主頁(http://www.by236.com):高清技術應用及趨勢探討(2) 分辨率:1920×1080,16:9寬頻,能夠提供比4:3更加寬廣的畫面,適合狹長的流水線監(jiān)控,減少攝像機安裝的數量。 幀率:在1920×1080p下達到25幀/秒,保證圖象的實時和連續(xù)性,能充分監(jiān)視到流水線的動態(tài)情況。 以下為系統(tǒng)網絡拓撲圖
上圖中實線表示百兆鏈路,虛線表示千兆鏈路 網絡的物理鏈路上采用超5類的綜合布線UTP,當然能用6類更好。分中心的接入和匯聚在同一個機柜內,因此匯聚與接入的連接直接采用千兆電口即可,無需再增加光模塊。如果接入交換機放在場地現(xiàn)場,則接入與匯聚可采用千兆多模光纜連接。匯聚與核心連接最好采用萬兆光纖。因廠房較大,某些前端攝像機距離接入交換機超過100米,則此段的UTP鏈路改為4芯多模光纖,光纖兩端用100M光纖收發(fā)器,進行光電轉換。 傳輸網絡小結:由綜合布線和網絡交換機組成,小規(guī)模的項目只要設二層(接入與核心)即可,本系統(tǒng)因大規(guī)模較大,設計為三層架構(接入、匯聚與核心),系統(tǒng)速率滿足百兆接入、千兆匯聚、千(萬)兆核心。這是非常成熟的網絡架構,任何一個有網絡系統(tǒng)配置和實施經驗的工程師都可勝任設計。 2分中心設計 視頻服務器、存儲設備、電視墻、視頻工作站均設置在分中心內。 視頻服務器 我們這里提到的視頻服務器與廠家、媒體提到的視頻服務器(DVS)不一樣,DVS主要功能是對模擬視頻的數字化編碼,我們這里所說的視頻服務器主要是對前端攝像機發(fā)送過來的視頻流進行封裝和轉發(fā)到存儲設備上去,同時要響應視頻工作站的回放(實時和錄像)的請求,從存儲設備中取出對應路數的視頻流,相當于是流媒體服務器。 受目前PC架構的CPU總資源限制,一般管理視頻流不超過64路,為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,我們建議每臺連接不超過50路。本工程我們設置管理的是40路,這樣大大的提高了服務器的穩(wěn)定性,同時也保證了其他終端對服務器請求響應的及時性。 服務器具體選型上應采用四核至強處理器(2顆),2G以上的內存。每臺服務器上配置監(jiān)控視頻管理平臺軟件。 服務器、視頻流及管理平臺工作流程示意圖:
存儲設備 目前IP監(jiān)控工程主流的存儲采用IP SAN形式,每臺存儲通過2~4個千兆以太網口掛到IP網上,用于接收視頻服務器轉發(fā)過來的視頻流。對于存儲來說,我們最關心的是容量大小,因為這將關系到系統(tǒng)的總造價。下面來對高清和標清視頻存儲容量進行一下計算。 單路高清30天存儲時間的容量=3Mbps(平均碼流)×60×60×24×30÷8(小b變大B)÷1024(M變G)÷1024(G變T)=0.93T,為方便計算取1T容量。 單路標清30天存儲時間的容量=1Mbps(D1畫質下的平均碼流)×60×60×24×30÷8(小b變大B)÷1024(M變G)÷1024(G變T)=0.31T,為方便計算取0.3T容量。 因此每個車間按50臺高清30臺標清,存儲1個月時間來算: 總容量=50×1T+30×0.3T=59T 這個59T為全實時24小時錄像的理論容量,實際應用時考慮到工廠放假、生產線檢修、夜間停工、以及采用移動偵測錄像等策略,實際容量可以降低很多,采用48T也已經足夠了。 每個車間80路視頻的總流量=50×3Mbps+30×0.3Mbps=159Mbps 總控制中心設計 廠區(qū)設一個控制中心,對下面的5個車間分中心可以進行全面的監(jiān)控和管理,查看實時圖像和調用錄像資料。總控中心設有24塊大屏電視墻,作為全廠生產管理的調度中心。 從前面的分中心架構可以看出,每個車間的攝像機視頻碼流絕大部分已經在本地進行了存儲和實現(xiàn)了管理,即使總控制中心不運行也不會影響分中心的正常運轉。如果總控中心不調用、查看分中心的視頻,則總控和分中心之間網絡的流量基本為0;若總控中心要調用下面的視頻資料,按單屏單路顯示來計算,最多為32路,以高清碼流為例最多達32×3=96Mbps。鑒于此,我們認為分控中心的匯聚層交換機到總控的核心交換機采用千兆鏈路即可,當然從長遠角度來看,布線系統(tǒng)是一次性投資的,主干宜采用萬兆光纜,但目前對于監(jiān)控系統(tǒng)的應用千兆速率就夠用了,這樣也可以降低網絡交換設備的造價,畢竟萬兆設備的價格還是比千兆高許多。 32路視頻輸出,配置8臺4路輸出的視頻工作站。另外再設置6臺指揮調度工作站,可以對任意路視頻進行監(jiān)管、查看。
管理平臺的選擇 目前市面上能提供視頻監(jiān)控管理平臺軟件的廠商很多,有第三方的也有某硬件廠商配套的。一般來講第三方平臺軟件走的是開放性的道路,全面支持各品牌、各規(guī)格的IP攝像機,對于業(yè)主和集成商來說,以這樣的第三方平臺為基礎搭建IP監(jiān)控系統(tǒng)顯得非常方便,可以自由選擇各具特色的IP攝像機品牌產品,整合到系統(tǒng)中去,而不懼各品牌產品不兼容、不能管理。支持IP攝像機產品越多的平臺軟件,應優(yōu)先考慮。 可能有些同行和業(yè)主還對IP監(jiān)控系統(tǒng)不是很了解,認為IP系統(tǒng)造價投資一定很高,不是一般人所能接收得了的,但是我們通過這樣的案例,并對三種主流架構進行分析,完全可以顛覆造價貴的概念。 請看下表的分析
從對比中可以看出,IP標清系統(tǒng)并不比模擬系統(tǒng)增加多少造價,在合理選擇設備、精心搭配下還甚至可以做到造價更低。高清系統(tǒng)受制于攝像機本身的價位和存儲、軟件的造價,每路的造價尚不經濟,但從可以代替5路標清或1臺標清球機角度來看,造價并不高。 以上述工程為例,如果車間流水線不采用高清攝像機,覆蓋同樣的場地選用標清攝像機的數量會增加3~4倍,其造價同樣會增加很多。 而在滿足系統(tǒng)實際流量、存儲容量的情況下,選擇具有最佳性價比的配置和產品,則是降低IP監(jiān)控系統(tǒng)造價的一個重要手段。
影響IP高清監(jiān)控推廣的幾個障礙
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