)品變得“透明化”,用戶在工程中選擇了某品牌的視頻服務(wù)器,之后工程擴(kuò)展時仍可以從大量業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器硬件和存儲設(shè)備當(dāng)中選擇性價比最高的產(chǎn)品接入到系統(tǒng)中,這說明了設(shè)備有較強(qiáng)的兼容性。
此外,圖像壓縮100%的符合國際標(biāo)準(zhǔn)意味著除了專用的播放軟件之外,用戶還可以使用各種標(biāo)準(zhǔn)的播放軟件來進(jìn)行視頻回放。在10年、20年甚至50年之后,用戶的歷史圖像資料同樣可以被正常地播放出來。
低TCO vs.低單路成本
從單路成本上來看,知名廠商的視頻服務(wù)器產(chǎn)品通常會比國內(nèi)廠商所生產(chǎn)的DVR產(chǎn)品高很多,這是實(shí)事,然而從某種程度上講也是一個合理的現(xiàn)象:一臺16路的DVR,其計算資源被平均分配給了16路視頻;而一臺單路的視頻服務(wù)器,相同的甚至更高的計算資源僅僅提供給1路視頻使用。此外,關(guān)稅、人力成本和知識產(chǎn)權(quán)方面的因素也是造成國外產(chǎn)品價格較高的重要因素。然而用戶所關(guān)心的應(yīng)當(dāng)不僅僅是單路成本,還應(yīng)當(dāng)包括總體擁有成本(TCO,Total Cost of Ownership)。TCO涵括了系統(tǒng)硬件、軟件、安裝、維護(hù)、培訓(xùn)、升級、擴(kuò)展、技術(shù)支持服務(wù)等一系列的成本,同時也要考慮基礎(chǔ)設(shè)施效率和系統(tǒng)使用對業(yè)務(wù)過程所造成的影響等諸多因素。
對于大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)來講,基于視頻服務(wù)器的硬件總體成本(包括攝像機(jī)、線纜以及錄像存儲等)通常與基于DVR的監(jiān)控系統(tǒng)硬件成本相當(dāng),再考慮到系統(tǒng)安裝成本,那么采用IP技術(shù)的視頻服務(wù)器系統(tǒng)的優(yōu)勢就顯而易見了,因為搭建、維護(hù)、升級和擴(kuò)展基于IP的基礎(chǔ)構(gòu)架所花費(fèi)的成本要比基于同軸電纜的基礎(chǔ)構(gòu)架要少很多。此外,由于基于視頻服務(wù)器的系統(tǒng)后端的應(yīng)用和存儲功能可以使用業(yè)內(nèi)通用的、基于開放標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器硬件,而不必像DVR系統(tǒng)中那樣一定要使用專用的硬件平臺。這一點(diǎn)對于一些大型系統(tǒng)尤其顯得重要,因為存儲和服務(wù)器硬件通常會占到總體成本的很大一部分,而使用視頻服務(wù)器則可以大大降低存儲和服務(wù)器硬件設(shè)備管理和購置的成本。成本的節(jié)約還來自于視頻服務(wù)器所使用的基礎(chǔ)設(shè)施。IP網(wǎng)絡(luò)除了承載視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)之外,Internet、LAN以及無線網(wǎng)絡(luò)等各種基于IP的網(wǎng)絡(luò)同樣可以承載企業(yè)內(nèi)其他類型的應(yīng)用,而與傳統(tǒng)的、專用于視頻監(jiān)控的同軸電纜或光纖相比,IP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本就顯得非常低廉。
無縫集成vs.有限定制
大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng),通常會涉及到后端監(jiān)控軟件的定制和與其他安防系統(tǒng)的集成,因此系統(tǒng)所采用視頻監(jiān)控設(shè)備通常都需要提供一定的二次開發(fā)和集成的能力。對于現(xiàn)有的DVR產(chǎn)品來講,一般會配套提供專用的軟件,很少提供二次開發(fā)的支持,即便是支持二次開發(fā),其所提供的開發(fā)接口和配套的輔助工具(如SDK開發(fā)包、測試工具、管理維護(hù)工具、開發(fā)支持服務(wù)等)都比較少,因此很難做到對設(shè)備的全面控制和自由定制。
而知名廠商的視頻服務(wù)器產(chǎn)品普遍都會提供較為全面的二次開發(fā)支持。一般都具備完全統(tǒng)一的、基于HTTP通用協(xié)議的二次開發(fā)接口,開發(fā)人員只需針對一類設(shè)備進(jìn)行開發(fā),便可使其軟件支持一系列的絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品。此外還可以為用戶免費(fèi)提供詳細(xì)規(guī)范的API說明及參數(shù)說明,以及各種SDK開發(fā)包、測試工具(AVC)、管理工具(ACM SDK)。同時還可以支持各種嵌入式應(yīng)用和嵌入式腳本,使開發(fā)者進(jìn)一步深入到對這些產(chǎn)品進(jìn)行控制和功能定制,實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的無縫集成。
多方共贏vs.獨(dú)享其成
前文中已經(jīng)提到,DVR產(chǎn)品實(shí)際上是一個“黑盒子”式的解決方案,從硬件到軟件都充斥的各種各樣的專有技術(shù),因而給系統(tǒng)集成商和軟件開發(fā)商所提供的施展空間非常有限,而最終用戶也無法從眾多的設(shè)備供應(yīng)商中進(jìn)行自由的選擇。這顯然不是一個多方共贏的良性循環(huán)模式。
視頻服務(wù)器是一個開放式的產(chǎn)品,標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和接口,以及其專注于前端功能的定位,使它將后端的軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)存儲和管理等業(yè)務(wù)領(lǐng)域交給了這些領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)公司。系統(tǒng)集成商可以通過軟件定制獲得較高的附加值,軟件開發(fā)商可以通過基于這些產(chǎn)品開發(fā)行業(yè)通用軟件來開拓各種行業(yè)市場,IT產(chǎn)品供應(yīng)商以及解決方案供應(yīng)商可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器設(shè)備、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及解決方案的銷售,最終用戶則可以獲得更多、性價比更高的產(chǎn)品及解決方案。由此可見,與DVR相比,視頻服務(wù)器更加容易構(gòu)建出一個多方共贏、良性發(fā)展的市場環(huán)境。
結(jié)語
在本文中,我們對視頻服務(wù)器和DVR進(jìn)行了簡單的比較和分析。不難看出,視頻服務(wù)器擁有眾多優(yōu)于DVR的功能特性,當(dāng)然,這也并不意味著所有的用戶都應(yīng)該立刻拋開DVR產(chǎn)品而選擇視頻服務(wù)器,還是要根據(jù)自己的實(shí)際需要進(jìn)行選擇??傮w上講,視頻服務(wù)器適合于構(gòu)建具有分布式智能的、大規(guī)模的、監(jiān)控點(diǎn)分布區(qū)域非常廣闊的視頻監(jiān)控系統(tǒng);而DVR適合構(gòu)建較為小型的、智能化要求較低的、監(jiān)控點(diǎn)分布范圍較小的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
<0>DVR的確是CCTV技術(shù)發(fā)展過程中的里程碑之一,但是并非如同大多數(shù)人所想象的那樣是一個最終的解決方案。視頻服務(wù)器具有很多的優(yōu)勢,但依然不是最終解決方案。實(shí)際上,視頻監(jiān)控的未來應(yīng)當(dāng)屬于真正全數(shù)字化設(shè)備——網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)除了擁有視頻服務(wù)器所具備的所有優(yōu)勢特性之外,還具備以下更加突出的功能特色:
·采用逐行掃描技術(shù),終結(jié)隔行掃描問題;
·支持PoE功能,大大降低布線成本,提供系統(tǒng)可靠性;
·支持百萬象素甚至更高分辨率,提供超清晰視頻;
·集成音頻、PTZ控制和輸入輸出端口,大大減少布線需求;
·真正的全數(shù)字化解決方案,圖像僅經(jīng)過一次模/數(shù)轉(zhuǎn)換。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和普及,全程數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為一個必然的發(fā)展趨勢,數(shù)字化的視頻監(jiān)控設(shè)備能夠使用戶可以將其應(yīng)用從專用設(shè)備(DVR)轉(zhuǎn)移到開放系統(tǒng)當(dāng)中,此外還可以使用戶充分利用網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化及智能化的優(yōu)勢,這一切將構(gòu)成一股強(qiáng)大的促進(jìn)力,使越來越多的用戶選擇網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或視頻服務(wù)器產(chǎn)品。
(責(zé)任編輯:羅強(qiáng))
如何通過性能測試選購網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器
打開搜索引擎或相關(guān)專業(yè)雜志,就能看到很多品牌的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的廣告充斥,用目不暇接來形容絕不為過。這么多的選擇,究竟哪一種產(chǎn)品才是真正的高品質(zhì),哪一種產(chǎn)品才是適合自己的需求呢,我想,光憑廣告的一面之詞實(shí)在是讓選購者無法放心,產(chǎn)品好壞不是靠廣告的溢美之詞堆積的,而是要靠實(shí)力說話。買錯了產(chǎn)品,不僅僅是品質(zhì)讓人不放心,更會對日后的使用造成無法彌補(bǔ)的影響。所以在選擇產(chǎn)品之前,用戶可否通過測試來分辨產(chǎn)品的優(yōu)良,從而進(jìn)行選擇。
下面,我們就來告訴大家如何測試網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的性能,以幫助讀者正確選擇適用的產(chǎn)品,免除誤選之憂。
MPEG-4壓縮格式簡析
在產(chǎn)品測試之前,先就目前市場上到底何為MPEG-4產(chǎn)品來做個簡單的介紹,方便客戶選用。
MPEG-4、MPEG-2、M-JPEG都是圖像壓縮格式的名稱,在相同畫質(zhì)傳輸要求下,MPEG-4因為其對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求低,并能提供更多監(jiān)控點(diǎn)被現(xiàn)今廣大用戶采納。(見表1所示)
MPEG-4的壓縮格式又分為Short Header、Simple Profile及ASP。
Short Header基于DSP架構(gòu),相對來說它的技術(shù)比較老,壓縮率低,對壓縮芯片要求低,碼流大,最多只能支持到CIF畫質(zhì)。
Simple Profile對圖像壓縮處理要求比較高,由于壓縮比大,圖像損失也相對比較大,對CPU負(fù)擔(dān)也很重。
ASP基于ASIC架構(gòu),在Simple Profile基礎(chǔ)上,特別針對D1畫質(zhì)圖像進(jìn)行編碼,在碼流增加幅度不大的前提下,提高了畫面質(zhì)量,可達(dá)DVD畫面品質(zhì)。在一定的條件下,ASP的編碼能力接近Simple Profile的1.5倍。
拿到各個廠家提供的不同產(chǎn)品之后,我們就可以開始測試了。
建議測試環(huán)境(見表2)
測試項目
視頻質(zhì)量
說句很貼切的話,對網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器來說,圖像質(zhì)量無異于是它的生命,很難想象,一臺畫質(zhì)模糊的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器如何能擔(dān)當(dāng)視頻安全監(jiān)控的重任。所以,測試的第一步驟首先就是要看它的圖像質(zhì)量。
使用專業(yè)的像素識別紙來測試視頻的品質(zhì),這種方法可以用來將不同的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器得到得數(shù)值進(jìn)行對比,在對比前主要先要將碼流、分辨率及幀數(shù)調(diào)為相同設(shè)置值,以避免肉眼造成視覺誤差。為了更準(zhǔn)確地測試視頻服務(wù)器畫質(zhì),建議使用高品質(zhì)的攝像機(jī)配騰龍Tamron鏡頭來搭建測試環(huán)境。
將攝像機(jī)接入視頻服務(wù)器后瀏覽視頻圖像,對準(zhǔn)圖紙調(diào)整焦距,直到整張圖紙撐滿預(yù)覽窗口并得到清晰的視頻圖像。將所需要測試的視頻服務(wù)器設(shè)置為D1/25fps/3M,通過PC的視頻預(yù)覽窗口仔細(xì)分辨所能看到垂直和水平方向的最細(xì)線數(shù)。
視頻傳輸延遲
對安防監(jiān)控產(chǎn)品而言,光有畫質(zhì)清晰也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,監(jiān)控就是需要實(shí)時,倘若畫面質(zhì)量再好,但是延遲卻大,造成后端看到的突發(fā)事件其實(shí)早已過去多時,那它也就失去了實(shí)時監(jiān)控的意義。一些廠商(如ACTI)編寫的延遲測試計數(shù)程序如下:
·先將攝像機(jī)對準(zhǔn)PC屏幕的一角,然后打開IE瀏覽器輸入IP地址進(jìn)入Web管理界面預(yù)覽視頻;
·將計時器拖至攝像機(jī)所對應(yīng)的屏幕一角并選擇正確的制式,按開始使用。如果計時器選擇為PAL,則此時會以每秒25幀的方式開始計時;
·稍等片刻后使用PC截屏功能將全屏畫面復(fù)制到Windows畫圖工具中,所看到的時間差就是視頻服務(wù)器的延遲值;
畫面鋸齒
很多網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器因為其本身分辨率低,所以在放大其畫面后,可以看到很清楚的鋸齒,影響了整個畫面效果。我們先將攝像機(jī)鏡頭對準(zhǔn)傾斜的物體邊緣或?qū)?zhǔn)直線后使攝像機(jī)傾斜,再將所測試視頻服務(wù)器設(shè)置為D1/3M,打開視頻預(yù)覽窗口調(diào)整焦距到最佳狀態(tài),使用客戶端軟件的快照功能截取圖片,最終把幾家品牌的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器所得到的圖片邊緣仔細(xì)查看,就能對畫面鋸齒得出結(jié)論。
網(wǎng)絡(luò)傳輸
目前有很多產(chǎn)品在強(qiáng)調(diào)“組播”功能,“組播”簡單地說就是使多個客戶端能夠同時訪問同一個視頻源,而不會占用太多的帶寬資源。在測試前,一定要先確認(rèn)已開啟環(huán)境中所有的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的組播功能,如若其中有1臺設(shè)備未開啟或不支持此功能,會影響視頻流的傳播。
以上幾點(diǎn)都是從硬件的品質(zhì)及功能上來進(jìn)行測試的,除此之外,用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際安裝需要,從實(shí)際需要出發(fā),考慮產(chǎn)品是否支持音頻(需要做到音視頻同步)、若產(chǎn)品所安裝的環(huán)境惡劣,那產(chǎn)品對工作溫度的適應(yīng)力、附帶軟件的功能如何,能否多點(diǎn)錄像、控制,是否支持軟件升級等等方面來進(jìn)行考量,做出更進(jìn)一步的選擇。
結(jié)語
信息化時代的來臨,人們對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提出了更高的要求,網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以在世界的任何一個角落透過INTERNET進(jìn)行遠(yuǎn)端監(jiān)控,免去了復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)配置和布線工作,大大減少了工程成本,在遠(yuǎn)距離集中監(jiān)控的環(huán)境中起到了不容忽視的作用。熟悉掌握了以上的測試方法及了解了網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器基本情況后,工程商和用戶在選擇產(chǎn)品時,就能選擇出性能可靠、功能強(qiáng)大、性價比高、安裝方便的產(chǎn)品了。
(責(zé)任編輯:羅強(qiáng))
雙碼流傳輸在視頻服務(wù)器中的應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,安防理念愈加深入人心。中國的安防市場逐漸開放,擁有巨大的潛力。視頻監(jiān)控領(lǐng)域作為核心領(lǐng)域,并存著全模擬、半模擬半數(shù)字以及全數(shù)字解決方案。從整體上看,真正意識到數(shù)字化視頻監(jiān)控技術(shù)所具備的優(yōu)勢的企業(yè)和用戶正逐漸增多,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的市場已處于起步階段。從發(fā)展趨勢上來看,完全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控具有強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭?,F(xiàn)在很多項目是最終客戶指定要求建設(shè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控解決方案,因為傳統(tǒng)模擬解決方案已無法滿足他們的需求。
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控因其卓越的性能備受青睞并已成功應(yīng)用。在國外和中國內(nèi)地都有眾多的大型用于城市安全方面成功案例,如英國亨伯賽德郡將網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品與無線IP網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,構(gòu)建了一套全方位的社區(qū)安全監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)投入使用后,使針對汽車的犯罪率下降了80%,搶劫犯罪率下降了68%,人身攻擊犯罪率下降了30%,由犯罪所造成的損失下降了59%,由此而節(jié)省的成本,包括司法、警力、保險及個人損失等等,總計達(dá)到了210萬英鎊。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)——網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的制約點(diǎn)
目前困擾中國網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控市場發(fā)展的因素主要有兩個,其一是市場上對于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備成本過高的誤解。實(shí)際上,如果對系統(tǒng)的硬件總體成本(包括攝像機(jī)、線纜以及錄像存儲設(shè)備等)進(jìn)行分析,IP監(jiān)控系統(tǒng)的硬件成本通常與基于DVR的監(jiān)控系統(tǒng)硬件成本相當(dāng)。再考慮到系統(tǒng)安裝成本,那么IP監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢就顯而易見了,因為搭建基于IP的基礎(chǔ)構(gòu)架所花費(fèi)的成本要比搭建基于同軸電纜的基礎(chǔ)構(gòu)架少得多。
另外一個因素則是缺乏良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的承載基礎(chǔ),而視頻傳輸要占用較大的帶寬資源,因此沒有良好的網(wǎng)絡(luò)資源也就無法進(jìn)一步推廣網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
伴隨著人們安全防范意識的提高,對監(jiān)控成本的誤解將不再制約IP監(jiān)控的發(fā)展,難點(diǎn)主要還是體現(xiàn)在現(xiàn)有的、不充裕的網(wǎng)絡(luò)資源狀況,網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效占用以及如何在有限的帶寬資源條件下確保視頻監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量等。大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常包含成百上千臺攝像機(jī),它們將產(chǎn)生海量的視頻、音頻、報警以及管理等數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)都必須通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,而通常用戶所能獲得的網(wǎng)絡(luò)資源總是有限的,因此必須采用有效的方法來確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
數(shù)字化壓縮傳輸——網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的核心技術(shù)
數(shù)字視頻和聲音傳輸所涉及到的一個重要概念是所謂的“碼流”概念。網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)字視頻和聲音屬于流媒體傳輸范疇,信道中傳送的數(shù)據(jù)流俗稱碼流,碼流帶寬則是指傳輸流在信道中傳送數(shù)據(jù)的速率,通常以比特/秒(bit/s)為單位。一個碼流的帶寬包括在該流中所有數(shù)據(jù)(已知和未知的PID,以及空包)每秒傳送的比特數(shù)。視頻、聲音和數(shù)據(jù)從源端同時向目的地傳輸,并作為連續(xù)實(shí)時流在目的地被接收。這里的源指的是服務(wù)器端的應(yīng)用,而目的地或稱接收端是指客戶端應(yīng)用。
模擬視頻和聲音信號經(jīng)過捕獲設(shè)備轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式后,其數(shù)據(jù)量是非常驚人的,必須采用壓縮。所以,實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻和聲音傳輸?shù)囊话阕龇ㄊ牵涸谠炊讼葘?shù)字視頻和聲音信息進(jìn)行壓縮,然后經(jīng)由有服務(wù)質(zhì)量保證的網(wǎng)絡(luò)傳輸壓縮碼流到目的地,再在目的地將之進(jìn)行解壓后顯示或回放出來。
現(xiàn)在的兩大主流壓縮格式陣營分別為MPEG和H.系列。MPEG(Moving Picture Experts Group)運(yùn)動圖像專家組,隸屬于ISO/IEC的一個專家工作組,主要負(fù)責(zé)為數(shù)字音視頻編碼算法開發(fā)和制定標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-4于1998年11月公布,是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼,更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG-4傳輸速率在4800-6400bps之間,分辨率為176×144,可以利用很窄的帶寬通過幀重建技術(shù)壓縮和傳輸數(shù)據(jù),從而能以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。H.系列則是由國際電聯(lián)(ITU-T)制訂的,H.264標(biāo)準(zhǔn)使運(yùn)動圖像壓縮技術(shù)上升到了一個更高的階段,能夠在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸,在同等的圖像質(zhì)量條件下,H.264的數(shù)據(jù)壓縮比高于H.263的2倍,比MPEG-4高1.5倍。H.264獲得優(yōu)越性能的代價是計算復(fù)雜度的大幅增加,例如分層設(shè)計、多幀參論、多模式運(yùn)動估計、改進(jìn)的幀內(nèi)預(yù)測等,這些都顯著提高了預(yù)測精度,從而獲得比其他標(biāo)準(zhǔn)好得多的壓縮性能,但也因此對硬件處理能力和軟件的架構(gòu)提出了嚴(yán)苛的要求。在目前的視頻服務(wù)器領(lǐng)域,尚無法真正意義上實(shí)現(xiàn)H.264標(biāo)準(zhǔn),所以,用于服務(wù)器的主流壓縮格式還是MPEG4。
雙碼流技術(shù)——解決帶寬瓶頸
雙碼流,顧名思義,在視頻服務(wù)器中同時并存兩種碼流。雙碼流是通過在編碼端采用兩種格式進(jìn)行分別編碼來實(shí)現(xiàn)的,對包括芯片在內(nèi)的硬件系統(tǒng)和軟件操作系統(tǒng)提出了非常高的要求。目前的解決方法有兩種,一種是采用更高主頻的芯片來進(jìn)行編碼壓縮處理,通常至少要達(dá)到500M,這樣做的好處是成本相應(yīng)稍低;另一種則是采用兩片芯片,一片芯片做一種碼流,這樣做的優(yōu)勢則在于穩(wěn)定性比較高。
傳統(tǒng)意義上的雙碼流采用一種碼流用于網(wǎng)絡(luò)傳輸,一種碼流用于高品質(zhì)實(shí)時存儲,同時兼顧本地存儲和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸。將雙碼流技術(shù)進(jìn)行拓寬應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)任意碼流格式選擇編碼,即在編碼時不再指定碼流,可實(shí)時選定碼流進(jìn)行MPEG4高壓縮比編碼,不僅實(shí)現(xiàn)了雙碼流傳輸、存儲,還涵括了任意選擇碼流實(shí)時壓縮、并存。這種雙碼流的提出具有非?,F(xiàn)實(shí)的意義,它在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)瓶頸下兼顧了圖象質(zhì)量和傳輸質(zhì)量。
痛并快樂著——雙碼流的現(xiàn)實(shí)意義
隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的鋪開,基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不再成為IP監(jiān)控的制約,技術(shù)發(fā)展的最終階段還將是單碼流,但是根據(jù)目前特殊化的需求,采用這個方法有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,可以突破網(wǎng)絡(luò)瓶頸,達(dá)到前端高清晰存儲,同時保持后端對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求較低。從技術(shù)上說實(shí)現(xiàn)雙碼流是一個難度,要求研發(fā)人員對于MPEG碼流的邏輯結(jié)構(gòu)及協(xié)議有比較完整的了解;從成本上說實(shí)現(xiàn)雙碼流更是增加了不少的生產(chǎn)成本,無論是采用高速單芯片還是雙芯片體系。但由于帶寬的瓶頸,還有市場的要求,不得不采用這種雙碼流的技術(shù)。雙碼流的技術(shù)在目前的市場上會存在很長的時間,尤其是在網(wǎng)絡(luò)帶寬不允許的情況下。
雙碼流的實(shí)現(xiàn),為本地存儲掀啟了新的一頁。分別編碼,另行存儲,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬靈活選擇碼流大小,讓本地高清存儲與低碼流傳輸并存有了可能。通過選擇合適的硬件系統(tǒng)和解決體系,能夠?qū)崿F(xiàn)自帶IDE硬盤存儲。我們欣喜地看到很多有實(shí)力的公司如深圳朗馳針對我國國情,獨(dú)立開發(fā)出具備自主知識產(chǎn)權(quán)的能夠?qū)崿F(xiàn)雙碼流、自帶IDE硬盤的視頻服務(wù)器,完全有理由相信,只要廣大同仁持之以恒,實(shí)現(xiàn)真正意義上的安防大國指日可待。
(責(zé)任編輯:羅強(qiáng))
網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在航海監(jiān)控中的應(yīng)用
案例背景
項目:某商船公司汽車運(yùn)輸船監(jiān)控系統(tǒng)。
背景:某商船為世界知名的航運(yùn)公司之一,從事海上運(yùn)輸服務(wù),業(yè)務(wù)遍及全球。此監(jiān)控項目主要針對該公司旗下的汽車運(yùn)輸船進(jìn)行內(nèi)部、外部航運(yùn)安全監(jiān)控,包括發(fā)動機(jī)工作監(jiān)控。
要求:
·對輪機(jī)艙主要設(shè)備(發(fā)動機(jī)等)工作狀態(tài)進(jìn)行視頻監(jiān)控;
·對船身周圍進(jìn)行監(jiān)控;
·監(jiān)控視頻信號要求實(shí)時傳輸?shù)今{駛艙;
·當(dāng)輪機(jī)艙有異常情況時,在駕駛艙的PC上報警,并指示出異常部位;
·在進(jìn)出車輛時,對右舷出入甲板進(jìn)行錄像記錄。
分析:
·如全部采用金屬鎧裝電纜,布線成本極高,要求采用比較經(jīng)濟(jì)的布線方式;
·部分前端設(shè)備被安裝在輪機(jī)艙,振動很強(qiáng)烈,溫度變化范圍也較大,再加上粉塵等對設(shè)備的影響,故必須采用高度集成耐高溫的嵌入式設(shè)備;
·處于安全角度考慮,監(jiān)控傳輸以太網(wǎng)與船艙內(nèi)部的局域網(wǎng)應(yīng)該完全隔離;
·出于安全角度考慮,采用前后端雙重存儲方式;
·由于船身高50米、長180米,而輪機(jī)艙位于船的最底層靠近船尾,而駕駛艙在船頭,且位于船的最高位置,所以從輪機(jī)艙到船頭駕駛艙內(nèi)不能利用網(wǎng)線直接連接,需加中繼交換機(jī);
·由于船艙內(nèi)部不能以任何方式打孔,所以輪機(jī)艙安裝的攝像機(jī)全部為防爆固定槍機(jī),均由全鋼支架直接焊接在船艙內(nèi)壁。
主要設(shè)備選擇
核心設(shè)備選用EFLAG 1010系列視頻服務(wù)器,視頻服務(wù)器與攝像機(jī)通過視頻線連接,視頻服務(wù)器經(jīng)過3級交換機(jī)將圖像信號集中傳輸?shù)今{駛艙。
該視頻服務(wù)器采用雙核處理器,Mpeg4壓縮格式,內(nèi)置IDE接口,10Mb以太網(wǎng),支持RS232、RS485控制,內(nèi)置兩組報警輸入輸出功能,并可以通過RS232進(jìn)行擴(kuò)展,帶有1路語音對講功能。
技術(shù)特點(diǎn):
·多級監(jiān)控,方便用戶管理;
·緊急情況自動向中心發(fā)送警報;
·內(nèi)置存儲接口,可進(jìn)行本地錄像,即使在網(wǎng)絡(luò)中斷情況,依然可以保存重要錄像資料;
·遠(yuǎn)程中心存儲,突發(fā)事件可直接通過衛(wèi)星遠(yuǎn)程傳輸?shù)疥懙亍?BR>系統(tǒng)采用雙重存儲方式,鑒于前端工作環(huán)境較惡劣,故在視頻服務(wù)器上采用DOM電子硬盤進(jìn)行短期存儲,并同時系統(tǒng)設(shè)置存儲中心,在前端視頻服務(wù)器端記錄數(shù)據(jù)的同時,將實(shí)時圖像也傳輸?shù)今{駛艙的存儲服務(wù)器。
采用電子硬盤比直接采用HD的優(yōu)勢在于:體積小、功耗低、故障率低、有一定抗干擾性能,不易受外界環(huán)境影響,穩(wěn)定性好。
方案實(shí)施:
輪機(jī)艙監(jiān)控點(diǎn)布置
輪機(jī)艙安裝12個攝像頭,分別監(jiān)視主發(fā)動機(jī)、備用發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)的工作。
當(dāng)船舶滿載、急加速、急轉(zhuǎn)航行時,有可能造成發(fā)動機(jī)過熱、漏油、冒煙等情況。一般情況下,出現(xiàn)上述情形時,必須降低航速,并進(jìn)行常規(guī)檢修。針對這種情況要求能及時發(fā)現(xiàn),否則有可能造成發(fā)動機(jī)超負(fù)荷、過熱造成熄火。但是如果發(fā)動機(jī)異常情況發(fā)現(xiàn)過晚,將有可能導(dǎo)致悲劇性后果,損失可能達(dá)數(shù)億美元。
將輪機(jī)艙動力設(shè)備監(jiān)控的12個攝像頭就近接入到安裝在輪機(jī)艙機(jī)房內(nèi)的視頻服務(wù)器,為避免共振,在船舶設(shè)計建造初期就為視頻服務(wù)器的安裝特制一個抗震的全鋼機(jī)柜。
為保證安全可靠,設(shè)備連接線全采用重鎧電纜傳輸,電纜連接處均采用防火、防塵、防水工業(yè)連接器。視頻服務(wù)器安裝在全鋼機(jī)柜中,并且以阻燃、防水外殼加以保護(hù)。
這里的視頻服務(wù)器根據(jù)攝像機(jī)照射的畫面進(jìn)行精密的視頻移動偵測分析,當(dāng)發(fā)動機(jī)出現(xiàn)冒煙、漏油情況都能馬上偵測到。
根據(jù)各機(jī)械設(shè)備分別對可能出現(xiàn)異常的位置設(shè)置了敏感區(qū)域,并多次驗證后進(jìn)行保存,設(shè)置中心存儲服務(wù)器IP及各級管理員權(quán)限。
船身中部
在船身中部安裝中繼交換機(jī),主中繼交換機(jī)安裝在中部第6層汽車平臺(該船內(nèi)部共13層汽車平臺)應(yīng)急樓梯間,同樣也放置在阻燃、防水設(shè)備箱中,當(dāng)船內(nèi)部進(jìn)水,發(fā)生火災(zāi)時能起到一定的保護(hù)作用。
汽車裝卸甲板
該系列船為汽車運(yùn)輸船,滿載可以同時運(yùn)輸5300輛轎車,與集裝箱船運(yùn)輸汽車相比,這類汽車運(yùn)輸船能夠直接將汽車開到船上,五千多輛汽車裝卸船時間縮短到2小時左右。在船右舷中后部及后部,各有一個出入車輛甲板,在此處安裝攝像機(jī)對汽車裝卸船流程進(jìn)行記錄。
攝像機(jī)角度可以通過與視頻服務(wù)器連接的解碼器進(jìn)行控制,但一般情況下不會進(jìn)行人工干預(yù)。
船舷及甲板
在船的前后甲板的左右弦,各安裝一個全天候帶云臺攝像機(jī),對各方向海面情況進(jìn)行錄像,作為航海記錄的備用參考。
通過解碼器,EFLAG視頻服務(wù)器可以對船甲板左右舷攝像機(jī)動作進(jìn)行控制。
實(shí)際效果
該船下水試航中,對該監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了全面測試:
發(fā)動機(jī)煙霧試驗
采用煙霧彈模擬發(fā)動機(jī)冒煙情況,該部位的攝像機(jī)(含視頻服務(wù)器)能偵測到預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)圖像變化,并能立即將視頻圖像發(fā)送到駕駛艙,并以紅色標(biāo)簽指示出異常位置,同時發(fā)出模擬汽笛警報以提醒駕駛艙工作人員注意。此時工作人員可以輸入用戶密碼進(jìn)行手動消除報警,或通知船長做出控制發(fā)動機(jī)工作等。網(wǎng)絡(luò)中斷試驗:手動中斷視頻服務(wù)器與交換機(jī)之間的連線,此時,駕駛艙客戶端發(fā)出警報,并在電子地圖上提示出因網(wǎng)絡(luò)中斷丟失的視頻服務(wù)器。而這時,前端視頻服務(wù)器仍進(jìn)行錄像,可以設(shè)置斷網(wǎng)后在網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器直接發(fā)出聲光警報。再將網(wǎng)線連接好,前端網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器報警消除,并將中斷時間段內(nèi)的錄像文件發(fā)送到存儲中心進(jìn)行記錄。
船長分控試驗
船長在座艙內(nèi)可以通過筆記本電腦連線前端視頻服務(wù)器,并且可以進(jìn)行云臺鏡頭控制、消除報警、查閱以往的錄像記錄。
結(jié)語
經(jīng)過測試,船主、船務(wù)公司及船上工作人員對該系統(tǒng)的工作十分滿意,給予了很高的評價,該產(chǎn)品成為中國監(jiān)控產(chǎn)品對外輸出的一座里程碑。
(責(zé)任編輯:羅強(qiáng))
基于校園網(wǎng)的學(xué)校監(jiān)控與雙向教學(xué)系統(tǒng)
隨著視頻傳輸?shù)臄?shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化,在大中小校園內(nèi)以數(shù)字壓縮及網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)為核心,構(gòu)建一個先進(jìn)實(shí)用、多網(wǎng)合一、全網(wǎng)絡(luò)、全數(shù)字監(jiān)控和雙向教學(xué)系統(tǒng)已成為可能,也日趨刻不容緩。這樣既為校園提供了安全保障,又能實(shí)現(xiàn)教室端的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程管理、數(shù)字監(jiān)控、示范教學(xué)等功能。從而為學(xué)校創(chuàng)造一個方便、快捷、安全、交互性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)環(huán)境,提高了設(shè)備的使用效益,促進(jìn)了教學(xué)手段的現(xiàn)代化。因此,基于校園寬帶網(wǎng),實(shí)現(xiàn)校園視頻圖像傳輸?shù)臄?shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化是解決學(xué)校安防和實(shí)現(xiàn)雙向教學(xué)的前提。
學(xué)校視頻監(jiān)控特點(diǎn)
電視監(jiān)控在各種不同的應(yīng)用中,其表現(xiàn)的特征和側(cè)重點(diǎn)也不同。根據(jù)不同的要求配置相應(yīng)的設(shè)備和調(diào)整應(yīng)用方案是工程技術(shù)人員所要做的重要工作。
針對學(xué)校,其視頻監(jiān)控主要有以下幾個特點(diǎn)需要考慮:
1.就安防而言,其監(jiān)控重點(diǎn)是校園的周界、大門、學(xué)生宿舍樓及教學(xué)樓內(nèi)等公共區(qū)域。目的是確保教室和學(xué)生的安全,防止惡性暴力事件的發(fā)生,維護(hù)教學(xué)秩序,控制學(xué)生間的惡性爭斗。
2.對于實(shí)現(xiàn)雙向教學(xué),為學(xué)校創(chuàng)造一個方便、快捷、安全、交互性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)環(huán)境,方便進(jìn)行示范教學(xué)和教學(xué)效果評估。
3.對于考場監(jiān)考,要能全方位、清晰地監(jiān)控和記錄各個考場視頻信息,防范考場作弊,能為事后查詢提供可考的證據(jù)。
實(shí)現(xiàn)上述要求,如是傳統(tǒng)的模擬解決方案一般會采取模擬傳輸、模擬矩陣切換控制和模擬錄像機(jī)進(jìn)行圖像記錄;或者采用DVR解決方案則會采取模擬傳輸,模擬或數(shù)字矩陣切換及數(shù)字硬盤錄像機(jī)進(jìn)行圖像記錄。
上述二類監(jiān)控方案盡管在技術(shù)上已比較成熟,但也無法在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)根本性的突破,比如不能達(dá)到雙向示范教學(xué)等要求。
如果采用網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方案,無論就其技術(shù)優(yōu)勢,還是應(yīng)用前景,肯定會在校園安防監(jiān)控、雙向教學(xué)和考場監(jiān)考等的應(yīng)用中,展現(xiàn)出其強(qiáng)大的生命力。
基本構(gòu)成
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)是以校園網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ),充分利用現(xiàn)有資源,實(shí)現(xiàn)跨教室、跨建筑間的分散監(jiān)控和集中管理;系統(tǒng)間聯(lián)動性強(qiáng),支持IE瀏覽,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程異地監(jiān)看;系統(tǒng)易于提升擴(kuò)展。學(xué)校監(jiān)控與雙向教學(xué)系統(tǒng)的基本構(gòu)成不同于DVR解決方案,其完全基于校園IP網(wǎng)絡(luò),也就是說根據(jù)系統(tǒng)的容量,主要考慮帶寬的要求組建一個校園IP網(wǎng)。前端采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),網(wǎng)絡(luò)快球或模擬攝像機(jī)加網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器;后端采用PC平臺,及控制軟件、中心切換模塊、存儲模塊、客戶端、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊、視頻解碼器等。系統(tǒng)構(gòu)成及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1。
優(yōu)勢分析
·校園寬帶網(wǎng):學(xué)校有良好的網(wǎng)絡(luò)條件,即校園寬帶網(wǎng),為建立網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了非常好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),只需在校園寬帶網(wǎng)絡(luò)中分出部分IP地址,不需重新鋪設(shè)視頻、音頻及控制線,操場可以選擇通過微波無線網(wǎng)關(guān)傳輸音視頻數(shù)據(jù)信號,即使某些學(xué)校沒有現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò),鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)也比鋪設(shè)音視頻線纜方便,而且節(jié)約成本;
·雙向教學(xué):學(xué)校需要示范教學(xué)或教學(xué)演示,可以利用教室已有的攝像機(jī)和視頻服務(wù)器獲取示范教學(xué)音視頻錄像信息,然后在某些需要觀看示范教學(xué)的教室安裝視頻解碼器,與電視相連,實(shí)現(xiàn)雙向音視頻傳輸,方便了多個教室同時示范教學(xué),以利于教學(xué)評估和輔助教學(xué);
·擴(kuò)展:校園擴(kuò)建,可利用校園已有的網(wǎng)絡(luò),只需添加網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或者NVS等相應(yīng)設(shè)備,并在軟件上進(jìn)行再設(shè)置便可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展,而無需重新布線,從而大大節(jié)約了后續(xù)擴(kuò)展的投入,減少了擴(kuò)展的工作量;
·集中控制:功能強(qiáng)大的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理中心能集中控制所有網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器,對多個網(wǎng)點(diǎn)分級分組集中監(jiān)控管理,實(shí)時監(jiān)測遠(yuǎn)端NVS主機(jī)工作狀態(tài),可以在線管理遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)NVS主機(jī)參數(shù),還可以同時管理DVR和NVS,方便多級管理;
·網(wǎng)絡(luò)接口:系統(tǒng)還能提供網(wǎng)絡(luò)接口,可與周界探測、校園廣播等其他系統(tǒng)相連,組成大型的學(xué)校綜合管理系統(tǒng);
·集中存儲:監(jiān)控中心有專門的存儲服務(wù)器對所有錄像資料進(jìn)行集中存儲,相應(yīng)地有存儲服務(wù)器的配套軟件支持,方便錄像資料查詢的同時,可共享錄像資料,方便學(xué)生下載學(xué)習(xí);
·人像抓拍:在校區(qū)各個出入口設(shè)置人像抓拍攝像機(jī),能隨時抓拍出入人員的圖像,監(jiān)控中心能保存所有抓拍的圖像,并能方便地追溯和查詢;
·虛擬矩陣:通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的切換,同時利用視頻解碼器還原模擬視頻信號直接上電視墻,從而實(shí)現(xiàn)模擬矩陣的功能,構(gòu)成一套網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣;
·大型組網(wǎng):可以利用流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器與教育局監(jiān)控管理中心相連,比如教育局可以與所屬的學(xué)校監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行大型組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)分級分組管理。
全網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)優(yōu)勢
人們不禁要問,這樣一套系統(tǒng),它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在哪些方面?請參見圖2所示的價值曲線圖,它把傳統(tǒng)DVR系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的各項性能做了對比,其清楚地展現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢。當(dāng)然這價值曲線圖只是筆者長期實(shí)踐的總結(jié),僅供參考。
工程安裝、布線優(yōu)勢
傳統(tǒng)模擬方案或DVR監(jiān)控方案中,模擬攝像機(jī)分散布于各監(jiān)控點(diǎn),每條視頻信號線,控制線都必須全部敷設(shè)到監(jiān)控機(jī)房,這樣大量的線纜鋪設(shè),其線材費(fèi)用、人工費(fèi)用都是一筆比較大的支出。基于網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的監(jiān)控方案,省去了傳統(tǒng)監(jiān)控中要鋪設(shè)大量視頻線、控制線的工作,大大簡化了工程安裝、線纜敷設(shè),只需要幾根網(wǎng)線進(jìn)入監(jiān)控機(jī)房就解決了圖像或控制信號的傳輸問題。網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備主要是各種不同的電信數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備,最主要的有ADSL,局域網(wǎng),2M或10M。尤其對于某些環(huán)境惡劣的、敷線比較困難的監(jiān)控點(diǎn),視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)就能很好地解決這些問題,因為只鋪設(shè)網(wǎng)線比鋪設(shè)大量的視頻線、控制線要簡單得多。
成本優(yōu)勢
從價值曲線圖上可以看出網(wǎng)絡(luò)需要的成本是低于傳統(tǒng)DVR系統(tǒng)的,由于利用學(xué)校現(xiàn)成的寬帶網(wǎng)絡(luò),在布線上省去了大量的音、視頻線,控制線和報警線等,并且相應(yīng)的布線人工費(fèi)用也省去了,節(jié)約了成本。
傳輸優(yōu)勢
隨著H.264編碼壓縮和雙碼流技術(shù)的成熟與發(fā)展,以及網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷優(yōu)化,使得網(wǎng)絡(luò)堵塞、圖像傳輸不連貫、圖像傳輸延遲等現(xiàn)象等得到了較大的改善。因為雙碼流技術(shù)可以讓一路低壓縮的大碼流圖像用于記錄,而另一路高壓縮的小碼流圖像用于觀看。
遠(yuǎn)程、集中管理優(yōu)勢
運(yùn)用視頻服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心能夠集中管理所有的視頻服務(wù)器,而對于傳統(tǒng)DVR系統(tǒng)只能進(jìn)行逐臺操作,這是一件很麻煩的事,所以網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集中管理和控制功能具有強(qiáng)大的管理優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)了無人職守。
網(wǎng)絡(luò)集中存儲優(yōu)勢
隨著存儲技術(shù)的不斷發(fā)展,以及大容量硬盤的出現(xiàn),集中存儲將是一個趨勢。對于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),集中存儲系統(tǒng)是必不可少的。傳統(tǒng)DVR系統(tǒng)存儲容量不夠、硬盤容易壞等眾多存儲問題未能解決,在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中有專門的存儲服務(wù)器來集中解決存儲中的問題,使其操作更方便,更安全可靠。
可靠性優(yōu)勢
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性怎樣?不妨將系統(tǒng)分為三個部分,一個個進(jìn)行分析:
前端部分:傳統(tǒng)監(jiān)控方案前端使用DVR或嵌入式DVR,據(jù)統(tǒng)計,故障多發(fā)生于硬盤及計算機(jī)組件上;而網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案中,前端采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,沒有了前端存儲所發(fā)生的故障,其穩(wěn)定性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方案;
傳輸部分:傳統(tǒng)監(jiān)控中傳輸媒介由同軸電纜、電源線、控制線等組成,布線較多,干擾也比較大,而網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案中所采用的TCP/IP網(wǎng)絡(luò),是成熟的計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其性能穩(wěn)定成熟可靠;
后端部分:后端的中心控制軟件類似目前的客戶端應(yīng)用,由于是一個純軟件的東西,所以穩(wěn)定性較強(qiáng),而硬盤存儲也是采用成熟的方案,所以總體穩(wěn)定性要強(qiáng)于多臺DVR。
擴(kuò)展性優(yōu)勢
對于不同的行業(yè),其應(yīng)用需求是不同的,所以監(jiān)控系統(tǒng)軟件應(yīng)提供完備的擴(kuò)展功能接口,以方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)或?qū)崿F(xiàn)多系統(tǒng)間的聯(lián)動。
傳統(tǒng)DVR監(jiān)控方案中,視頻信號線、控制線等線纜鋪設(shè)固定以后,要增加監(jiān)視控制點(diǎn)非常困難。而網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方案中的視頻服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)本身就具有網(wǎng)絡(luò)傳輸功能,可根據(jù)要求,能隨時實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分控和前端監(jiān)控點(diǎn)的擴(kuò)展,其不受地點(diǎn)的限制。
綜上所述,從方方面面來講網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的優(yōu)勢非常明顯。隨著視頻監(jiān)控智能化技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能是傳統(tǒng)監(jiān)控所不具備的,這將會給監(jiān)控系統(tǒng)帶來一次革命性的進(jìn)步。
結(jié)語
在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用越來越廣泛的今天,隨著技術(shù)的逐步成熟以及成本的不斷降低,在國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控也必將會大行其道,我們監(jiān)控業(yè)內(nèi)人士一定要抓住這個機(jī)會去贏得市場先機(jī)。
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