MPEG1的图像压缩方式,存贮和传输的数据量较大,这既增加了硬盘成本,也提高了对网络带宽的要求。按目前每个分支机构同时上传四路实时图像的情况,每个网点需租用一条10M带宽的城域网链路,其应用范围和可能性比较小,我们在此暂不考虑,主要考虑MPEG4和H.264的压缩方式、带宽和传输方式。
从上表列出的MPEG-4和H.264压缩算法对网络传输能力的要求分析可以看出:联网数字监控系统网络的传输带宽为128K-500K/路(根据图像的效果和画面变化大小而不同,该带宽包括监听语音和控制信号在内)。
在城域网、行业网内、局域网内,通过网内分配给每个监控前端的IP地址,使网上用户直接访问这个前端在网上注册的IP地址即可实现对这个前端的远程监控。
对于广域网用户,需要申请2-10M左右的网络带宽。但我们同时注意到:由于每个前端数字监控主机的IP地址是“电信”动态分配的,因此监控者无法正确掌握所监控对象的IP地址,为此除中心部分采用申请固定IP地址外,分支机构需采用支持DDNS的智能VPN宽带路由器把每次“电信”分配的动态IP地址的相对固定,以使监控者只记住一个固定的地址即可对这个前端进行访问,并提供QoS质量保证,保证图像质量的稳定性和连续性。
对于某些租用电信运营商专用线路的单位,从保证系统的经济性和保护用户的投资考虑,在保证系统需求的前提下,尽量节约开支,降低运营成本,如果考虑一路上传到监控中心,一路从监控中心下巡到各个网点,考虑1024K以上的PVC永久虚电路或VPN通道。
虽然很多数字监控生产厂家能够提供低带宽下的网络图像传输,但往往是牺牲了质量来保住图像的连续性,或者牺牲了连续性来保住了图像质量,满足不了作为跨地区联网应用的有力支持而作为摆设,不能从根本上解决问题,建议不具备联网通讯带宽条件的分支机构暂时不联网。
监控中心部分及实现功能
1、监控中心建立流媒体数码网络智能平台,监控中心主要由网络化IP数字矩阵切换控制系统、集群控制管理软件和屏幕墙构成。
IP网络数字矩阵一般是由一套硬盘录像数字主机以及集群控制管理软件共同使用的网络化数字矩阵切换控制系统。它通过TCP/IP网络接收数字视频数据包,通过内置多媒体软件控制硬件解压卡将网络视频数据解码还原到监控屏幕墙的监视器上输出显示。
IP网络数字矩阵系统基于计算机网络通信技术和先进的视频流媒体压缩编解码技术,通过灵活、直观、简便的人性化多媒体视窗软件控制平台,模拟了传统模拟矩阵的所有功能,例如通过中文名称列表方式或电子地图图标方式手动在任意监视器上调看系统中任一个摄像机图像,或将网络中任意若干个摄像机编组成若干个切换序列,在任一个监视器上调用任一个序列进行自动切换显示,或在多个监视器一次性同时调看任一个编组序列的所有摄像机图像,也可将多个编组序列同时在多个监视器上进行群组的自动切换显示,在调看图像的同时可控制前端云台、镜头进行各种动作。
不仅如此,IP网络数字视频矩阵系统还可方便地与前端硬盘录像数字主机联网集成报警系统功能,构成一个完善的网络化综合安防系统。系统可通过网络接收前端数字主机的报警信息并将报警现场图像自动连接显示在指定的监视器上等。
系统支持N台IP网络数字矩阵堆叠使用,构成Nx16个监视器输出的屏幕墙,并可由网络集群控制软件集中设置与统一控制管理,满足特大型分布式网络监控系统的要求。
2、系统实现功能(以英安特IP数字矩阵为例)
2.1 音视频图像的中心调看
数字矩阵在连接到网络数字视频信号后,通过硬件解压,将视频信号输出到监视器上显示。如果在菜单栏中按下“视频窗”按钮,对应每个输出监视器上的图像可以同时在视频窗口中相对应的显示区域内显示出来。
2.1.1 矩阵的监视器输出区域划分
在控制窗口的“数字矩阵面板”中,可以对矩阵的监视器输出(即显示区域)进行划分。
群组切换开始区:该项定义群组切换显示的起始监视器号。
报警及显示开始区:报警上传图像或手动连接图像显示的起始监视器号。
报警及显示结束区:报警上传图像或手动连接图像显示的结束监视器号。
在视频显示窗口内点击鼠标右键弹出右图所示画面,用户通过选择可以对显示区域进行单画面、多画面、启动或停止单个序列切换、最大化、还原、关闭本窗口等控制。
2.1.2 用户手动调看图像
用鼠标点击地图内摄像机图标或在“数字矩阵面板”中视频主机列表中双击摄像机的图标,即可将对应摄像机的图像调看到屏幕墙监视器上,系统具有以下四种用户手动调看模式:
①在某个监视器上调看图像
按下工具栏的“监视器”按钮弹出“监视器”选择窗口,如下图所示。选中一个屏幕墙监视器号后,双击地图上的不同图标或视频主机列表中的不同摄像机图标,即将对应图像调至该监视器上显示。
②在连续的几个监视器上轮流调看图像
设定“报警及显示开始区”和“报警及显示结束区”,连续双击不同的摄像机图标,双击的摄像机图像会在设定的开始和结束监视器上轮流循环显示。
③在连续的几个监视器上一次性调看某个切换序列中的所用图像
在“群组切换开始区”输入起始监视器号,点击。
④使用操作窗调看图像
为方便操作员在软件界面中直接调看图像,系统提供一路软解压的图像调看窗口。
2.1.3 自动联接图像
①报警自动上传图像
系统中的前端数字监控主机如有外部报警发生,可将报警所联动的图像自动上传到相应的矩阵监视器上输出显示。
②序列切换图像
IP数字矩阵主机可以以多种方式将设置好的序列进行自动切换。
单屏序列切换:将某个选中的切换序列中的各个摄像机图像在某一固定的矩阵监视器输出上自动轮流切换显示。