IP攝像機快速發(fā)展 淺談高清監控解決方案

　　隨著(zhù)高清IP攝像機的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，加速推動(dòng)了全行業(yè)從傳統模擬DVR加矩陣方案向著(zhù)高清化、IP化解決方案方向發(fā)展。在設計和建設新一代高清監控系統時(shí)，必須從系統的角度去全面考慮高清監控系統的各個(gè)環(huán)節，而不僅僅只考慮某一個(gè)部件。一個(gè)完整的基礎高清IP監控解決方案包括了高清監控終端(含高清IPC和高清編解碼器)、高清NVR(網(wǎng)絡(luò )視頻錄像系統)、管理軟件、高清顯示系統和高清網(wǎng)絡(luò )交換機的選擇，除了標準件-高清顯示系統外，涉及整體架構關(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平臺進(jìn)行開(kāi)發(fā)或優(yōu)化，可以從整體架構上最大程度的做到優(yōu)化融合，降低高清IP監控系統的復雜性和實(shí)施風(fēng)險，下面簡(jiǎn)單說(shuō)明：

　　1）高清監控終端-IPC的選擇

　　宇視提供了針對平安工程、智能交通、高端智能建筑、大型企業(yè)園區、電力金融等高端專(zhuān)業(yè)監控市場(chǎng)主流需求所需的高清IPC款型，包括槍機、球機和半球三類(lèi)，覆蓋720P和1080P兩種高清格式的款型。均采用H.264標準算法，通過(guò)內嵌的IMOS平臺都支持宇視創(chuàng )新的ISCSI直存技術(shù)和IP全交換架構。這其中1080P高清IP槍機-HIC5421是應用范圍最廣、也最具代表性的款型。它是業(yè)界首款將EPON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )接口、SFP數字光纖接口、POE接口、電動(dòng)變倍接口通過(guò)模塊化設計集成到一起的產(chǎn)品，同時(shí)通過(guò)采用廣播級視頻處理芯片，其靜態(tài)圖像分辨率可以達到1050線(xiàn)以上，動(dòng)態(tài)幀率可以達到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。

　　其它和槍機同平臺的半球產(chǎn)品同樣保持了高品質(zhì)的圖像質(zhì)量，IP高清球機產(chǎn)品則通過(guò)采用成熟的日系機芯和宇視基于IMOS平臺的編碼板配合，圖像質(zhì)量和可靠性均超過(guò)國內其它廠(chǎng)商采用國產(chǎn)機芯的同類(lèi)IP球機產(chǎn)品。

　　2）高清監控終端-EC/DC編解碼器的選擇

　　針對部分客戶(hù)對HDCCTV高清監控的需求，宇視也提供了符合HDCCTV標準的HD-SDI接口高清編碼器，可以方便的和各種HD-SDI接口高清攝像機和高清切換矩陣對接并將其信號進(jìn)行數字化壓縮后輸入NVR進(jìn)行數字化存儲和網(wǎng)絡(luò )增值應用。

　　同時(shí)，針對高清顯示需求，宇視推出了硬件架構的DC高清解碼器產(chǎn)品和軟件架構的SDC3.0萬(wàn)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)、標準化的N對1單路硬解碼，圖像流暢清晰。SDC3.0萬(wàn)能解碼軟件則可以和高性能多顯卡輸出工控機配合，提供最大16路高清解碼，并支持畫(huà)面復合等多種特殊效果，適合解碼宇視全系高清標準圖像碼流和其它廠(chǎng)商非標格式圖像，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

　　結合不同的應用場(chǎng)景、典型規模和對存儲可靠性、成本的綜合要求，宇視推出了一系列的適合高清監控應用的NVR產(chǎn)品可供選擇，其中NVR包括了支持模擬和數字雙接入模式的混合式NVR，全數字式NVR和分體式NVR(管理平臺加存儲設備)三類(lèi)。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

　　宇視針對高清監控對網(wǎng)絡(luò )承載的特殊要求，對宇視現有的接入、匯聚、核心各類(lèi)交換機進(jìn)行了測試和驗證，并進(jìn)行針對性?xún)?yōu)化設置，提供了全套選型配置指南支撐高清監控解決方案中的網(wǎng)絡(luò )建設(參考宇視其它文章中的詳細敘述)。

　　說(shuō)明：

　　IP監控不同于傳統模數結合監控的一個(gè)主要特點(diǎn)就是采用前端編碼和后端網(wǎng)絡(luò )存儲相分離的技術(shù)，結合存儲業(yè)務(wù)特征和網(wǎng)絡(luò )存儲可靠性要求設計完整的網(wǎng)絡(luò )存儲流程是IP網(wǎng)絡(luò )監控中最重要的命題之一。宇視IP監控方案中的存儲方案包括了從前端緩存、中心直存到中心備份各個(gè)應用環(huán)節的針對性設計。

　　1）前端緩存補錄

　　在監控系統實(shí)際應用環(huán)境中，經(jīng)常會(huì )面臨網(wǎng)絡(luò )終端、存儲設備斷電等情況，導致前端的錄像無(wú)法及時(shí)存儲到中心存儲資源，從而造成錄像丟失。宇視全系編碼器和IP攝像機均支持前端緩存補錄功能，在網(wǎng)絡(luò )或中心存儲等異常時(shí)，前端設備會(huì )啟動(dòng)緩存功能，將視頻數據存在本地的存儲設備上(如：U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)和SD卡等)。同時(shí)，后端鏈路或設備恢復正常后，會(huì )自動(dòng)將補錄到的錄像上傳到后端存儲上，避免造成數據丟失。同時(shí)在統一的監控管理平臺上，能對該時(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

　　對于宇視監控終端，可按照錄像存儲業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，支持變碼流存儲：對于周期計劃類(lèi)等優(yōu)先級較低的錄像存儲業(yè)務(wù)，可采用低碼流或者抽幀方式的存儲，適當減少對存儲空間的占用。而對于告警聯(lián)動(dòng)類(lèi)等優(yōu)先級較高的錄像存儲業(yè)務(wù)，可采用高碼流、全幀等方式存儲，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控終端，對于監控畫(huà)面中的重點(diǎn)區域或動(dòng)態(tài)圖像，采用低壓縮比、高碼流格式進(jìn)行傳輸及存儲;對于監控畫(huà)面中的非重點(diǎn)區域或靜態(tài)圖像，采用高壓縮比、低碼流進(jìn)行傳輸及存儲。這樣在保證關(guān)鍵錄像數據的高質(zhì)量傳輸、高質(zhì)量存儲的同時(shí)，可有效減少非關(guān)鍵數據占用的傳輸帶寬、存儲資源。

　　3）在線(xiàn)存儲：1+1雙直存

　　宇視全系監控終端均支持端到端的IPSAN在線(xiàn)存儲直存技術(shù)，前端高清IPC和編碼器與后端的NVR網(wǎng)絡(luò )存儲設備采用IPSAN架構建立iSCSI連接，然后將存儲視頻流進(jìn)行iSCSI協(xié)議封裝，直接采用數據塊的方式將視頻數據寫(xiě)入IPSAN存儲設備中。為進(jìn)一步提高存儲數據的可靠性，IP監控系統支持同時(shí)直存“雙”份錄像數據的需求，在提高存儲可靠性同時(shí)，克服中心備份服務(wù)器的存在的備份性能瓶頸;

　　基于塊存儲的雙存儲技術(shù)，不僅能同時(shí)將數據寫(xiě)入到主用、備用存儲資源上，并且能保證塊直存方案的高性能、高擴展、高可靠等優(yōu)勢，無(wú)服務(wù)器瓶頸，大幅度降低中心備份服務(wù)器的性能負擔。

　　4）N+M保護

　　遇到在線(xiàn)存儲掉電、網(wǎng)絡(luò )異常、數據所在的扇區損壞或主用存儲設備的陣列及磁盤(pán)損壞等各種異常情況下，在線(xiàn)存儲無(wú)法支持業(yè)務(wù)，可在iSCSI塊直存技術(shù)的基礎上，實(shí)現存儲N+M保護方案。“N+M保護”是預防存儲故障的實(shí)現方式之一，“N”為在線(xiàn)存儲盤(pán)陣，“M”為冗余存儲盤(pán)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(guò)“N+M保護“能將前端攝像機的數據自動(dòng)存放到冗余存儲盤(pán)陣設備上。當在線(xiàn)存儲恢復正常后，又自動(dòng)的恢復到之前存儲設備上。

　　存儲“N+M保護”從監控系統整體解決方案的角度，有效解決不同級別及不同類(lèi)型的存儲異常情況下的存儲可靠性問(wèn)題。根據用戶(hù)需求，靈活調整主用、冗余存儲設備的數目，比傳統盤(pán)陣支持雙控保護技術(shù)的方案整體可靠性和靈活性更高，且全系統保護成本更低。

　　5）多條件一次備份

　　所有在線(xiàn)存儲資源可以通過(guò)設定備份計劃對關(guān)鍵資源進(jìn)行一次離線(xiàn)備份，備份的觸發(fā)條件也可以是手動(dòng)觸發(fā)和指定的報警信號聯(lián)動(dòng)觸發(fā)備份，實(shí)現對報警數據的集中保護。

　　6）基于抽幀多次備份的存儲生命周期管理

　　支持錄像一次備份的同時(shí)，可對重要監控點(diǎn)的錄像數據進(jìn)一步進(jìn)行二次備份。在備份時(shí)，可配置指定監控點(diǎn)的抽幀備份，即只備份錄像的I幀等關(guān)鍵幀數據，從而可以有效節約備份存儲空間，實(shí)現存儲生命周期的管理。

　　7）視頻情報應用

　　基于IMOS平臺提供的開(kāi)放接口，可以方便的對在線(xiàn)存儲數據和離線(xiàn)備份存儲數據進(jìn)行進(jìn)一步的增值應用。比如通過(guò)手動(dòng)研判將存儲數據編輯為視頻情報數據，輸入關(guān)鍵信息，便于事后的多條件檢索和制作案卷。也可以結合智能分析檢索技術(shù)，通過(guò)調用接口，對存儲數據進(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、絆線(xiàn)和符合特定行為)的圖像，進(jìn)一步提高對海量視頻數據的檢索效率，并自動(dòng)轉換為有價(jià)值的視頻情報。