主頁(http://www.by236.com):地鐵高清電視監控系統設計解決方案分析(2) IP高清攝像機與HD-SDI高清攝像機,兩者各有千秋,IP高清攝像機優勢在于IP網絡的開放性和管理軟件的功能強大,設備接入只需一根網線即可使用,組網簡單、系統開放性好、擴容方便,更為經濟,但圖像和控制延遲約200ms-300ms。而HD-SDI高清攝像機的優勢在于實時性好,本地上電視墻和監視器圖像清晰度高,但組網稍微復雜,成本稍高,上傳遠程控制中心圖像和控制延遲約200ms-300ms。 傳輸設計 HD-SDI高清攝像機傳輸設計 非壓縮高清視頻方案的傳輸主要通過HD-SDI接口:75Ω/BNC,接口連接的同軸視頻線纜,廣電標準傳100米,如果超過100米,采用光纖,但需配HD-SDI光端機,HD-SDI光端機還可選帶1-3路環出,多路的環出功能可為客戶節省視頻分配器數量減少用戶付出的多余成本,因為一般同1路視頻進高清視頻矩陣,同1路視頻進視頻編碼器,同1路進站臺監視器。高清視頻矩陣視頻輸入接口具有光口,可以節省1臺HD-SDI光端機。 有的HD-SDI高清攝像機還內置光纖接口,如果接入有光口高清視頻矩陣,就不需HD-SDI光端機。 HD-SDI光端機可以在光纖上傳1路單向/雙向HD-SDI信號,和1-2路反向數據,1-2路反向/雙向音頻信號,不需單獨敷設音頻和控制線。 在地鐵線路控制中心一般是音視頻圖像通過交換機和高清音視頻解碼器通過大屏幕圖像拼接處理器上電視墻,高清音視頻解碼器可以帶HDMI/DVI輸出接口,大屏幕圖像拼接處理器可以帶HDMI、DVI輸入輸出接口,全高清LED液晶電視輸入接口有HDMI、DVI,那么交換機到高清音視頻解碼器是超5類網線,高清音視頻解碼器到大屏幕圖像拼接處理器采用HDMI/DVI線纜,不超過15米;如果超過15米,采用帶有HDMI、DVI接口高清光端機。 IP高清攝像機傳輸設計 采用IP高清攝像機,傳輸接口:RJ45,100M以太網傳輸,供電形式:IP高清攝像機還可通過以太網POE供電,所有的連接線纜,只要一根超5類4對UTP即可。考慮到POE供電交換機造價比較高,為了降低成本,采用單獨的電源線12VDC集中供電,因POE供電是屬于錦上添花的東西,采用低電壓供電電源線可以與UTP網線共管敷設,無需單獨再鋪設管路,但超過100米需采用光纖配置光纖收發器。 輸出傳輸設計 高清顯示設備(液晶顯示器,液晶電視,離子電視)帶有HDMI/DVI接口。 高清視頻矩陣接口支持HD-SDI、HDMI、DVI。高清視頻解碼器接口輸出支持HDMI、DVI。 高清視頻編碼器可靈活支持配置SDI、HDMI、DVI高清視頻輸入卡,支持各種高清視頻輸入接口,提供以太網電口、RS-485串口、RS-232串口等多種接口,還可以通過插卡方式提供SFP接口和EPON接口,能夠適應多種組網環境。 HDMI/DVI支持5Gbps的數據傳輸率,最遠可傳輸15米,高清視頻矩陣到高清監視器如果超過15米可采用HDMI高清視頻光端機, 在遠程控制中心,各個車站監控圖像通過交換機經光纖上傳到中心交換機。 視頻綜合平臺設計 視頻綜合平臺設計 視頻綜合平臺集高清編解碼器、高清數字矩陣、視頻管理服務器、交換機、監控終端實現了高清視頻監控從采集、傳輸、編碼、切換控制到顯示應用。如果采用全IP高清攝像機,本地就不需要高清數字矩陣,采用IP矩陣,所謂IP矩陣是控制終端控制軟件根據攝IP高清攝像機和視頻編解碼器及儲存服務器IP地址節點顯示矩陣內容,調用、切換視頻監控圖像,由于矩陣類型選擇的是IP,所以矩陣中的節點全是IP地址節點,即顯示的是IP地址之間的通訊。有的廠家將高清編解碼器、高清數字矩陣、交換機、高清光端機集成1個機箱,好處是體積小,擴容方便,減少控制設備之間線纜,可靠性高。高清編解碼器主要功能是對高清實時音視頻信號進行H.264編碼壓縮,支持高清視頻格式1920×1080P@25fps和1920×1080P@30fps,并封裝為IP數據包,通過IP網絡傳送到指定的目的地址。 所有監控的控制流都由視頻管理服務器處理,但是系統中音視頻媒體流并不在視頻管理服務器上集中處理,高清編解碼器采用全IP網絡傳輸,支持點對點的單播和點對多點的組播傳輸方式,高清編解碼器集成iSCSI客戶端模塊,通過IP網絡進行以分布式的交換和處理。 音視頻儲存設計 車站采用IPSAN存儲陣列,高清編解碼器可采用內嵌iSCSI協議,直接對IPSAN進行寫入操作,從而實現音視頻數據的集中存儲和管理,避免了由于文件存儲和流媒體服務器性能瓶頸,通過iSCSI塊存儲,可以實現對緊急事件的即時回放,大大提高事件的應急響應能力。 在控制中心備份1套IPSAN存儲陣列,當某個車站IPSAN存儲陣列癱瘓,由控制中心IPSAN存儲陣列接管或儲存報警、感興趣信息。 控制中心配置1臺存儲數據管理服務器,實現各個車站IPSAN存儲陣列分布式部署,控制中心集中管理,有效的解決了大規模監控面臨的視頻海量存儲管理問題,實現存儲設備的管理與物理位置無關,所有存儲設備相當于一個巨大的虛擬存儲硬盤,簡化了存儲設備的部署和管理,完成存儲空間管理:支持存儲空間的動態分配及調整,提高存儲空間的利用率。完成存儲計劃管理:可對所有監控點制定存儲計劃,實現前端監控點視頻存儲的自動管理。完成存儲策略管理:可針對不同的監控區域采用不同管理策略,包括存儲時長、RAID等級、是否支持快照等,實現對存儲空間的運營。完成存儲數管理:支持視頻數據高效存儲、檢索、下載、集中存儲、重要信息的歸檔備份等功能。 獨立磁盤冗余陣列:RAID5是一種存儲性能、數據安全和存儲成本兼顧的存儲解決方案,通過奇偶校驗信息提供冗余的存儲能力。它不對存儲的數據進行備份,而是把數據和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID5的各個磁盤上,并且奇偶校驗信息和相對應的數據分別存儲于不同的磁盤上。當RAID5的一個磁盤數據發生損壞后,利用剩下的數據和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數據。 車站客戶端設計 車站運營一般配置1臺PC監控控制終端,至少4臺監視器,高清標準要求電視屏幕幅型比為16:9,而不是傳統電視4:3的比例,這樣更增加了觀看的臨場感和更符合人眼觀看的習慣。車站公安一般配置1臺PC監控控制終端,至少4臺監視器,采用高清監視器1920×1080P,帶有高清視頻輸入接口:HD-SDI、HDMI、DVI-D、Y/Pb/Pr視頻接口。如果系統采用全IP視頻監控,高清監視器通過HDMI或DVI-D接口與視頻解碼器相連,通過客戶端軟件界面和網絡視頻控制鍵盤靈活的調用、切換、控制多路監控視頻圖像到高清監視器,PC監控控制終端內置軟件解碼,支持多路視音頻信號的軟解碼,使得用戶可以直接在PC上對監控內容進行實時查看、控制或歷史回放監控圖像,實現了IP矩陣功能。如果采用高清視頻矩陣,那么將高清視頻矩陣通過HDMI或DVI-D接口與高清監視器相連,通過矩陣鍵盤或PC監控控制終端將監控圖像在高清監視器顯示。
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