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视频矩阵的网络化变革

发布时间:2019-02-19 20:18:37 编辑:笔名

视频矩阵的络化变革

矩阵技术的发展 传统模拟矩阵由于传输模拟视频信号,所以每一路视频信号就需要一根同轴电缆,相应的控制信号也需要单独的控制线来传输,由于传输线缆非常多这势必造成现场施工十分复杂和繁琐。由于模拟矩阵是采用模拟电子开关来实现一定数量的视频信号的切换,因此要对模拟视频信号实现统一的、数字化、络化管理是根本不可能的。

随着络视频监控技术的发展,数字视频矩阵技术及产品也已出现,它通过络接收前端的视频源,利用图像解码卡实现对络视频信号的D/A转换,再通过“矩阵切换”软件实现对多路前端视频信号进行切换、控制,并上电视墙。但是由于常规的数字视频矩阵运行在WIN操作系统之上,对于WIN操作系统的依赖性很大,所以在安全性、稳定性、扩展性以及防络病毒攻击等方面还有很多的不足之处。

还有一种数字视频矩阵,是采用“虚拟矩阵+多个嵌入式解码器”技术。在解码侧采用多个单路嵌入式解码器,分别对应前端若干个络视频源,通过服务器上运行的“虚拟矩阵”软件,实现对前端视频源的调度和控制。嵌入式解码器的应用,提高了解码的可靠性,但是由于该系统是由多个络视频解码器组合而成,给系统的管理带来了复杂性,而且由于控制软件仍然运行在WIN平台上,仍无法解决操作系统在安全性、稳定性等方面的固有问题。

随着络化监控的快速发展,已有厂家提出真正面向络化应用的矩阵解决方案——嵌入式络视频矩阵便应运而生。

嵌入式络视频矩阵充分考虑到了络视频监控环境下的传输、解码、控制、管理等需求特点,提供了一体化的解决方案。通过一个以太口,络视频矩阵可以接收和传输上千路视频、音频和控制信号,并实现多路视频信号同时解码和分组切换。络视频矩阵运行在嵌入式操作系统上,相比于WIN操作系统,其可靠性、防络病毒攻击的能力大大提高,也降低了维护成本。嵌入式络视频矩阵采用模块化的结构设计,电源、背板、控制模块、解码模块分别由不同的模块实现,这种设计不但提高了系统运行的可靠性,而且在系统的扩容方面也优势显著。通过增加解码卡,就可以实现解码端口的扩容。

由以上比较我们可以看出,嵌入式络视频矩阵在络视频信号分组切换及上电视墙的应用上具有较大的优势。

嵌入式络视频矩阵组及应用 嵌入式络视频矩阵能够通过自身的络接口从络上接收多路数字视频码流(可能是MPEG4、H.264、MJPEG等不同格式的码流),将这些数字视频码流进行解码,并且转换成模拟视频信号,然后再输出给电视墙监视器。

络视频服务器将摄像头送来的模拟图像信息进行压缩、编码处理后,通过络上传局域或广域进行远程传输。

在监控中心,络视频矩阵通过以太口,接收络视频服务器上传的数字视频码流, 并进行解码,通过BNC接口将解码后的图像在监视器或者电视墙上进行还原显示,一台解码器可同时连接多台监视器(比如16台,甚至32台)。络视频矩阵可以实现从络视频源中任意选择多路视频源进行解码显示(比如16、32路),并可进行分组轮询。同时,在监控服务器上运行客户端视频管理软件,可以对多个络视频矩阵进行用户管理、设备管理及图像调度,也可以通过络键盘实现图像切换、轮巡以及对前端摄像头的控制。[nextpage]

图像质量、带宽占用是嵌入式络视频矩阵设计需要考虑的重要参数。嵌入式络视频矩阵支持MJPEG、MPEG2和MPEG4等多种视频格式的解码输出。以目前常见的MPEG4编解码标准为例,如果前端视频服务器采用D1(720×576)的分辨率,其对应的码流在1Mbit/s~1.5Mbit/s之间,16路视频同步解码所需要的总带宽也就16M~24M之间。目前监控中心基本都配备了100M以上带宽,完全能够满足大容量络视频矩阵的需求。如果前端采用CIF(352×288)的分辨率,则带宽更有保障,但是图像放大后的清晰度略显不足。在一些行业专应用中,带宽资源相对充足,为了获得更高的图像品质,可以考虑采用MJPEG或MPEG2的图像压缩和传输方式。

时延问题是矩阵设计需要考虑的另一个重要参数,通过络视频矩阵进行络监控时,每路视频的时延主要来源于三个方面: ·前端络视频服务器编码带来的时延; ·络传输带来的时延; ·解码时延。

为了减少络传输带来的时延,视频矩阵必须以实时的方式进行络接收、处理,即使在进行切换时,也要保证视频的实时性。基于嵌入式系统的软件在实时性上面远远高于其它解决方案。同时,解码也必须具备较高的实时性,根据大量的试验表明,解码时延不超过200毫秒时, 人们在进行视频监控时不会觉得有明显的延迟。

嵌入式络视频矩阵满足了络化时代对分布式监控、远程访问、集中管理的要求,实现了与模拟监控终端的无缝融合,可以被广泛应用于公安、军事、道路交通、大型企业、学校、银行、机场、地铁、智能小区等各个领域的监控。

嵌入式络视频矩阵的系统优势 大路数嵌入式络视频矩阵的设计具备了如下的特性: 1、超大容量 通过增加相关的功能子板,产品将具备更大容量。以上海卓扬科技VE2016络视频矩阵为例,目前支持2048路输入、16路解码输出,但是可以通过增加解码显示子板使系统具备20、24、28路甚至更高的解码输出容量。

2、平滑扩容 产品可以根据用户的需要随时方便地增加解码路数和减少解码路数。当用户需要增加或减少解码路数的时候,只需要多插入或减少解码显示子板就完成了对系统容量的调整。

3、稳定性高 系统的模块化设计,使产品易于组装、调试及维护,从而使产品具有更高的稳定性。这一点,电信业模块化产品的高稳定性已经证明了模块化设计思想所带来的高稳定性。

4、便于维护 由于模块化设计,一旦某一路发生故障,多只影响其所在的子板,而其它子板都能够继续工作,故障不具有波及性,错误被限制在一个很小的范围内,这为设备维护、检修带来了很大的便利。

5、扩展性强 由于功能都是在子板上完成,只要设计出不同功能的子板就可以扩展产品的功能。如VE2016络视频矩阵,只要将其中的解码显示子板更换成视频编码子板,就变成了一款大容量嵌入式的络视频服务器。

6、完善的管理手段 络视频矩阵支持电信级的SNMP管协议以及RADIUS用户认证协议,与前端的络视频服务器一起,可以纳入统一管和用户认证系统中,为系统管理带来了极大的便利。

结语 正是因为络视频矩阵具有了以上的诸多优势,使得在科学技术日新月异的今天,它能被广泛地应用在视频监控的各个领域。新技术的广泛应用必将带来安防行业变革性的发展,有理由相信,在不久的明天,大容量、嵌入式的络视频矩阵必将大行其道。

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