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数字视频矩阵

安防全新观点——数字视频矩阵

跟着数字手艺的高速成长,软硬件程度的前进,不时有高机能的DSP和高速的总线获得操纵,使基于数字手艺的视频矩阵计划能够或许或许得以完成。海康威视近期将在板卡产物线上推出一款新的型号:DS4002MD,即矩阵解码卡,并基于这款产物,海康威视提出数字视频矩阵的处置计划。同时,咱们海康威视以为,数字视频矩阵将是安防业中新兴的一个热门,也将是视频矩阵今后的一个成长趋向。

一、视频矩阵的根基观点

1.视频矩阵的根基功效和请求

作为视频矩阵,最首要的一个功效便是完成对输入视频图象的切换输入。精确归纳综合那便是:将视频图象从肆意一个输入通道切换到肆意一个输入通道显现。普通来讲,一个M×N矩阵:表现它能够或许同时撑持M路图象输入和N路图象输入。这里必要夸大的是必必要做到肆意,即肆意的一个输入和肆意的一个输入。

别的,一个矩阵体系凡是还应当包含以下根基功效:字符旌旗灯号叠加;解码器接口以节制云台和摄像机;报警器接口;节制主机,和音频节制箱、报警接口箱、节制键盘等附件。对国际用户来讲,字符叠加应为全中文,以便利不懂英文的操纵职员操纵,矩阵体系还必要撑持级联,来完成更高的容量,为了顺应差别用户对矩阵体系容量的请求,矩阵体系应当撑持模块化和即插即用(PnP)的,能够或许经由进程增添或削减视频输入、输入卡来完成差别容量的组合。
矩阵体系的成长标的目的是多功效、大容量、可联网和可停止长途切换。普通而言矩阵体系的容量到达64×16即为大容量矩阵。若是必要更大容量的矩阵体系,也能够或许经由进程多台矩阵体系级联来完成。矩声势量越大,所需手艺程度越高,设想完成难度也越大。

2.视频矩阵的分类

按完成视频切换的差别体例,视频矩阵分为摹拟矩阵和数字矩阵。

摹拟矩阵:视频切换在摹拟视频层完成。旌旗灯号切换首要是接纳单片机或更庞杂的芯片节制摹拟开关完成。

数字矩阵:视频切换在数字视频层完成,这个进程能够或许是同步的也能够或许是异步的。数字矩阵的焦点是对数字视频的处置,必要在视频输入端增添AD转换,将摹拟旌旗灯号变为数字旌旗灯号,在视频输入端增添DA转换,将数字旌旗灯号转换为摹拟旌旗灯号输入。视频切换的焦点局部由摹拟矩阵的摹拟开关,变将成了对数字视频的处置和传输。

二、数字视频矩阵简介

1.数字视频矩阵的分类

按照数字视频矩阵的完成体例差别,数字视频矩阵能够或许分为总线型和包互换型。

总线型数字视频矩阵
望文生义,总线型数字矩阵便是数据的传输和切换是经由进程一条共用的总线来完成的,比方PCI总线。
总线型矩阵中最罕见的便是PC-DVR和嵌入式DVR。对PC-DVR来讲,它的视频输入是VGA,经由进程PC显卡来完成图象显现,凡是只要1路输入(1块显卡),2路输入的环境(2块显卡)已很少;嵌入式DVR普通的视频输入是监督器,一些新的嵌入式DVR也能够或许撑持VGA显现。在下面的两个例子中,它们都能够或许完成1路视频输入(还能够或许停止画面朋分),能够或许把这两款产物看成视频矩阵的一个惯例,也便是一个只要1路视频输入的特别环境。

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PC-DVR(PC+H卡、HC卡)构成的总线型数字矩阵

包互换型数字视频矩阵

包互换型矩阵是经由进程包互换的体例(凡是是IP包)完成图象数据的传输和切换。包互换型矩阵今朝已比拟前进,比方已遍及操纵的长途监控中间,即在本地录相端把图象紧缩,而后把紧缩的码流经由进程收集(能够或许是高速的专网、internet、局域网等)发送到远端,在远端解码后,显此刻大屏幕上。包互换型数字矩阵今朝有两个比拟大的范围性:延时大、图象品质差。因为要经由进程收集传输,是以不可防止的会带来延时,同时为了削减对带宽的占用,常常都必要在发送端对图象停止紧缩,而后在领受端实施解紧缩,颠末有损紧缩过的图象很难保障较好的图象品质,同时编、解码进程还会增大延时。所以今朝包互换型矩阵还没法合用于对及时性和图象品质请求比拟高的场所。

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包互换型数字矩阵

三、数字视频矩阵上风阐发

本钱上风:视频矩阵和DVR合二为一

接纳数字视频矩阵计划,只要一台装备就能够或许同时完成视频矩阵和DVR的功效,大大的节流了本钱。对矩阵的节制和DVR的节制集成在一路,便利矫捷。若是接纳摹拟矩阵,最少必要一台矩阵主机和一台DVR主机,装置调试庞杂,除DVR的本钱外,还要为摹拟矩阵支出高额的本钱。别的,对摹拟矩阵的节制,能够或许还必要外接其余装备,比方显现装备、矩阵节制器,矩阵节制键盘等,有些庞杂的功效乃至必要特地的PC机来停止设置装备摆设。摹拟矩阵的计划还必要视频旌旗灯号的分派、复用装备来完成DVR的录相功效,而接纳数字矩阵,则只要在DVR的根本之上,增添简略的矩阵模块便可,本钱绝对昂贵,且数字矩阵、录相体系的集成度高,不变性加强,也下降了今后保护的本钱。

功效上风:设置装备摆设矫捷,功效壮大,简略易用

在摹拟矩阵+DVR计划中,矩阵和DVR步调一致,必要别离节制,摹拟矩阵供给的操纵体例庞杂,易操纵性很差,且功效单一,若是要完成比拟庞杂的功效,必要很烦琐的操纵流程;而接纳数字矩阵,经由进程一个节制平台便可完成对切换矩阵和DVR的同时节制,操纵界面可由二次开辟商在Windows或Linux下自在开辟,能够或许按照本身客户的须要定制操纵法式,定制各类功效,所构建的体系,完整取决于开辟商本身的软件。

在数字矩阵中,基于对图象的数字处置:能够或许在完成视频切换的同时,对图象停止良多处置,比方叠加字符、叠加图象,地区粉饰等,这些都是今朝DVR所遍及具有的功效,可是对摹拟矩阵,因为它的焦点是基于摹拟旌旗灯号的处置,在面临这些功效时,则显得力有未逮。这里以字符叠加功效为例,摹拟矩阵常常必要外接字符叠加芯片来完成,凡是只能完成ASCII码也便是英笔墨符的叠加,而能够或许或许完成汉字叠加的摹拟则能够或许说是百里挑一,更不必说同时撑持简体、繁体,乃至日文了。至于图象叠加等功效,在摹拟旌旗灯号层根基是没法完成的。
数字矩阵能够或许供给更丰硕的图象显现形式。传统的摹拟矩阵只能停止最简略的1:1的图象输入;而数字矩阵在此根本上还能够或许完成N→1(经由进程对图象的缩放处置,能够或许完成多路图象在一个窗口显现)和1→N(一个输入图象同时在多个输入端显现)的显现体例,乃至是画中画等高等功效。
最初是体系不变性,数字矩阵+DVR的计划,体系集成度高、功耗低,不变性高;而接纳摹拟矩阵计划,因为必要多台装备,出题目的几率则大大增添。

潜力:成长空间庞大

摹拟矩阵节制体系今朝已很是成熟,其产物的布局和功效在近几年,乃至是十几年内,都不产生大的变更,可发掘的潜力已很是无限。

而数字矩阵则完整差别,今朝数字手艺的成长能够或许用日月牙异、前程广漠来描述。起首,跟着硬件机能的前进,在高速总线方面:66M的PCI总线已很成熟和前进,比方PCI-E或别的的高速串行总线也不时的提出;在芯片手艺上:已呈现了600M、720M乃至是1GHz的高机能DSP,能够或许说,得益于硬件平台机能的不时前进,一定使数字矩阵的功效不时的晋升,不时的向高端成长。与此同时,软件的前进一样不可疏忽,不时有新图象的紧缩、处置算法提出,图象紧缩的效力不时前进,也不时有更庞杂、更智能的图象处置算法获得操纵,比方智能的挪动检测、智能辨认手艺(人脸辨认,指纹辨认、车牌辨认、署名辨认)今朝都已有了比拟成熟的操纵,这些更高条理的图象处置手艺,操纵今朝硬件平台,已能够或许操纵到咱们的数字视频体系中。是以跟着软、硬件程度的的飞速前进,咱们有来由信任,数字矩阵的成长空间会很是广,不管是在机能上仍是在功效上一定会周全跨越摹拟矩阵。

二次开辟简略、便利

和之前的H卡和D卡别离操纵各自的SDK差别,新的SDK将同时撑持H卡、HC卡和MD卡。只要经由进程一个SDK即能够或许同时完成编码、解码、和矩阵节制,新的SDK中编码、解码局部和原有SDK中的编码、解码局部兼容,用户只要增添矩阵节制局部便可,极大的下降了用户停止二次开辟的庞杂性。同时:H卡、HC卡和MD卡能够或许混插,便于对现有的工程停止保护和扩大。

四、海康威视的数字视频矩阵处置计划

咱们的数字视频矩阵处置计划是基于海康威视已推出的HC系列紧缩卡和行将宣布的MD系列矩阵解码卡来完成的。HC卡担任体系的录相、预览、收集传输功效,这局部的操纵已很是成熟。而MD卡是完成视频矩阵的关头,MD卡在完成原有解码卡的全数功效外,增添了矩阵输入,完成了视频矩阵功效;同时MD卡也能够或许自力于HC卡,只做硬件解码卡操纵,经由进程收集毗连到远真个视频办事器,即能够或许是海康威视的板卡也能够或许是嵌入式装备,构成收集视频矩阵,这一点和原有解码卡不异,但新的MD卡在功效上和D卡比拟,会有很大的扩大,比方,解码路数大大前进,原有D卡1个DSP只能解1路,此刻则最少能够或许解4路。同时具有多窗口画面朋分功效,用户能够或许对解码图象做肆意组合输入。新增添的同步功效,能够或许在各路解码器之间完成同步。

1.DS4002MD卡首要参数
操纵体系撑持Windows2000/XP,及Linux。
作为矩阵操纵:
每块卡撑持2路矩阵输入,可不变撑持4路。
共同HC卡操纵,可完成64×4的视频矩阵,同时保障64路及时紧缩。
作为解码操纵:
解码功效和原有解码卡完整兼容。
每块卡撑持4路解码(及时解码4路CIF、4路2CIF或2路4CIF),2路摹拟输入,最高可撑持64路解码,32路摹拟输入。

2.DS4002MD典范计划
⑴组建本地视频矩阵、及时录相体系
在该体系中,由HC卡构成64路DVR体系,这和今朝的板卡计划完整不异,别的增添了2块MD卡完成4路摹拟输入,完成视频矩阵功效。

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一个64×4的数字视频矩阵+及时录相体系

⑵组建收集矩阵
由16块DS4002MD构成收集矩阵,同时撑持64路收集解码和32路摹拟输入。

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32路视频输入的收集监控中间

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