模拟监控和网络高清监控混合的整体解决方案

老钟安防观察

　　项目原始需求
' _. y% ^$ I. \. w2 z　　1、电梯8个
　　2、大堂12个。其中有4个高清
  a4 f' B3 |" f　　3、车库红外枪机35个，其中高清4个
2 {* ?# B1 F6 r1 Z) k* C4 j: k　　4、一层室外枪机15个其中4个高清，一体球机10个
　　5、周界红外枪机15个
; o2 `4 v3 F% T　　6、别墅区红外枪机20个，其中高清4个
　　暂时设有监控点115个，准备做数模混合监控。模拟采用硬盘录像机录像，高清采用NVR录像，可统一上墙监控，并且周界部份可以做报警联动。准备有3*4的拼接墙。
& x" p7 E' i6 D　　需求分析
( G: L7 F$ ], k: {　　从项目需求最原始的设计出发点来看，它的本意就是“一般的监控点就采用通用的模拟监控，重点的装上几个换上高清的，像电梯这种专用的场合没有高清方案只能采用模拟的也肯定得用模拟的了”，这个需求从常理来讲它是非常合理的，但从监控行业本身的发展逻辑来看这种需求的出现却并不是正常的，也并不容易找到合适的解决方案。在满足基本功能的同时，也需要借助于新的配套的技术平台，匹配上相当的设备及系统设计思路才能让整套系统平整的运转起来。
　　第一个问题：模拟系统与高清系统的混合布线的问题
. f) A2 V; \& [& B' |" p　　从清单上看，各个监控分区都掺杂着模拟与高清的设备，模拟的必须走视频线加光端机点对点传回监控中心的方式，高清的肯定就走网络布线的方式，通过交换机集中后再通过光纤收发器的方式传回。如果采用两套独立的布线方式，不仅布线成本相当高，而且维护量也相当大，同时也失去了网络数化原始的作用。
# ?+ k+ @6 a8 O　　我们建议采用的是直接将模拟信号在前端分散编码，然后与网络高清的视频通过网络传输回监控中心。简单来说，只要某个地方需要传回一路高清信号，那么再传回100路模拟信号的布线成本几乎为零。只需要把视频线拉到离这个高清摄像头最近的位置，加上一台编码，接进交换机，就全部传回来了。这样就充分的发挥了网络化布线的核心优势，一是可以进行线路级联，二是在某个点可以方便的扩充到近百路视频，三是便于维护与拆迁。
7 i. |6 ^; p2 J: u: t+ \- M" N　　第二个问题：模拟的效果与高清的巨大的效果差问题
) C/ g7 l; ^" K2 C! S/ `/ J　　解决这个效果差的问题，视频压缩并不是影响画质的主要因素，模拟到数字的转换才是决定性的因素之一。我们通过提升A/D转换这个根源性的画质瓶颈，从原来的704*576的采样提升到960*576(后边简称模拟高清)，同时借助于海思新一代3520/3521/3531高性能压缩芯片，进行单芯片4-16路模拟高清的画质压缩。让模拟的效果在原来D1标清的基础上提升了30%，*大程度的接近于高清的效果，我们通俗的称为“模拟高清解决方案”。我们直接的效果是700线以上高端模拟的信号通过960H的采集及压缩后做四画面显示，720P的做单画面显示，两边的效果基本接近。
/ c- u4 ]% `$ [+ o, x) J2 K  p( ^　　这个工作大公司都在网络高清市场里豪赌，已经无暇顾及了。小公司也在拼命的挣扎，更加无法冷静去思考这个市场的存在，同时也需要相当长时间的技术积累才能完成。所以，我们根据这块市场研发的系列50多款产品真正的弥补了从模拟到数字的最重要的编码环节，他以略高于硬盘录像机的成本快速的形成了行业的“软骨组织”。
　　第三个问题：模拟系统与高清系统的混合切换显示问题
　　根据需求的数据，总共115个视频，12块拼接屏，其中高清的只占了16个，模拟的占了接近100个。根据我们常规的设计思路，中间的四块屏各屏四画面显示重点的16个路高清，效果好而且既然必须用高清的肯定也是非常重要的，我们叫中间大屏重点监控，边上的小屏自然就尽可能全部显示所有模拟的效果。根据960H的画质特征及与720P的相对效果差，正常情况下边上各屏显示9画面的960H模拟视频，一共同时显示45路视频，就是两轮多一点就切换完了。
4 A  y$ n( o9 ?# [! D　　如果只是满足这样的需求，或许传统的一些解决方案可以变通来解决，但这个系统还具备报警联动功能，报警的时候，就不一定只是预先设定的高清信号的重点视频，所有相关的摄像头就会直接提升到重点视频，就是得在中间拼好的屏上进行放大显示。就是高清与模拟的信号就必须是能混合切换的，要不整套系统就会非常卡壳的。
　　行业里的常规理解，NVR的本地输出多路视频基本都是子码流，NVR的本地输出模拟的怎么混合在一起，而且要将其中某一路视频进行单独的切换或是拼拼放大显示，要流畅便捷的操作是件不容易的事。
+ _  o9 b. O2 z9 f9 K$ T　　第四个问题：模拟系统与高清系统的混合切换控制问题
　　模拟球机即便是通过了模拟高清的编码，因为平台软件缺少了模拟矩阵对球机进行批量控制的功能逻辑，所以也不能发挥它应有的设备价值。但我们的数字矩阵全部的继承了模拟矩阵所有的功能逻辑，包括批量的球机控制及报警联动的球机控制等功能。而且根据全部数字化的优势，对传统的模拟矩阵功能逻辑做了一定的优化。比如批量的留守位功能，当系统在最后一次收到某个球机的控制指令一定时间后，系统会对该球机发出回到留守位的指令，避免了球机本身逻辑不够完整的问题。
　　批量的球机控制逻辑，我们举个典型的应用案例就能明白。在平安城市等项目中，球机都会进行某种规则的自动巡航。但球机本身的巡航功能仅限于单个球机的设置，而平台软件中的这个功能也只能代替IE进行设计罢了，最终的功能实现都是借助于球机本身的巡航功能实现的。在上百个球机都在不同的跳动的时候，毫无规则的乱巡，而且无法方便停止的功能设计在实际应用中极大的降低了系统的可用度。而矩阵的同步切换后边有不同预置位的功能，那么不同的同步虽然输入与输出是一样的，但预置位指向了不一样的位置。将多个同步设成一个群组，一个群组的各同步间有不同的停留时间可以设置。同时可以根据不同的步长设置白天与晚上不同，正常时间与节假日不同的几个群组。这样就可以在换班或是不同的时间段内运行不同的群组就可以了，而且通过键盘停止了某个视频的自动切换就能快速的停在那不继续巡航了。
, L9 U, l1 X  j7 |( z6 b2 \　　报警联动的球机控制，这在模拟矩阵里也是最常见的功能，直接在报警联动切换里填上球机对应的预置位，在报警的时候就会自动调用这个预置位。但在这个系统中的需求是，报警输入也得进入网络系统，联动的球机控制也是基于网络结构的调用。在平台软件里就会经过大量的设置才能完成这样的功能逻辑，我们数字矩阵继承了原来模拟矩阵的所有功能逻辑，自然也就完整的实现这样的逻辑。同时我们在模拟矩阵报警联动切换的基础上做了相当幅度的优化与改良，我们可以在报警联动的时候一次性联动多次切换，同时可以联动进行拼接屏的控制，及网络报警联动输出。也能进行报音提示等智能化的工作，同时除了通过报警联动切换，编码器中可选带有越界报警、物品丢失等联动信号，让异常情况的判断更加多元化，报警联动更加的立体化。
* N9 Y4 H$ g7 O  n, o" p　　类似于这些基础功能在模拟矩阵一个单片机就能做到的事，但普通的平台软件，做大量的代码修改都无法完成的逻辑设计，重要的就是各自的功能定位不一样。而数字矩阵则是完美的解决了这一切的问题，既有软件系统的灵活性，又有模拟矩阵的完善而又严谨的功能逻辑。而没有专业的模拟矩阵背景的同行，则只是完成了其中最简单的解码显示功能，并没有这些专业的矩阵切换功能逻辑。
) }5 q5 q8 P; U: q2 e3 x" ?　　第五个问题：模拟系统与高清系统的混合存储问题
0 s* H' h6 I0 ^, T, S% J. E$ Y　　系统设计的原始出发点“模拟采用硬盘录像机录像，高清采用NVR录像”，对于小型系统是可以的，但对于上百路视频的系统则需采用更为专业的存储解决方案。
　　1)更换硬盘不再麻烦
　　100路960H(2Mbps)录像，16路720P(4Mbps)高清录像，我们按一个月计，总共(20G/天*100路+40G/天*16路)*30天/2048G/0.8=48块2TB硬盘()2TB的硬盘实际容量只有1.8TG，同时还得预留10%的空间)。系统运行一年后，硬盘故障率总是有的，时间越长，故障率越高。
/ d* [/ U8 W- Y5 X4 H6 a　　录像机&NVR方案：当硬盘坏了，需从层叠的多台录像机中把它请出来，再拆关掉它，拆开它，找到硬盘才能拔出来，换一块硬盘最少要半个小时，需专业人员操作。
" ], S8 [. z; I; ?　　数字矩阵集中存储方案：采用热插拔硬盘，不用断电，直接从前面板拔出硬盘即可，甲方操作人员经简单培训即可。
　　2)统一回放的优势
# y+ X: ^* s% g8 b; o# L( ?　　录像机&NVR方案：硬盘录像机本地显示分辨率相当低，所以字符模糊，用鼠标操作查找一个录像文件相当费事，找一个录像文件要半个小时，从录像机中下载半个小时200M的录像文件最少要3分钟。
　　数字矩阵集中存储方案：采用统一的网络播放器，在一个界面里就可以找到整个系统所有的录像文件，双击就可以下载。找一个录像文件仅需不到一分钟，下载200M文件仅需3秒钟。
/ W7 d0 U  l8 N. j% ]# h* m# q　　第六个问题：监控系统与拼接系统的统一拼接控制问题
　　模拟的直接上拼接屏，因为大屏里边本身有个并不专业的A/D转换逻辑。所以图像的画质并不是十分的理想，而且模拟视频的像素点与屏幕能正常显示的像素点之间存在一个匹配的问题，我们通常的一个说法是16:9与4:3的问题。其实问题的本质是如果多个屏幕的像素点显示一个图像的像素点，就会存在雪花点放大的问题。如果一个屏幕的像素点显示多个图像的像素点，就会出现斜边巨齿的问题。这个问题在全部数字化之后，通过数字矩阵的解码输出卡，及多路图像的分割显示，就会有明显的改善。
  R2 T; K& X% Q8 Y: ~+ [　　虽然我们有了将模拟转为数字的模拟高清的编码设备，也有了对模拟球机或是高清球机进行统一管理与控制的数字矩阵，如果没解决好这个拼接的问题，我们依然不能提供一套真正实用的，众望所归的整体解决方案。
　　我们的数字矩阵通过监控行业的实际需求，巧妙的把这个问题给解决了。在监控行业里，拼接屏需要工作在两种状态，一种是独立屏状态，完全是一台监视器一样;另一种是拼接屏状态，将任意4/6/9/12/16块屏拼接起来显示一个大图像，或是某一个输出信号进行多画面显示。我们通过中间加入一台拼接控制器进行信号源的切换，同时也控制各屏工作在两种不同的状态实现了这两个功能。
　　传统安防+智能分析 老项目创造新利润，监控中心华丽转身
　　从业十余年，经历了安防行业的风起云涌、迭代更新。立足视频监控，兼容了上百个IPC/NVR/DVR等设备厂家，上百个屏厂家，各种报警输入/输出/联动方案，门禁/对讲/温湿度等多个弱电设备的互动控制，通过GB28181或平台SDK或SIP协议与各监控平台、IPTV系统进行视频及控制的互动。第三代智智能分析联动报警系统已在深圳富士康/深圳地铁/酒钢集团/浏阳鞭炮厂等项目全面使用，在原有的视频解码及报警联动的基础上，可完成一系列的智能分析动作◎入侵检测 ◎警戒线穿越检测 ◎徘徊检测 ◎运动目标逆行检测(方向检测)◎遗弃物检测◎物品搬移检测 ◎摄像机遮挡移动检测 ◎人流量统计 ◎超员报警 ◎人脸识别 ◎传送带检测 ◎焰火检测等。再辅以4K超清地图，采用在线与脱机相结合的高清度地图，当某个区域的地图在在线状态下某个级别的地图查看过后就会自动下载，最大可到32级。硬件采用HDMI+DP双口输出4K的分辨率，通过HDMI接到小屏可以方便的操作，并能通过DP接口直接投射到多屏拼接屏上，在地图上可以在每个下属单位的位置上显示视频，一个下属单位可以单画面显示一个视频，也可以两画面同时显示两个视频，四画面同时显示四个视频，并且支持可缩放GIS地图直接进入更精准的平面地图，在平面地图上不仅可以显示视频，还可以标注报警点信息，但对应的报警点报警后，对应报警点闪烁，并伴有声音提示，同时4K客户端也可以直接回放4K电影及显示PPT等内容，监控、办公两不误。
3 v- p2 ?/ {) i* ~! m　　智能分析联动报警系统将一般监控系统的事后分析变成了事中分析和预警，它能识别可疑活动(例如有人在公共场所遗留了可疑物体，或者有人在敏感区域停留的时间过长，闯入禁止进入区域等)，在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面以提前做好准备，还可以让用户在安全威胁出现时执行预先设计的好的应对策略，有效防止在威胁出现时造成的时间延误和经济损失。一方面对于一些老项目的升级改造，可以建立技术壁垒形成有效的控标，另一方面有利于原有关系的维护以及创造更高的价值。