先來看看近幾年安防巨頭的動作,泰科安防收購TridentTek以加強Tyco/VideoTM視頻安防技術和產(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)控技術供應商;Bosch收購VCS;GE收購VisioWave;Siemens加強智能監(jiān)控平臺IVM;PELCO加強ENDURA數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng);神州數(shù)碼牽手SONY進軍安防;中國電信推出全球眼;??祽{借DVR進入全球安防50強…… 所有這些,告訴我們,下一代安防熱點是智能數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
網(wǎng)絡數(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),將模擬視頻信號采集、編碼壓縮后傳輸至網(wǎng)絡,編碼器或DVR具有PTZ控制接口,可以控制PTZ攝像機。編碼器或DVR的核心是A/D轉換模塊及DSP壓縮芯片,且具有干節(jié)點報警輸入接口。
2)中央管理服務器
中央服務器是系統(tǒng)的核心,系統(tǒng)的應用服務程序、數(shù)據(jù)庫、PTZ引擎等均運行于中央服務器。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(Database),主要包括如下信息:
現(xiàn)場設備配置
用戶權限管理與分配
用戶登陸日志記錄
系統(tǒng)報警觸發(fā)聯(lián)動等
虛擬實體(電子地圖等)
分組顯示、自動輪顯等
設備分組
系統(tǒng)服務程序,主要支持以下應用:
是系統(tǒng)客戶端程序與硬件設備的接口
客戶應用程序通過服務程序?qū)τ布O備執(zhí)行操作,啟停錄像、重啟設備等
實現(xiàn)對PTZ設備的控制操作
支持虛擬矩陣、分組顯示、自動輪顯等
3)系統(tǒng)顯示及控制
系統(tǒng)通過解碼器將數(shù)字信號解碼為模擬信號,上傳電視墻,并可以連接鍵盤,對前端攝像機進行控制。一般包括系統(tǒng)客戶工作站(包含各種應用程序)、虛擬矩陣、解碼器等等。
4)視頻存儲部分
數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)分DVR和NVR架構:
DVR系統(tǒng),是一套進行圖像存儲處理的計算機系統(tǒng),具有對圖像/語音進行長時間錄像、錄音、遠程監(jiān)視和控制的功能,DVR集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網(wǎng)絡傳輸?shù)任宸N功能于一身,用一臺設備就能取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)一大堆設備的功能,而且在價格上也逐漸占有優(yōu)勢。
NVR系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號數(shù)字化,通過前端設備上的網(wǎng)絡接口,以IP包的形式在網(wǎng)絡上傳輸,由NVR設備進行視頻流捕獲、存儲和轉發(fā)。相比DVR,NVR架構將視頻采集、壓縮與存儲轉發(fā)分離開來,系統(tǒng)具有更大的靈活性,完全實現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡數(shù)字化。
在DVR架構下,采用的存儲方式主要為內(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,對系統(tǒng)視頻資料共享、部署都缺少靈活性;在NVR架構下,可以采用DAS/NAS/SAN等靈活部署,具有容量大、功能強、維護方便特點!
網(wǎng)絡數(shù)字視頻系統(tǒng)設計
1)系統(tǒng)架構設計
系統(tǒng)架構主要指是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模式本身具有存儲設備在前端,因此可以允許網(wǎng)絡暫時中斷;NVR模式需要具有高度穩(wěn)定的網(wǎng)絡系統(tǒng),絕對不允許網(wǎng)絡中斷。對于跨度非常大的項目,如鐵路、總部公司等,一般采用DVR模式;對于機場、地鐵,可以采取NVR模式,即編碼器方式而不是硬盤錄像機方式。
2)網(wǎng)絡架構設計
網(wǎng)絡需求:網(wǎng)絡問題是數(shù)字視頻系統(tǒng)中非常關鍵的基礎,而一般網(wǎng)絡建設并非由安防商提供,而是由另外的集成商提供,對網(wǎng)絡的需求,最大問題就是帶寬,而帶寬的需求分析是基于架構的,基于系統(tǒng)整體設計:系統(tǒng)的視頻存儲方式、視頻瀏覽方式、圖象調(diào)用路由、控制中心位置、工作站工作設置、存儲的模式和位置等,這些均是帶寬需求設計的重要因素。在進行網(wǎng)絡設計,首先需要模擬出整個系統(tǒng)的視頻流、如實時視頻流,存儲視頻流及回放流,同時根據(jù)各個流的碼流,并考慮可能的并發(fā)流,并留有一定余量。對于多用戶并發(fā)訪問的問題,目前多數(shù)視頻錄象機及編碼器均支持組播功能,因此組播網(wǎng)絡可以滿足多個用戶同時調(diào)用同一通道時產(chǎn)生的帶寬擁擠的問題,但是相應的網(wǎng)絡成本及復雜程度提高。
a)存儲方式設計
存儲方式:存儲是數(shù)字視頻的一個重要部分,存儲分為本地存儲和中央存儲,本地存儲一般是短時間存儲各個區(qū)域的視頻圖象,然后對報警圖象,對重要區(qū)域圖象,進行中央集中備份存儲。而對于存儲時間,根據(jù)不同的用戶,有的需要7*24小時,有的30*24小時。存儲的設計點是磁盤空間的計算及存儲架構,磁盤空間計算比較簡單,根據(jù)碼流,錄像時間很容易;對于存儲架構,需要根據(jù)系統(tǒng)的架構、網(wǎng)絡、機房等綜合情況進行合理設計,目前比較多的是DAS及SAN。
b)視頻分析設計
目前視頻分析技術主要有兩種架構方式,一種是基于后端服務器方式;另外一種采用DSP方式,DSP方式明顯優(yōu)于后端服務器方式,主要表現(xiàn)在:
?DSP方式
可以使得視頻分析技術采用分布式的架構方式,在此方式下,視頻分析單元一般位于視頻采集設備附近(攝像機或編碼器),這樣,你可以有選擇的設置系統(tǒng),讓系統(tǒng)只有當報警發(fā)生的時候才傳輸視頻到控制中心或存儲中心,相對于服務器方式,大大節(jié)省的網(wǎng)絡負擔及存儲空間。
?后端服務器方式
服務器得到的圖象經(jīng)過網(wǎng)絡編碼傳輸后已經(jīng)丟失了部分信息,因此精確度難免下降。視頻分析是復雜的過程,需要占用大量的系統(tǒng)計算資源,因此服務器方式可以同時進行分析的視頻路數(shù)非常有限,而DSP方式?jīng)]有此限制?;谝陨显?,目前市場上主流視頻分析技術均采用DSP方式,基于攝像機或編碼器。
網(wǎng)絡數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)以其良好的集成性、擴展性、方便管理性得到人們的廣泛認同并越來越多地大規(guī)模應用。模擬矩陣的信息孤島問題、不靈活問題、大容量存儲問題、信息訪問問題、不便集成等問題均隨著網(wǎng)絡數(shù)字視頻系統(tǒng)的應用而迎刃而解。人們現(xiàn)在需要關心的問題是如何計算帶寬、如何分配存儲、如何防范病毒,而隨著網(wǎng)絡數(shù)字視頻技術的飛快發(fā)展和產(chǎn)品的廣泛應用,這些問題也將得到很好的解決。