河南新交際平安城市進入了一輪新的建設高峰，尤其是在一些一線城市，平安城市覆蓋面越來越廣，不僅僅是傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控和報警管理等治安管理系統(tǒng)，還將交通電子警察、應急系統(tǒng)、停車管理等城市管理納入，提升了數(shù)字城市、智慧城市的高度 ……
由于視頻監(jiān)控屬于帶寬密集型應用，在如火如荼的建設大潮背后，是大批的IT系統(tǒng)進入，這包括城域網(wǎng)建設、視頻存儲系統(tǒng)建設、視頻流轉(zhuǎn)發(fā)服務器建設等等，同時，這些系統(tǒng)的建設又帶來了龐大、繁雜的系統(tǒng)維護問題。從2010年的世博會首次大范圍建設高清監(jiān)控系統(tǒng)，的河南大規(guī)模高清監(jiān)控系統(tǒng)投入使用，給視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶來越來越大的壓力。這些壓力主要體現(xiàn)在：
·實時高清圖像清晰度和網(wǎng)絡帶寬之間的矛盾；
·高清錄像回放清晰度和錄像存儲容量之間的矛盾；
·高清錄像回放用戶數(shù)量和錄像存儲系統(tǒng)吞吐能力之間的矛盾。
這一系列的矛盾直接對系統(tǒng)建設成本和復雜性提出了更高的要求，無論是政府直接建設還是電信運營商或視頻監(jiān)控廠商BT模式，在當前國際金融危機和國內(nèi)通脹壓力形勢下，要從財政中撥出巨款投入城市治安管理建設，對于尚處于發(fā)展中階段的各級政府，不亞于一個沉重的經(jīng)濟負擔。
筆者有過多年的通信、圖像處理的工作經(jīng)驗，河南新交際中提出了個人技術見解，希望能夠借此推動高清監(jiān)控系統(tǒng)推進和完善。
方案一：借助于最新視頻編碼技術
當前平安城市中的高清監(jiān)控采用編碼、傳輸、解碼、存儲等一系列數(shù)據(jù)流程，為了節(jié)省投資，很多采用了分布式存儲，也就是說將前端的高清視頻數(shù)據(jù)通過NVR、H-DVR、NAS和IP-SAN等存儲設備在分控中心進行集中存儲，分布式存儲的優(yōu)勢在于將數(shù)據(jù)集中于各分中心，在較大規(guī)模的系統(tǒng)中，管理便利，可靠性好。集中存儲是將前端的高清視頻數(shù)據(jù)通過NAS、IP-SAN等集中在存儲中心，安全性好，但是投入成本與規(guī)模相關。
當前的高清編碼主要采用H.264編碼，一路1080p的碼流一般為8Mb/s，存儲一天需要的硬盤容量為8*3600*24/8/1024=84.4GB，一個月就是84.4*30/1024=2.5TB。如果部署40個1080p的監(jiān)控點，一個月的錄像文件達到100TB！目前48盤位的磁盤陣列，全部接2T的硬盤，做完RAID5后，可用空間也不夠。所以，高清監(jiān)控勢必會增加存儲設備上的成本投入。
所以，無論是分布式存儲還是集中式存儲，都不可避免需要建設龐大的錄像存儲系統(tǒng)。
IPTV視頻點播實現(xiàn)低碼流高質(zhì)量
但是，當前電信IPTV視頻點播應用已經(jīng)做到了2Mbps@720P，4Mbps@1080P，甚至有些私有編碼算法已經(jīng)能夠做到512Kbps@720P，1Mbps@1080P的超低碼流級別，這甚至要比2013年才能真正發(fā)布的h.265編碼算法還要低。而且這些視頻點播是全動感的電影視頻，畫面復雜度要遠遠高于監(jiān)控畫面(監(jiān)控一般為30%動感畫面)，那么，是否兩者之間有可借鑒之處呢？
誠然，超低碼流的電信IPTV應用的視頻點播數(shù)據(jù)一般是經(jīng)過多次壓縮后，從而獲得的低碼流、高畫質(zhì)的小體積視頻文件，這些工作都是離線、非實時完成的。
而實時轉(zhuǎn)碼一般是指將電視臺的高清節(jié)目實時轉(zhuǎn)碼為私有格式，以便獲得高質(zhì)量、低碼流，通過現(xiàn)有ADSL等網(wǎng)絡傳遞到用戶家中。在以上表格中，全高清1080P實時轉(zhuǎn)碼后的碼流僅為2.2Mbps，這個碼流對于我們監(jiān)控行業(yè)動輒4Mbps的碼流來講，也是非常低的。考慮到監(jiān)控行業(yè)的30%動態(tài)畫面，筆者相信1Mbps的實時轉(zhuǎn)碼碼流應該是能夠做得到的。當然，對于交通卡口等全動感畫面，2.2Mbps的碼流也是相當不錯的成績了。
當然，以上電信級的視頻壓縮算法可能根本無法跑在當前的TI壓縮處理芯片上，要么是跑在專門設計的ASIC壓縮芯片上，要么是直接運行在PC服務器上，來實現(xiàn)低碼流編碼。
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