數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)目前主要分為兩種,分別為基于DVR架構(gòu)及DVS架構(gòu),本文主要討論DVS架構(gòu),而DVS架構(gòu)主要組成設(shè)備為編碼器及后端存儲(chǔ)的NVR,如何考評(píng)DVS及NVR,本文逐點(diǎn)討論。
西剎子
1. 編碼器的芯片及操作系統(tǒng)
編碼器是系統(tǒng)前端設(shè)備的核心,也是系統(tǒng)的最關(guān)鍵設(shè)備,系統(tǒng)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換、編碼壓縮、視頻分析等都由編碼器實(shí)現(xiàn),目前編碼主要采用DSP/SOC/ASIC等硬件芯片,而操作系統(tǒng)多數(shù)為RTOS或LINUX,而采用DSP芯片+LUNUX方式是主流。采用DSP的優(yōu)勢(shì)在于:運(yùn)算性能強(qiáng);可升級(jí)性好,與PC類似,通用DSP芯片的功能仍是通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的,能快速、方便地進(jìn)行軟件升級(jí)及添加新的功能,以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)變化;成本低、功耗低、適應(yīng)場(chǎng)合廣泛。
2. 編碼器的視頻壓縮方式
壓縮方式目前還是以MPEG-4為主流,以H.264為發(fā)展方向。H.264可以實(shí)現(xiàn)在較低的帶寬上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻。H.264比MPEG-4的壓縮比高1.5倍。H.264的高性能壓縮是一運(yùn)算算法的高復(fù)雜度為代價(jià)的,如分層設(shè)計(jì)、多模式運(yùn)動(dòng)估計(jì)、改進(jìn)幀內(nèi)預(yù)測(cè)、因此提高了預(yù)測(cè)精度,但是H.264的優(yōu)異表現(xiàn)是以對(duì)硬件及軟件架構(gòu)更高的要求為代價(jià)的。
3. 編碼器是否支持智能分析
視頻分析勢(shì)不可擋,目前視頻分析模式有基于前端編碼分析及后端NVR分析,兩種區(qū)別在于基于DSP及基于CPU,個(gè)人認(rèn)為基于DSP方式是未來(lái)的發(fā)展方向。編碼器的DSP要進(jìn)行視頻編碼,同時(shí)進(jìn)行視頻分析,因此其處理能力可能無(wú)法滿足,一般采用雙DSP方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻的編碼及分析。部分產(chǎn)品配置有VMD,來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單場(chǎng)景的報(bào)警。
4. 編碼器支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
編碼器是網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備,因此其網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議是否豐富非常重要,目前多數(shù)編碼器支持的協(xié)議:TCP/IP、UTP/MULTICAST、RTP/RTCP、DCHP、HTTP等, TCP工作于TCP/IP的傳輸層,它為用戶進(jìn)程定義了一個(gè)可靠的、面向連接的、全雙工字節(jié)流。UDP提供了無(wú)連接、“不可靠”的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù),它沒(méi)有連接的概念,適用于無(wú)須應(yīng)答并且一次只傳少量數(shù)據(jù)的應(yīng)用軟件。RTP與控制協(xié)議(RTCP)配合工作,RTCP使得大的組播網(wǎng)絡(luò)能夠監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸。MULTICAST組播功能非常重要,可以使得客戶端不經(jīng)過(guò)NVR的轉(zhuǎn)發(fā)而直接接受組播流。
5. 編碼器的輸入輸出接口
編碼器的視頻輸入是主要指標(biāo),目前主流為1路、2路、4路、8路視頻輸入,可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行選擇。部分廠家采用靈活組合的方式,如采用4CIF是支持1路,采用CIF分辨率時(shí)支持兩路;采用視頻分析應(yīng)用時(shí)支持1路,不采用時(shí)候支持兩路等,這種設(shè)計(jì)思路可以給客戶帶來(lái)良好的靈活性并體現(xiàn)廠家的開(kāi)發(fā)思路。另外音頻輸入也是一個(gè)重要指標(biāo),很多應(yīng)用需要雙向語(yǔ)音對(duì)講功能,TTL報(bào)警輸入、干節(jié)點(diǎn)、PTZ接口、報(bào)警輸出等都是必須的基本配置。 [nextpage]
6. 編碼器的冗余方式
編碼器+NVR是系統(tǒng)基本的組成,編碼器可能因?yàn)殡娫茨K、網(wǎng)卡、DSP、內(nèi)部程序等各種原因而故障,編碼器本身的穩(wěn)定性是一回事,但對(duì)于一些場(chǎng)所,系統(tǒng)要求具有冗余能力,編碼器級(jí)別冗余指N+1方式,在系統(tǒng)中,N個(gè)正常的編碼器平時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài),一個(gè)處于待命狀態(tài),當(dāng)某個(gè)編碼器故障,冗余編碼器可以自動(dòng)進(jìn)入接管,而當(dāng)編碼器故障排除,冗余編碼器退出接管狀態(tài)。編碼器的冗余為高要求的應(yīng)用提供了“不停機(jī)”工作模式。當(dāng)然NVR、管理服務(wù)器等都可以根據(jù)情況選擇是否采用冗余方式。
7. 編碼器雙碼流技術(shù)
雙碼流技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)在于平衡網(wǎng)絡(luò)傳輸和本地存儲(chǔ)的矛盾問(wèn)題,利用編碼器產(chǎn)生兩個(gè)不同的碼流,一個(gè)用來(lái)本地存儲(chǔ),另外一個(gè)作為網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),如4CIF/25幀做本地存儲(chǔ),CIF/13幀做網(wǎng)絡(luò)傳輸。雙碼流方式實(shí)現(xiàn)方式有兩種,一種是雙DSP,成本比較高,另外一種是采用高性能DSP(500M HZ以上)。雙碼流技術(shù)在目前中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)環(huán)境當(dāng)中非常有意義,它在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境瓶頸下兼顧了圖象質(zhì)量和傳輸質(zhì)量。
8. 編碼器可以提供的開(kāi)發(fā)包
未來(lái)的編碼器應(yīng)該是即插即用的,沒(méi)有用戶愿意局限于一個(gè)廠家的Total Solution方案,可能根據(jù)需要選擇不同廠家的編碼器,集成到一個(gè)平臺(tái)上,那么編碼器廠家是否能提供SDK開(kāi)發(fā)包,提供的開(kāi)發(fā)包能支持多少功能等等是考核廠商開(kāi)放性的重要指標(biāo)。
9. 編碼器存儲(chǔ)機(jī)制
編碼器與DVR架構(gòu)的最大不同在于,編碼器本身沒(méi)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)功能,而是必須有后端的NVR來(lái)實(shí)現(xiàn),因此對(duì)于網(wǎng)絡(luò)要求很好,網(wǎng)絡(luò)連接失敗、丟包、抖動(dòng)等都可能造成視頻數(shù)據(jù)的丟失。因此編碼器本身設(shè)計(jì)存儲(chǔ)緩沖區(qū)是個(gè)好想法,可以保證短暫網(wǎng)絡(luò)中斷情況下視頻的連續(xù)性存儲(chǔ)。另外,目前,編碼器+NVR架構(gòu)下,視頻存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)主要靠NVR實(shí)現(xiàn),如果編碼器本身支持ISCSI協(xié)議,那么視頻歸檔可以直接由編碼器指向存儲(chǔ)設(shè)備,減輕了NVR的壓力。
10. 編碼器的穩(wěn)定性
對(duì)于1路2路等低路數(shù)的編碼器,多數(shù)廠家的設(shè)計(jì)是單板機(jī),不采用風(fēng)扇,這樣的好處是減少了故障點(diǎn),但是面臨的挑戰(zhàn)是,機(jī)器散熱可能出現(xiàn)問(wèn)題繼而編碼器停止工作。而對(duì)于多路編碼器,風(fēng)扇是必須的,但是也增加了故障點(diǎn)。另外,芯片、電源、網(wǎng)口、串口等都是編碼器的故障點(diǎn),編碼器不同于DVR,本身的特點(diǎn)決定了其分散性布局,這樣一旦出現(xiàn)問(wèn)題是給維護(hù)工作帶來(lái)負(fù)擔(dān)。
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