安天下
数字视频监控系统目前主要分为两种,分别为基于DVR架构及DVS架构,本文主要讨论DVS架构,而DVS架构主要组成设备为编码器DVS及后端存储的NVR,如何考评DVS及DVR,本文逐点讨论。
编码器是系统前端设备的核心,也是系统的最关键设备,系统的模拟-数字转换、编码压缩、视频分析等都由编码器实现,目前编码主要采用DSP/SOC/ASIC等硬件芯片,而操作系统多数为RTOS或LINUX,而采用DSP芯片+LUNUX方式是主流。采用DSP的优势在于:运算性能强;可升级性好,与PC类似,通用DSP芯片的功能仍是通过编程来实现的,能快速、方便地进行软件升级及添加新的功能,以适应技术发展和市场变化;成本低、功耗低、适应场合广泛。
压缩方式目前还是以MPEG-4为主流,以H.264为发展方向。H.264可以实现在较低的带宽上实现高质量的视频。H.264比MPEG-4的压缩比高1.5倍。H.264的高性能压缩是一运算算法的高复杂度为代价的,如分层设计、多模式运动估计、改进帧内预测、因此提高了预测精度,但是H.264的优异表现是以对硬件及软件架构更高的要求为代价的。
视频分析势不可挡,目前视频分析模式有基于前端编码分析及后端NVR分析,两种区别在于基于DSP及基于CPU,个人认为基于DSP方式是未来的发展方向。编码器的DSP要进行视频编码,同时进行视频分析,因此其处理能力可能无法满足,一般采用双DSP方式,来实现视频的编码及分析。部分产品配置有VMD,来进行简单场景的报警。
编码器是网络接口设备,因此其网络接口协议是否丰富非常重要,目前多数编码器支持的协议:TCP/IP、UTP/MULTICAST、RTP/RTCP、DCHP、HTTP等, TCP工作于TCP/IP的传输层,它为用户进程定义了一个可靠的、面向连接的、全双工字节流。UDP提供了无连接、“不可靠”的数据报服务,它没有连接的概念,适用于无须应答并且一次只传少量数据的应用软件。RTP与控制协议(RTCP)配合工作,RTCP使得大的组播网络能够监视数据传输。MULTICAST组播功能非常重要,可以使得客户端不经过NVR的转发而直接接受组播流。
编码器的视频输入是主要指标,目前主流为1路、2路、4路、8路视频输入,可以根据现场情况进行选择。部分厂家采用灵活组合的方式,如采用4CIF是支持1路,采用CIF分辨率时支持两路;采用视频分析应用时支持1路,不采用时候支持两路等,这种设计思路可以给客户带来良好的灵活性并体现厂家的开发思路。另外音频输入也是一个重要指标,很多应用需要双向语音对讲功能,TTL报警输入、干节点、PTZ接口、报警输出等都是必须的基本配置。
编码器+NVR是系统基本的组成,编码器可能因为电源模块、网卡、DSP、内部程序等各种原因而故障,编码器本身的稳定性是一回事,但对于一些场所,系统要求具有冗余能力,编码器级别冗余指N+1方式,在系统中,N个正常的编码器平时进入工作状态,一个处于待命状态,当某个编码器故障,冗余编码器可以自动进入接管,而当编码器故障排除,冗余编码器退出接管状态。编码器的冗余为高要求的应用提供了“不停机”工作模式。当然NVR、管理服务器等都可以根据情况选择是否采用冗余方式。
双码流技术的出发点在于平衡网络传输和本地存储的矛盾问题,利用编码器产生两个不同的码流,一个用来本地存储,另外一个作为网络存储,如4CIF/25帧做本地存储,CIF/13帧做网络传输。双码流方式实现方式有两种,一种是双DSP,成本比较高,另外一种是采用高性能DSP(500M HZ以上)。双码流技术在目前中国的网络建设环境当中非常有意义,它在现在的网络环境瓶颈下兼顾了图象质量和传输质量。
NVR是网络视频录象机,用来实现对编码器的视频流的采集的存储,其主要指标是可以最多支持多少个摄像机,目前大多支持数量是32-64,个别厂家提供灵活配置,例如可以支持128路CIF通道,或者32个4CIF通道。另外需要考核NVR是否可以支持第三方编码器或录象机,如目前市场主流的AXIS、SONY、BOSCH等厂家的网络摄像机,将来业主可能应用。
考评点:
· 单服务器最多支持多少摄像机通道
· 单服务器最多支持多大存储容量
· 在不二次开发情况下支持多少厂家了网络摄像机
· 可以支持的并发访问数量
存储机制
为了实现视频的集中存储管理和备份,需要有良好的存储机制。目前多数系统支持DAS、SAN等大容量磁盘阵列存储方式。
考评点:
· 是否具有本地缓存(在网络不稳定时非常有用)
· 是否具有视频加密防止串改技术
· 是否具有服务机制在网络及工作站能力有限时提供不同码流
· 是否支持主流的IP摄像机及百万摄像机
西刹子
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