淺談嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣組網(wǎng)應(yīng)用

    一、概述

    隨著視頻監(jiān)控的數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來，越來越多的模擬監(jiān)控系統(tǒng)被數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)所取代，同時(shí)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量越來越多并且越來越密。這不僅要求在監(jiān)控前端部署網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，而且要求在大型視頻監(jiān)控中心或指揮中心部署網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣，以滿足網(wǎng)絡(luò)視頻圖像解碼上監(jiān)視器、電視墻的目的。

    網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的監(jiān)控中心，只需要一根網(wǎng)線或者光線便能傳輸上千路視頻、音頻和控制信號(hào)，這將徹底顛覆傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控的系統(tǒng)構(gòu)架，網(wǎng)絡(luò)化變革已經(jīng)成為傳統(tǒng)矩陣廠家不得不應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。

    二、矩陣技術(shù)發(fā)展歷程

    傳統(tǒng)的模擬矩陣由于視頻傳輸采用模擬信號(hào)，所以每一路視頻信號(hào)需要一路同軸電纜接入。相應(yīng)的控制信號(hào)也需要單獨(dú)的控制線來傳輸。這勢(shì)必造成在傳輸線纜方面對(duì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)也會(huì)十分復(fù)雜和繁瑣。由于模擬矩陣只是簡(jiǎn)單地采用搭橋的方式實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的切換，因此要對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理是不可能的。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化日益普及的今天，傳統(tǒng)模擬矩陣在數(shù)字視頻信號(hào)的傳輸、解碼、切換、控制等功能支持上顯得越發(fā)捉襟見肘。

    隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)首先發(fā)展起來的是數(shù)字視頻矩陣技術(shù)。數(shù)字視頻矩陣通過網(wǎng)絡(luò)接收前端的視頻源，利用圖像解碼卡實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換，再通過一套矩陣軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)多路前端視頻信號(hào)的任意切換、控制、上電視墻上顯示。 但是由于數(shù)字視頻矩陣運(yùn)行在WINDOWS操作系統(tǒng)之上，對(duì)于操作系統(tǒng)的依賴型很大，所以在安全性、穩(wěn)定性、擴(kuò)展性以及防網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊等方面還存在很多不足之處。

    還有一種數(shù)字視頻矩陣技術(shù)，采用“虛擬矩陣＋多個(gè)嵌入式解碼器”組合實(shí)現(xiàn)。在解碼側(cè)采用多個(gè)單路嵌入式解碼器，分別對(duì)應(yīng)前端若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻源，通過服務(wù)器上運(yùn)行的“虛擬矩陣”軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)前端視頻源的調(diào)度和控制。嵌入式解碼器的應(yīng)用，提高了解碼側(cè)的可靠性，但是由于該系統(tǒng)是由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器組合而成，給系統(tǒng)的管理帶來了復(fù)雜性，而且由于控制軟件仍然運(yùn)行在WINDOWS平臺(tái)上，無法解決操作系統(tǒng)在安全性、穩(wěn)定性等方面的固有問題。

    網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控的發(fā)展，需要一套真正面向網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的矩陣解決方案，在這種情況下，嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣應(yīng)運(yùn)而生。

    嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣充分考慮到了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控環(huán)境下的傳輸、解碼、控制、管理等需求特點(diǎn)，提供了一體化的解決方案。通過一個(gè)以太網(wǎng)口，網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣可以接收和傳輸上千路視頻、音頻和控制信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)多路視頻信號(hào)同時(shí)解碼和分組切換。網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣運(yùn)行在嵌入式操作系統(tǒng)上，相比于WINDOWS操作系統(tǒng)，其可靠性、防網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊的能力大大提高，也降低了維護(hù)成本。網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電源、背板、控制模塊、解碼模塊分別由不同的模塊實(shí)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)不但提高了系統(tǒng)運(yùn)營的可靠性，而且在系統(tǒng)的擴(kuò)容行方面也優(yōu)勢(shì)顯著。通過增加解碼卡，就可以實(shí)現(xiàn)解碼端口的擴(kuò)容。

    由以上比較我們可以看出，嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣在網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)分組切換及上電視墻的應(yīng)用上具有較大的優(yōu)勢(shì)，代表了未來網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣的發(fā)展方向。

    三、嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣組網(wǎng)及應(yīng)用

    嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣能夠通過自身的網(wǎng)絡(luò)接口從網(wǎng)絡(luò)上接收2048路數(shù)字視頻碼流（可能是MPEG4、H.264、MJPEG等等不同格式的碼流），將這些數(shù)字視頻碼流進(jìn)行解碼，并且轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號(hào)，然后輸出給16臺(tái)甚至32臺(tái)監(jiān)視器，構(gòu)建一個(gè)2048×16或者2048×32的大容量網(wǎng)絡(luò)矩陣。 

    網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣的典型應(yīng)用如下圖所示：

    嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻矩陣典型應(yīng)用