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安防行業(yè)的技術水平和技術特點
2012-03-05 來源:弘博報告網(wǎng)整理 文字:[    ]

    目前,以音視頻編解碼算法技術為核心技術、以DVR 為核心產(chǎn)品的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安防視頻監(jiān)控的主流系統(tǒng)。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻信息采集、傳輸、記錄和控制、顯示等環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)中又有具備特定功能的視頻監(jiān)控產(chǎn)品與之對應,包括攝像機、照相機等視頻信息采集設備、光端機等網(wǎng)絡傳輸設備、DVR、NVS 等主控設備、監(jiān)視器和電視墻等顯示設備。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心產(chǎn)品DVR 是音視頻編解碼算法技術、集成電路應用技術、網(wǎng)絡控制與傳輸技術和能夠滿足智能化與系統(tǒng)集中管理需要的信息存儲調(diào)用技術的綜合利用。DVR 所應用到的有關技術的基本情況如下:
   (1)音視頻編解碼算法技術
    音視頻編解碼算法技術又稱音視頻壓縮算法技術,可將其分為視頻編解碼和音頻編解碼兩個部分,其中視頻編解碼技術因為難度較高且應用復雜成為音視頻編解碼算法技術的主要構(gòu)成部分。音視頻編解碼算法技術是數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術,選擇一個既能滿足客戶需求的圖像質(zhì)量,又能節(jié)省硬盤存儲空間,同時還能保證在低帶寬網(wǎng)絡上實時傳輸?shù)木幗獯a算法的產(chǎn)品是每個用戶的心愿。從目前的音視頻編解碼算法技術來看,H.264 算法在滿足較好畫質(zhì)圖像質(zhì)量的前提下,壓縮率較MPEG4 等算法有較大提高,并且其技術特點更適合網(wǎng)絡的傳輸,另外在需要長時間錄像時,還可以節(jié)省存儲空間,是目前較為理想的一種音視頻編解碼算法。

   (2)集成電路應用技術
   視頻圖像質(zhì)量與分辨率的關系最為直接,高分辨率的支持除了通過改進音視頻編解碼算法來實現(xiàn)以外,還得益于集成電路應用技術的發(fā)展。目前用于完成音視頻編解碼的集成電路主要是DSP 芯片和ASIC 芯片。從技術和成本上來看,ASIC 比DSP 更適合于產(chǎn)品化,而且穩(wěn)定性更高,但是ASIC 芯片一旦確定就無法修改,添加新的功能或升級都比較麻煩。相形之下DSP 芯片應用上的靈活性較ASIC 略勝一籌,DSP 芯片有極強可維護性和再利用性,既可以添加新的功能,也可以輕松地實現(xiàn)升級,如果系統(tǒng)軟件做得好,DSP 芯片的優(yōu)勢會充分展示出來,但是DSP 的系統(tǒng)軟件開發(fā)需要更多的資源和成本,因此這兩類芯片還是會在一段時間內(nèi)并存。

   (3)網(wǎng)絡控制與傳輸技術

   視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡時代即將到來,目前的網(wǎng)絡控制與傳輸技術是IP 視頻監(jiān)控發(fā)展的最大瓶頸。隨著以太網(wǎng)技術的不斷發(fā)展,在接入和局域網(wǎng)中廣泛使用的價格便宜的雙絞銅線以太網(wǎng)帶寬從10M 發(fā)展到了10G,以802.11X為代表的WLAN從A 版本發(fā)展到了N 版本,傳輸帶寬也從11M 發(fā)展到了100M 以上,為無線傳輸海量數(shù)據(jù)提供了可能。在互聯(lián)網(wǎng)的刺激下,IP 協(xié)議族已經(jīng)成為統(tǒng)治型標準,存儲服務、視頻點播、IPTV 等新生應用無一例外的采用IP 協(xié)議。基于上述網(wǎng)絡現(xiàn)狀,視頻監(jiān)控領域的DVR 產(chǎn)品一般都可以支持以太網(wǎng)接入,配合基于IP 協(xié)議的應用軟件,DVR 就成為網(wǎng)絡視頻應用的核心部件,形成網(wǎng)絡點播、數(shù)字矩陣、遠程監(jiān)控等多種應用。新型的數(shù)字化攝像機可以支持WLAN無線網(wǎng)絡接入,減少部署的工程量。

   (4)信息存儲調(diào)用技術
   信息存儲調(diào)用是DVR 最重要的功能,它與放像功能、網(wǎng)絡功能、備份功能等其他功能相關聯(lián)。而DVR 作為主控設備在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的地位尤其突出,所以信息存儲調(diào)用技術是目前數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關鍵技術之一。信息存儲調(diào)用技術涉及到兩方面的內(nèi)容:
    一是采用什么樣的文件系統(tǒng),它通常與操作系統(tǒng)有關,不容易自主選擇。目前市場上,PC 式DVR 一般基于Windows 操作系統(tǒng),文件系統(tǒng)一般采用NTFS 或FAT32;而嵌入式DVR 所采用的文件系統(tǒng)則與廠商選擇的嵌入式操作系統(tǒng)有密切的關系。目前市場上的嵌入式操作系統(tǒng)主要有pSOS、EmbeddedLinux、vxWorks 等,而采用的文件系統(tǒng)則有較多種類,如MS-DOS 兼容文件系統(tǒng)、UNIX 兼容文件系統(tǒng)、Windows 兼容文件系統(tǒng)等。本公司的嵌入式DVR采用的是Embedded Linux 操作系統(tǒng)和自主研發(fā)并擁有軟件著作權(quán)的DHFS。
    二是在已選文件系統(tǒng)的條件下,如何發(fā)揮文件系統(tǒng)的優(yōu)勢,這方面的技術具體包括二個方面:
   第一個方面是文件系統(tǒng)中錄像模塊的設計。錄像模塊的設計合理與否直接決定了DVR 的錄像性能的優(yōu)劣,例如,有的文件系統(tǒng)采用刪除老文件的方式實現(xiàn)
循環(huán)錄像的功能,而這種方式不能保證DVR 長時間穩(wěn)定運行,因為壓縮芯片輸出的碼流位率變化較大,長時間運行后會導致硬盤上充滿碎片,從而使系統(tǒng)運行效率急劇下降。本公司的DHFS 應用了磁盤預分配和多分區(qū)技術,這一技術很好的解決了由于磁盤磁頭工作時長距離來回奔波導致的寫盤速度急劇下降和硬盤
壽命因此大受影響的問題,也可保證硬盤循環(huán)記錄過程中不出現(xiàn)碎片。

   第二個方面是文件系統(tǒng)對硬盤的管理。文件系統(tǒng)對硬盤的管理由一套鏈表構(gòu)成的文件檢索機制來實現(xiàn),該文件檢索機制包括FAT 表和目錄區(qū),如果關機的時正在寫或者修改FAT 表或目錄區(qū),則FAT 表扇區(qū)或目錄扇區(qū)就會被破壞,從而導致一組硬盤文件丟失。在DVR 的使用過程中,幾乎不停地在寫硬盤,如果非正常關機,F(xiàn)AT 表扇區(qū)或目錄扇區(qū)被破壞的概率就會非常高,從而導致硬盤文件丟失,有時會給使用者帶來無法挽回的損失。

 

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