IP攝像機(jī)快速發(fā)展 淺談高清監(jiān)控解決方案
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:anan 2014-12-29 14:26:20 加入收藏
隨著高清IP攝像機(jī)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,加速推動(dòng)了全行業(yè)從傳統(tǒng)模擬DVR加矩陣方案向著高清化、IP化解決方案方向發(fā)展。在設(shè)計(jì)和建設(shè)新一代高清監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),必須從系統(tǒng)的角度去全面考慮高清監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié),而不僅僅只考慮某一個(gè)部件。一個(gè)完整的基礎(chǔ)高清IP監(jiān)控解決方案包括了高清監(jiān)控終端(含高清IPC和高清編解碼器)、高清NVR(網(wǎng)絡(luò)視頻錄像系統(tǒng))、管理軟件、高清顯示系統(tǒng)和高清網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的選擇,除了標(biāo)準(zhǔn)件-高清顯示系統(tǒng)外,涉及整體架構(gòu)關(guān)鍵特性的其它產(chǎn)品宇視都可以提供,這些產(chǎn)品均采用IMOS平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)或優(yōu)化,可以從整體架構(gòu)上最大程度的做到優(yōu)化融合,降低高清IP監(jiān)控系統(tǒng)的復(fù)雜性和實(shí)施風(fēng)險(xiǎn),下面簡(jiǎn)單說明:
1)高清監(jiān)控終端-IPC的選擇
宇視提供了針對(duì)平安工程、智能交通、高端智能建筑、大型企業(yè)園區(qū)、電力金融等高端專業(yè)監(jiān)控市場(chǎng)主流需求所需的高清IPC款型,包括槍機(jī)、球機(jī)和半球三類,覆蓋720P和1080P兩種高清格式的款型。均采用H.264標(biāo)準(zhǔn)算法,通過內(nèi)嵌的IMOS平臺(tái)都支持宇視創(chuàng)新的ISCSI直存技術(shù)和IP全交換架構(gòu)。這其中1080P高清IP槍機(jī)-HIC5421是應(yīng)用范圍最廣、也最具代表性的款型。它是業(yè)界首款將EPON無源光網(wǎng)絡(luò)接口、SFP數(shù)字光纖接口、POE接口、電動(dòng)變倍接口通過模塊化設(shè)計(jì)集成到一起的產(chǎn)品,同時(shí)通過采用廣播級(jí)視頻處理芯片,其靜態(tài)圖像分辨率可以達(dá)到1050線以上,動(dòng)態(tài)幀率可以達(dá)到60幀,是目前業(yè)界網(wǎng)絡(luò)接口集成度最高、圖像品質(zhì)最優(yōu)秀的1080P高清IP槍機(jī)。
其它和槍機(jī)同平臺(tái)的半球產(chǎn)品同樣保持了高品質(zhì)的圖像質(zhì)量,IP高清球機(jī)產(chǎn)品則通過采用成熟的日系機(jī)芯和宇視基于IMOS平臺(tái)的編碼板配合,圖像質(zhì)量和可靠性均超過國(guó)內(nèi)其它廠商采用國(guó)產(chǎn)機(jī)芯的同類IP球機(jī)產(chǎn)品。
2)高清監(jiān)控終端-EC/DC編解碼器的選擇
針對(duì)部分客戶對(duì)HDCCTV高清監(jiān)控的需求,宇視也提供了符合HDCCTV標(biāo)準(zhǔn)的HD-SDI接口高清編碼器,可以方便的和各種HD-SDI接口高清攝像機(jī)和高清切換矩陣對(duì)接并將其信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化壓縮后輸入NVR進(jìn)行數(shù)字化存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)增值應(yīng)用。
同時(shí),針對(duì)高清顯示需求,宇視推出了硬件架構(gòu)的DC高清解碼器產(chǎn)品和軟件架構(gòu)的SDC3.0萬能解碼軟件,前者可以集中放置到高密度插箱中提供高品質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)化的N對(duì)1單路硬解碼,圖像流暢清晰。SDC3.0萬能解碼軟件則可以和高性能多顯卡輸出工控機(jī)配合,提供最大16路高清解碼,并支持畫面復(fù)合等多種特殊效果,適合解碼宇視全系高清標(biāo)準(zhǔn)圖像碼流和其它廠商非標(biāo)格式圖像,適用范圍廣,并可以和DC高清解碼器一起被宇視NVR及管理軟件產(chǎn)品切換控制。
3)高清NVR與管理軟件的選擇
結(jié)合不同的應(yīng)用場(chǎng)景、典型規(guī)模和對(duì)存儲(chǔ)可靠性、成本的綜合要求,宇視推出了一系列的適合高清監(jiān)控應(yīng)用的NVR產(chǎn)品可供選擇,其中NVR包括了支持模擬和數(shù)字雙接入模式的混合式NVR,全數(shù)字式NVR和分體式NVR(管理平臺(tái)加存儲(chǔ)設(shè)備)三類。NVR的選擇參考上文解決方案的典型聯(lián)網(wǎng)模型的介紹。
4)高清網(wǎng)絡(luò)選擇
宇視針對(duì)高清監(jiān)控對(duì)網(wǎng)絡(luò)承載的特殊要求,對(duì)宇視現(xiàn)有的接入、匯聚、核心各類交換機(jī)進(jìn)行了測(cè)試和驗(yàn)證,并進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化設(shè)置,提供了全套選型配置指南支撐高清監(jiān)控解決方案中的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)(參考宇視其它文章中的詳細(xì)敘述)。
說明:
IP監(jiān)控不同于傳統(tǒng)模數(shù)結(jié)合監(jiān)控的一個(gè)主要特點(diǎn)就是采用前端編碼和后端網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)相分離的技術(shù),結(jié)合存儲(chǔ)業(yè)務(wù)特征和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)可靠性要求設(shè)計(jì)完整的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)流程是IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中最重要的命題之一。宇視IP監(jiān)控方案中的存儲(chǔ)方案包括了從前端緩存、中心直存到中心備份各個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)的針對(duì)性設(shè)計(jì)。
1)前端緩存補(bǔ)錄
在監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中,經(jīng)常會(huì)面臨網(wǎng)絡(luò)終端、存儲(chǔ)設(shè)備斷電等情況,導(dǎo)致前端的錄像無法及時(shí)存儲(chǔ)到中心存儲(chǔ)資源,從而造成錄像丟失。宇視全系編碼器和IP攝像機(jī)均支持前端緩存補(bǔ)錄功能,在網(wǎng)絡(luò)或中心存儲(chǔ)等異常時(shí),前端設(shè)備會(huì)啟動(dòng)緩存功能,將視頻數(shù)據(jù)存在本地的存儲(chǔ)設(shè)備上(如:U盤、移動(dòng)硬盤和SD卡等)。同時(shí),后端鏈路或設(shè)備恢復(fù)正常后,會(huì)自動(dòng)將補(bǔ)錄到的錄像上傳到后端存儲(chǔ)上,避免造成數(shù)據(jù)丟失。同時(shí)在統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺(tái)上,能對(duì)該時(shí)間段的錄像進(jìn)行檢索、回放、刪除等管理操作。
2)動(dòng)態(tài)碼流直存
對(duì)于宇視監(jiān)控終端,可按照錄像存儲(chǔ)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí),支持變碼流存儲(chǔ):對(duì)于周期計(jì)劃類等優(yōu)先級(jí)較低的錄像存儲(chǔ)業(yè)務(wù),可采用低碼流或者抽幀方式的存儲(chǔ),適當(dāng)減少對(duì)存儲(chǔ)空間的占用。而對(duì)于告警聯(lián)動(dòng)類等優(yōu)先級(jí)較高的錄像存儲(chǔ)業(yè)務(wù),可采用高碼流、全幀等方式存儲(chǔ),全力保證錄像的高質(zhì)量、高清晰度。
同時(shí),基于支持前端智能分析功能的監(jiān)控終端,對(duì)于監(jiān)控畫面中的重點(diǎn)區(qū)域或動(dòng)態(tài)圖像,采用低壓縮比、高碼流格式進(jìn)行傳輸及存儲(chǔ);對(duì)于監(jiān)控畫面中的非重點(diǎn)區(qū)域或靜態(tài)圖像,采用高壓縮比、低碼流進(jìn)行傳輸及存儲(chǔ)。這樣在保證關(guān)鍵錄像數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸、高質(zhì)量存儲(chǔ)的同時(shí),可有效減少非關(guān)鍵數(shù)據(jù)占用的傳輸帶寬、存儲(chǔ)資源。
3)在線存儲(chǔ):1+1雙直存
宇視全系監(jiān)控終端均支持端到端的IPSAN在線存儲(chǔ)直存技術(shù),前端高清IPC和編碼器與后端的NVR網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備采用IPSAN架構(gòu)建立iSCSI連接,然后將存儲(chǔ)視頻流進(jìn)行iSCSI協(xié)議封裝,直接采用數(shù)據(jù)塊的方式將視頻數(shù)據(jù)寫入IPSAN存儲(chǔ)設(shè)備中。為進(jìn)一步提高存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性,IP監(jiān)控系統(tǒng)支持同時(shí)直存“雙”份錄像數(shù)據(jù)的需求,在提高存儲(chǔ)可靠性同時(shí),克服中心備份服務(wù)器的存在的備份性能瓶頸;
基于塊存儲(chǔ)的雙存儲(chǔ)技術(shù),不僅能同時(shí)將數(shù)據(jù)寫入到主用、備用存儲(chǔ)資源上,并且能保證塊直存方案的高性能、高擴(kuò)展、高可靠等優(yōu)勢(shì),無服務(wù)器瓶頸,大幅度降低中心備份服務(wù)器的性能負(fù)擔(dān)。
4)N+M保護(hù)
遇到在線存儲(chǔ)掉電、網(wǎng)絡(luò)異常、數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)損壞或主用存儲(chǔ)設(shè)備的陣列及磁盤損壞等各種異常情況下,在線存儲(chǔ)無法支持業(yè)務(wù),可在iSCSI塊直存技術(shù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)N+M保護(hù)方案。“N+M保護(hù)”是預(yù)防存儲(chǔ)故障的實(shí)現(xiàn)方式之一,“N”為在線存儲(chǔ)盤陣,“M”為冗余存儲(chǔ)盤陣,“N”和“M”在一個(gè)局域網(wǎng)里,但可以放置在不同的地域。通過“N+M保護(hù)“能將前端攝像機(jī)的數(shù)據(jù)自動(dòng)存放到冗余存儲(chǔ)盤陣設(shè)備上。當(dāng)在線存儲(chǔ)恢復(fù)正常后,又自動(dòng)的恢復(fù)到之前存儲(chǔ)設(shè)備上。
存儲(chǔ)“N+M保護(hù)”從監(jiān)控系統(tǒng)整體解決方案的角度,有效解決不同級(jí)別及不同類型的存儲(chǔ)異常情況下的存儲(chǔ)可靠性問題。根據(jù)用戶需求,靈活調(diào)整主用、冗余存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)目,比傳統(tǒng)盤陣支持雙控保護(hù)技術(shù)的方案整體可靠性和靈活性更高,且全系統(tǒng)保護(hù)成本更低。
5)多條件一次備份
所有在線存儲(chǔ)資源可以通過設(shè)定備份計(jì)劃對(duì)關(guān)鍵資源進(jìn)行一次離線備份,備份的觸發(fā)條件也可以是手動(dòng)觸發(fā)和指定的報(bào)警信號(hào)聯(lián)動(dòng)觸發(fā)備份,實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)的集中保護(hù)。
6)基于抽幀多次備份的存儲(chǔ)生命周期管理
支持錄像一次備份的同時(shí),可對(duì)重要監(jiān)控點(diǎn)的錄像數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行二次備份。在備份時(shí),可配置指定監(jiān)控點(diǎn)的抽幀備份,即只備份錄像的I幀等關(guān)鍵幀數(shù)據(jù),從而可以有效節(jié)約備份存儲(chǔ)空間,實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)生命周期的管理。
7)視頻情報(bào)應(yīng)用
基于IMOS平臺(tái)提供的開放接口,可以方便的對(duì)在線存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和離線備份存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的增值應(yīng)用。比如通過手動(dòng)研判將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)編輯為視頻情報(bào)數(shù)據(jù),輸入關(guān)鍵信息,便于事后的多條件檢索和制作案卷。也可以結(jié)合智能分析檢索技術(shù),通過調(diào)用接口,對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行后期智能分析,只檢索符合智能分析條件(如進(jìn)入特定禁區(qū)、絆線和符合特定行為)的圖像,進(jìn)一步提高對(duì)海量視頻數(shù)據(jù)的檢索效率,并自動(dòng)轉(zhuǎn)換為有價(jià)值的視頻情報(bào)。
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