一、安防行业的困惑 1、模拟矩阵 （1） 模拟矩阵不能存储视频数据，不能切换历史视频数据。 （2） 真正128路以上的矩阵切换大部分都存在一定的干扰等问题，多矩阵级联的施工及操作都比较复杂，那么要切换上万或上百万路的视频几乎是不太可能的。 （3） 远距离传输只能依赖高成本的光传输系统，而且单光纤的利用率非常低。 （4） 目前数字电视都已经非常普及了，模拟矩阵显然已经不能胜任新的市场需求，数字化、网络化是大势所趋。 2、PC式DVR/DVS （1）PC式DVR/DVS单机路数小，一般最多在24路左右，120路得要5台PC。一方面受限于主板PCI卡位的数量，另一方面也受限于硬盘接口的数量。不仅占用大量的空间，光PC就差不多要增加1万元。（2）解码卡成本非常高，真正能把解码应用起来的集成软件也不算很多。（3）如果采用分散存储的方式，因单机数量太少，不太可能采用阵列方式；如果采用集中存储的方式，没有专业定制的存储方案，成本非常之高，而且也严重浪费了采集端PC的大部分资源。（4）在稳定性方面，一般普通工控机里装上3张8路的视频卡及10个硬盘，在功耗、散热等方面都是不太乐观的。8路视频卡的稳定性也是比较大的挑战，所以只有少数几家非常有实力的公司才有相关的产品。（5）要实现多DVR统一切换，完全实现矩阵的切换功能是非常有难度的，板卡厂家及矩阵厂家很少有这个应用系统开发的实力，集成厂家的利润空间非常少，发很大力气去做这个研发也是不太可取的。（6）在配套的云台或高速球控制，报警输入方面受限于电脑的串口数，而且又非常分散，安装、维护、操作都非常困难。 3、嵌入式DVR/DVS （1）嵌入式DVR/DVS同样有单机路数小的问题，目前最多也在24路左右，主要受限于MCU的接口及处理能力。24路几年前就做到了，但整个市面这几年都没出更多路数的产品就受限这个MCU的能力，多MCU级联更是不可取的。（2）目前单DSP或ASIC一般最多只能处理4CIF/1D1，如果要实现24路或更多路数的视频处理，则少不了要个MCU来处理存储或转网络等功能。首先单MCU外挂DSP的能力是非常有限的，外挂硬盘一般是IDE接口。（3）嵌入式DVR/DVS要输出到电视墙也要借助解码卡或嵌入式解码设备，成本一样非常高，安装及操作都比较麻烦，而且一般要通过集成系统才能有输出功能，成本又会增加不少。（4）存储方面现在几乎少有SATA或SATAIII的高速接口，磁盘阵列的话就更少了，磁盘数量虽然各有千秋，但总的来说还是非常有限的，在文件管理方面一般也是比较间接的方式。即在存储的访问、容量、速度、性能等方面都不是很理想，在一对多回放及多数路并发录像等方面都存在较大瓶颈。 4、模拟矩阵跟DVR相结合的集成系统 （1）少数矩阵厂家也开发了一些模拟矩阵与DVR相结合的产品，在功能方面根据各自的研发实力能力达到部分网络矩阵的功能，也实施了一些案例，但也存在不少问题。（2）首先，不管是在矩阵的基础上增加DVR还是DVR的基础上增加矩阵，都必须增加几近一倍的成本，再加上集成系统的成本，往往让大部分工程商望而却步，这是这套方案最大的缺陷。（3）为了节省成本，矩阵跟DVR相结合的模式一般是将矩阵的输出接入到DVR的输入端，这样才可能真正意义上实现灵活的切换。这个方案的缺点是，越是大型的工程，安全性要求越高，那么只接少数几个矩阵的输出视频到DVR输入是不够的，如果全接到DVR则完全相当于两倍的成本。（4）系统结构复杂，视频数据何处何从，多矩阵级联，多DVR级联都是非常复杂的。不仅操作对于最终用户来说个挑战，实现方面也不是一般的研发力量所能达到的，这样的系统如果上几百路开发人员要弄熟它也是不是件容易的事。（5）这套方案要集矩阵厂家、系统集成商、DVR厂家于一体，在成本、质量、实施、服务等方面都存在不少难度。 5、PC式矩阵，即通过集成软件加解码卡的方式实现部分矩阵功能 （1）根据市场的需求，市场上也有部分PC式矩阵的产品，但大多只实现了部分矩阵功能，名不符实。（2）切换功能很少有模拟矩阵的程序切换、同步切换、群组切换。（3）各个厂家的解码卡互不兼容，各个监控点冗余多套解码卡的方式太过昂贵，即便发大量时间实现多套编码兼容，但实现混合切换也是很困难的。（4）各个结点的呼叫流程复杂，几乎少有几家实现模拟矩阵类似的按编号呼叫模式；（5） PC式矩阵开发难度大、开发周期长，板卡厂家几乎不可能去兼容其它厂家做集成，如是集成商则利润空间非常小不太愿意请高级技术人员去做这个工作，所以市场上大部分能见到的产品也只是概念炒作或附加小部分矩阵功能的比较多。（6）在平安城市建设等大型应用领域，上述几套方案都不能完全满足需要，或多或少存在这样或那样的缺陷，这是安防行业目前最大的瓶颈。而且这几套方案也因为入市太久，门槛相对较低，价格高度透明，竞争几近白热化，各个厂家也更不愿意投入更多的研发力量，使整个行业进入一个恶性循环的局面。 二、新一代单机120路嵌入式数字网络视频矩阵解决方案 为了解决上述行业的困惑，大力引入网络分组交换技术、新一代网格计算体系结构、32位高性能图像处理专用DSP、32位嵌入式控制芯片、1000G SATA II高速存储方案、专业服务器结构设计等多个高精尖的技术方案，设计一款IPV6000嵌入式数字网络视频矩阵，单4U机箱可以实现120路视频输入或60路视频输出，相当于5个24路的嵌入式DVR。 (1) IPV6000 30颗相当于P4级别的32位高性能图像处理芯片组成的视频矩阵，用于120路视频的输入／60路视频的输出，相当于5台24路的DVR/DVS。 (2) IPV5000 由30个SATA II硬盘组成的存储矩阵，专业的存储阵列，用于120路视频30天约30TB海量视频数据的存储。 (3) IPV4000 40颗相当于P2级别的32位嵌入式芯片组成的控制矩阵，共160个串口用于5000个终端的控制及中央控制服务器。 (4) IPV3000 由32位嵌入式网络芯片设计而成的报警网格，用于处理32路报警输入/ 32路报警输出，4个硬件串口用于外接超过64台的串口报警主机，可以让1024路以上报警轻松接入网络，以便进行高速主动报警。 IPV6000配以相应的单机由30 个硬盘组成的、用于120路视频30天存储的低成本IPV5000存储矩阵；单由160个硬件串口组成的、用于5000多个云台/解码器或球机控制的IPV4000控制矩阵；32进/32出的IPV3000报警矩阵及32进/32出的音频矩阵，组成一整套纯嵌入式数字网络视频监控解决方案，基本解决了上述各种问题。（1）对于模拟矩阵，IPV6000是纯数字的、纯网络的。对于标准的512K CIF传输码流，通过一条10G的光纤即可实现2万多路视频的双向全切换。即可以同时对外送出2万路视频，也可以从外面输入2万路视频。因为是IP分组切换，所以肯定是无损切换的，图像性能不会衰减。（2）对于PC式DVR与嵌入式DVR，IPV6000是一台完整的矩阵，可以直接接入大部分原模拟矩阵的控制键盘，单系统输入与输出可以无限制自定义。一台4U的IPV6000及IPV5000即可实现120音视频的采集，相当于5台24路PC式DVR，节省60%以上的空间及至少4台PC近1万元的成本。120路视频可以共享顶级的服务器资源，包括专业的SATA II 3Gbps的高端RAID阵列，1000M的高达2000路视频并发转发，极大的提高了系统的整体性能。视频输入与输出采用IPV6000，是纯嵌入式的，对外仅一根网线及一个IP，内嵌硬件网关，不会受电脑病毒的干扰。（3）对于DVR与模拟矩阵结合的方案。首先我们基本排除模拟矩阵的硬件成本，同时也节省了不少DVR的成本。在功能方面，我们一台设备完全溶合了DVR与模拟矩阵，安装更简单，操作更方便。一条11001 CAM ，12001 MON的指令即可实现11号矩阵第1路输入到12号矩阵第1路输出，而这两个矩阵可能一个在北京、一个在深圳。（4）为了解决目前市场上大量工程案例中“监控孤岛”问题，IPV6000通过各视频卡厂家的SDK在PC端进行软解压，然后软压缩为统一码流后再送到IPV6000进行解码输出。因为这里无需进行存储且是内网传输，码流较一次压缩要高很多，所以二次压缩基本上没什么损失。三、结论 数字化是大势所趋，模拟产品在监控系统只能不断退化到摄像机等终端产品，矩阵这样的核心产品一定会走向全数字化的道路；DVR/DVS作为视频监控数字化的先头部队，也会不断扩充产品的外延，引导整个安防行业走向数字化的轨道；成本及服务方面，从芯片厂家到终端用户整个产业链也会不断优化，以适应竞争不断白热化的市场需求。这三个方面是安防人必须要考虑的重要因素，只有顺着这个三方向去努力才能算是真正为市场做点实事。 |
