2005年刮起的“數(shù)字化”浪潮、林林總總的數(shù)字化產(chǎn)品及解決方案，讓人不禁對數(shù)字化的認識越顯模糊。本文就數(shù)字化系統(tǒng)、系統(tǒng)數(shù)字化等問題進行詳細分析，并通過實際案例，定能讓您透過迷霧，將“數(shù)字化”看得真切。\r\n
“數(shù)字化”從提出至今已有多年歷史，而真正展露鋒芒則是自2005年驟始，市場似乎在一夜間將其焦點對準“數(shù)字化”。由于市場關注度的急劇提升超出了行業(yè)本身的發(fā)展進程，多數(shù)用戶及工程商在追求數(shù)字化建設同時，并未對其形成一個正確完整的理解。目前市場上林林總總的數(shù)字化產(chǎn)品及解決方案，其特性各異、結構各異，使得用戶對數(shù)字化建設的認識愈加模糊。\r\n系統(tǒng)數(shù)字化≠數(shù)字化系統(tǒng)\r\n用戶在進行數(shù)字化建設之前，必須明確建設目標：系統(tǒng)數(shù)字化或數(shù)字化系統(tǒng)？這并非文字游戲，而是兩種完全不同的建設方向。\r\n系統(tǒng)數(shù)字化，顧名思義，即指將監(jiān)控系統(tǒng)資源，如攝像機視頻等轉化為數(shù)字形式，用于計算機分析或網(wǎng)絡共享，其核心在于“數(shù)字化”。因此，視頻編碼器通常是該類系統(tǒng)的監(jiān)控設備硬件；壓縮算法、圖像質量、系統(tǒng)延時等數(shù)字化效果是判斷系統(tǒng)優(yōu)劣的核心指標。典型的范例為：網(wǎng)絡圖像信息系統(tǒng)。我們熟悉的“網(wǎng)絡視頻編碼器+圖形監(jiān)控軟件”或“數(shù)字硬盤錄像機+客戶端軟件”系統(tǒng)，同屬該類系統(tǒng)范疇。\r\n數(shù)字化系統(tǒng)，則是指將整個監(jiān)控系統(tǒng)運行于數(shù)字化環(huán)境，利用計算機網(wǎng)絡技術使監(jiān)控系統(tǒng)的結構更靈活、功能更強大，其核心仍在于“系統(tǒng)”。因此，該類系統(tǒng)的硬件環(huán)境由多個功能明確的監(jiān)控設備組成；而穩(wěn)定性、安全性、擴展性及兼容性等系統(tǒng)品質則是判斷其優(yōu)劣的關鍵，其次才是數(shù)字化效果。典型的范例為：基于網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。目前，部分國際知名制造商已有相應的產(chǎn)品案例。\r\n用戶是需要一套圖像信息系統(tǒng)，還是一套專業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)？若答案是后者，“數(shù)字化系統(tǒng)”才是正確的建設方向。\r\n如何選擇“數(shù)字化系統(tǒng)”\r\n以下四個步驟，不但可用于從各色數(shù)字化產(chǎn)品及解決方案中區(qū)分出“數(shù)字化系統(tǒng)”，同時也是衡量“數(shù)字化系統(tǒng)”品質的指標：\r\n1、是否具備明確的系統(tǒng)組建\r\n數(shù)字化系統(tǒng)對設備的資源配置有較高的要求，而數(shù)字化產(chǎn)品的系統(tǒng)資源，如CPU處理能力往往相當有限。視頻編碼、視頻解碼、錄像存儲、視頻顯示操作、系統(tǒng)設置及安全管理，是數(shù)字化系統(tǒng)的主要功能，各項功能均占用相當高的系統(tǒng)資源。若將多項甚至所有功能集中于單個設備完成，不但各功能所分配到的資源相對低、效果相對差，而且若多項功能同時啟動，設備的負載急劇提高，較易引起阻塞甚至死機。\r\n因此，數(shù)字化系統(tǒng)必須由多個系統(tǒng)設備組成，各設備僅完成其所屬功能。“專有設備專門化使用”，這便是明確組建的含義。\r\n2、是否具備合理的網(wǎng)絡結構\r\n數(shù)字化系統(tǒng)的視頻流屬于高帶寬信號，傳輸時要求網(wǎng)絡具備足夠的帶寬資源及交換能力。然而目前的監(jiān)控系統(tǒng)，其視頻量往往達到百余路甚至幾百路，而用戶對圖像質量的追求（如4CIF@25IPS）再次加劇了視頻流的帶寬占用。如此數(shù)量龐大的高帶寬信號傳輸于網(wǎng)絡，若不進行有效的帶寬管理，對任何類型的網(wǎng)絡都將是一場災難！\r\n合理的網(wǎng)絡結構，可通過劃分VLAN等方式，對視頻流進行“圍堵”。將高數(shù)量高帶寬視頻流限制于VLAN內，而各VLAN間僅傳輸有限數(shù)量及帶寬的視頻流，以保障系統(tǒng)主干網(wǎng)的通暢。！\r\n3、是否具備完善的安全管理\r\n監(jiān)控系統(tǒng)亦稱為閉路電視系統(tǒng)（CCTV），原因在于其系統(tǒng)資源是閉合的，非開放的。然而，網(wǎng)絡是相對開放的資源，病毒、黑客等都會對網(wǎng)絡及其資源造成嚴重破壞。數(shù)字化系統(tǒng)既然建設于網(wǎng)絡環(huán)境，如何保持其必要的閉合性，這便是“安全管理”所關注的問題。\r\n4、是否具備流暢的切換操作\r\n監(jiān)控系統(tǒng)”發(fā)展至今已有相當長的歷史。其間，系統(tǒng)的規(guī)模、結構及功能曾經(jīng)過多次變革及提升?？梢园l(fā)現(xiàn)，無論監(jiān)控系統(tǒng)如何進化發(fā)展，其本質并未改變——監(jiān)控系統(tǒng)實質為切換顯示系統(tǒng)，而其他諸如編程、聯(lián)動、集成等都是在此基礎上的附加，目的使監(jiān)控系統(tǒng)功能更強大。因此，切換操作是否便捷、是否流暢、是否簡單易控，是判斷一套監(jiān)控系統(tǒng)本質性能的關鍵。\r\n傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)，其切換顯示只需利用鍵盤即可完成。其操作流程的簡單快捷，已經(jīng)廣泛受到全球各類用戶的青睞與認定。目前，不少數(shù)字化系統(tǒng)采用圖形化界面，通過鼠標拖曳實現(xiàn)切換操作，其用戶操作體驗與模擬系統(tǒng)相比，不可否認地缺乏流暢性，且較易因用戶誤操作而引起系統(tǒng)故障。數(shù)字化系統(tǒng)擁有如模擬系統(tǒng)般流暢的操作體驗，這不但是系統(tǒng)本質的堅持，更是廣大用戶的強烈需求。\r\n5、壓縮算法、圖像質量、系統(tǒng)延時\r\n作為數(shù)字化系統(tǒng)，在滿足以上四個必要條件：明確的系統(tǒng)組建、合理的網(wǎng)絡結構、完善的安全管理及流暢的切換操作，再去考察其數(shù)字化效果才存在意義。\r\n6、與原有模擬系統(tǒng)相兼容\r\n數(shù)字化建設，應是一個循序漸進的過程，能在現(xiàn)有模擬系統(tǒng)的基礎上平穩(wěn)過渡到數(shù)字化。此外，當用戶并非需要一套完全的數(shù)字化系統(tǒng)，而要求模擬、數(shù)字并存之時，為確保整體系統(tǒng)的統(tǒng)一性，數(shù)字與模擬系統(tǒng)間相互兼容則是必要條件。\r\n基于網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)實例\r\n如先前所提，“基于網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)”是數(shù)字化系統(tǒng)的典型范例。目前，部分國際知名制造商已有相應的系列產(chǎn)品推向市場，PELCO便是其中較早開發(fā)該類系統(tǒng)的制造商。為強調“系統(tǒng)”概念，PELCO為該系列產(chǎn)品賜名為：EnduraTM系列網(wǎng)絡視頻安全系統(tǒng)。\r\n可利用上文所提到的六項指標，以EnduraTM系列為案例，來判斷并衡量其系統(tǒng)品質。\r\n系統(tǒng)組建\r\n該系列主要由六大硬件設備組成，其名稱及功能分別為：\r\n網(wǎng)絡視頻編碼器（Network Video Encoder）：將攝像機視頻進行編碼壓縮，形成兩組獨立的視頻流：一組為單播視頻流，用于錄像存儲；另一組為組播視頻流，用于實時瀏覽；\r\n網(wǎng)絡視頻解碼器（Network Video Decoder）：將視頻流進行解碼，還原成模擬視頻信號，用于監(jiān)視器等模擬設備顯示；\r\n網(wǎng)絡硬盤錄像機（Network Video Recorder）：接收來自網(wǎng)絡視頻編碼器的單播視頻流并進行存儲，留作歷史圖像資料用于事后調用并回放；\r\nPC工作站（Work Station）：對整套系統(tǒng)進行配置，如設備屬性、用戶權限、宏命令編程、報警聯(lián)動、網(wǎng)絡參數(shù)、錄像計劃制定等。同時，對系統(tǒng)信息，如視頻、報警等進行圖形化監(jiān)控；\r\n虛擬矩陣（Video Console Display）：提供與模擬矩陣完全相同的操作體驗。利用鍵盤，切換任意視頻至任意監(jiān)視器顯示，即可進行監(jiān)控與編程，優(yōu)于模擬系統(tǒng)的是，利用鍵盤，虛擬矩陣亦可搜索調用任意視頻的錄像資料，并于任意監(jiān)視器顯示；\r\n系統(tǒng)管理器（System Manager）：是整套數(shù)字系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)庫（存儲所有設備的信息）及安全管理，包括：對設備及用戶進行授權、權限分配、設備運行狀態(tài)監(jiān)測（斷電或通訊中斷時候發(fā)出報警）系統(tǒng)時間同步設置、所有設備動態(tài)IP地址分配等。\r\n網(wǎng)絡結構\r\n該系列采用“分區(qū)”的理念，利用VLAN將整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構劃分為多個A區(qū)、B區(qū)及C區(qū)（中心區(qū)）。\r\n1、A區(qū)\r\nA區(qū)為視頻編碼及存儲區(qū)，組成設備為網(wǎng)絡視頻編碼器及網(wǎng)絡硬盤錄像機。單個A區(qū)設備位于同一VLAN，系統(tǒng)可根據(jù)視頻數(shù)量，劃分多個A區(qū)。\r\n系統(tǒng)用于錄像的視頻流，其特點為帶寬高且始終占用網(wǎng)絡資源，是網(wǎng)絡核心交換量所在。各個A區(qū)，首先將總視頻量進行分流，同時將本區(qū)由于錄像的視頻流限制于VLAN內。由此，該視頻流不會占用主干網(wǎng)資源，而單個A區(qū)內的網(wǎng)絡負載也得到理想的控制。\r\n用戶通常要求系統(tǒng)進行24小時高圖像質量存儲，極大占用了系統(tǒng)的存儲空間。因此，數(shù)字系統(tǒng)相當大部分造價在于存儲空間的配置。如何以較少的存儲空間配置，實現(xiàn)較長的圖像保存時間，從而極大程度地節(jié)省系統(tǒng)造價？PELCO開發(fā)了“EnduraStorTM”專利技術，應用于網(wǎng)絡硬盤錄像機。在相同圖像保存時間下，系統(tǒng)可使網(wǎng)絡硬盤錄像機節(jié)省最高達65%的存儲空間。\r\n2、B區(qū)\r\nB區(qū)為視頻瀏覽區(qū)，組成設備為網(wǎng)絡視頻解碼器、PC工作站及虛擬矩陣。單個B區(qū)設備位于同一VLAN，系統(tǒng)可根據(jù)地域位置，劃分多個B區(qū)。\r\nB區(qū)通過主干網(wǎng)向A區(qū)獲取用于瀏覽的組播視頻流及歷史圖像資料。由于視頻瀏覽，尤其是高質量視頻（如4CIF@25IPS）瀏覽對B區(qū)設備的系統(tǒng)資源占用較高。當B區(qū)設備要求多畫面同時瀏覽多路視頻時，為避免設備超負荷工作，PELCO為PC工作站及虛擬矩陣開發(fā)了“EnduraViewTM”專利技術。該專利技術可使PC工作站或虛擬矩陣在同時瀏覽任意數(shù)量視頻時，設備的工作負荷不超過其系統(tǒng)資源，完全避免例如設備響應速度下降甚至死機等現(xiàn)象。\r\n3、C區(qū)（中心區(qū)）\r\nC區(qū)（中心區(qū)）為整個系統(tǒng)的核心，組成設備為系統(tǒng)管理器。系統(tǒng)僅有1個C區(qū)，C區(qū)設備獨立劃分VLAN。\r\n鑒于C區(qū)的核心地位，為確保整套系統(tǒng)在任意情況下保持正常工作，常對系統(tǒng)管理器進行備份。在C區(qū)配置兩臺系統(tǒng)管理器，其中一臺作為備份。當主系統(tǒng)管理器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)將自動啟用備份的系統(tǒng)管理器。\r\n安全管理\r\n該系列安全管理由C區(qū)（中心區(qū)）系統(tǒng)管理器負責。由于設置了專門的安全管理設備，可見EnduraTM系列在設計之初，更多是著重于整套系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性的考量。\r\n切換操作\r\n不同于其他數(shù)字化系統(tǒng)完全采用圖形化界面操作，EnduraTM系列在提供圖形化界面的同時，更為用戶提供他們所認可與青睞的模擬矩陣操作體驗——虛擬矩陣！虛擬矩陣的運用，不但讓用戶迅速掌握數(shù)字化系統(tǒng)操作，更使系統(tǒng)本身接近“監(jiān)控系統(tǒng)”的本質。\r\n兼容CM9700系列模擬矩陣\r\n該系列專門開發(fā)了CM9700MDD-EVS，使原有模擬矩陣可獲取數(shù)字化系統(tǒng)的視頻資源：實時視頻與錄像資料，并進行監(jiān)控操作。\r\n數(shù)字化建設，撲朔迷離的未來\r\n如今，監(jiān)控系統(tǒng)面臨迫切的數(shù)字化發(fā)展，行業(yè)本身也受到諸多IT思想領域的影響和沖擊。數(shù)字化建設，是以IT行業(yè)的思維，還是以監(jiān)控行業(yè)的觀念來發(fā)展？這個問題，是目前監(jiān)控及IT兩個行業(yè)同時爭論的焦點。而爭論的結果，必將影響數(shù)位監(jiān)控甚至整個行業(yè)的未來走向。\r\n1.IT行業(yè)——將監(jiān)控系統(tǒng)完全計算機網(wǎng)絡化\r\n第一節(jié)所提到的“系統(tǒng)數(shù)字化”，即較為典型地代表了IT行業(yè)的思維。將監(jiān)控系統(tǒng)的圖像信息如攝像機視頻，等利用網(wǎng)絡視頻編碼器等類似功能的監(jiān)控設備完成數(shù)字化，而后全部交付于網(wǎng)絡及計算機進行傳輸、存儲、顯示、控制、設置及管理。\r\n2.監(jiān)控行業(yè)——將監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡化，將計算機技術融入監(jiān)控設備中\(zhòng)r\n監(jiān)控行業(yè)認為，數(shù)字化建設的目的是將計算機網(wǎng)絡技術服務于監(jiān)控系統(tǒng)，而非監(jiān)控技術服務于計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)！如此一來，“數(shù)字化系統(tǒng)”便秉承了這一概念：\r\n采用專業(yè)的監(jiān)控設備作為系統(tǒng)硬件，不以計算機設備作為替代；\r\n強調系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及操作流暢性，不因追求數(shù)字化效果而損失系統(tǒng)品質；\r\n保持系統(tǒng)的本質特性，不因數(shù)字化建設而顛覆系統(tǒng)結構或用戶操作體驗。\r\n而無論行業(yè)以何種程度與計算機網(wǎng)絡技術相結合，我們都有理由相信，數(shù)字化的“監(jiān)控解決方案”都將會給市場及用戶提供一整套專業(yè)而優(yōu)質的服務。\r\n（責任編輯：羅強）
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