淺談視頻綜合集控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低功耗高能效的原則

　　多模塊集成的主要作用就在于能夠實(shí)現(xiàn)與聲音圖像的綜合聯(lián)動(dòng)，比如周界報(bào)警探測(cè)器觸發(fā)報(bào)警后關(guān)聯(lián)預(yù)設(shè)的一路或多路視頻切換顯示和錄像存儲(chǔ)，音頻信號(hào)超過(guò)設(shè)定分貝閾值后關(guān)聯(lián)預(yù)設(shè)的視頻切換顯示，視頻場(chǎng)景感知設(shè)定區(qū)域有物體移動(dòng)后關(guān)聯(lián)預(yù)設(shè)的視頻切換顯示，如果前端攝像機(jī)是云臺(tái)變焦攝像機(jī)，則會(huì)啟動(dòng)預(yù)設(shè)的預(yù)置位和巡航軌跡。對(duì)于這類綜合聯(lián)動(dòng)的智能預(yù)設(shè)處理，可以借助宏指令實(shí)現(xiàn)快捷編輯和自定義調(diào)用。宏是一個(gè)用戶自定義的操作指令，以替代人工進(jìn)行的一系列費(fèi)時(shí)而難以記憶的重復(fù)性鍵盤操作，自動(dòng)完成預(yù)設(shè)的各種操作，提供對(duì)緊急事態(tài)的應(yīng)急預(yù)案處理。通過(guò)宏這個(gè)友好的人機(jī)交互界面，將需求輸入，就可以讓系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)擴(kuò)展功能模塊的統(tǒng)一調(diào)用和關(guān)聯(lián)操作，用戶無(wú)需關(guān)心底層的硬件設(shè)備如何實(shí)現(xiàn)指令互通和數(shù)據(jù)交換。究其根本就在于所有功能模塊均采用了統(tǒng)一的協(xié)議棧和標(biāo)準(zhǔn)的接口設(shè)計(jì)，從而組成高度智能的一體化集成設(shè)備。

　　3、統(tǒng)一平臺(tái)應(yīng)用，平滑演進(jìn)

　　面對(duì)設(shè)備眾多復(fù)雜的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理環(huán)節(jié)中最低效的是不能進(jìn)行快捷有效地操作。為此，需要從統(tǒng)一平臺(tái)應(yīng)用接口和強(qiáng)化單類產(chǎn)品事件流管理兩方面入手。

　　統(tǒng)一平臺(tái)應(yīng)用接口要求所有軟件單元和硬件模塊都通過(guò)一臺(tái)總控服務(wù)器管理，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換、統(tǒng)一時(shí)鐘、統(tǒng)一視頻傳輸，共享處理資源。以VMS視頻綜合集控平臺(tái)系統(tǒng)為例，通過(guò)這臺(tái)總控服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有的基準(zhǔn)功能模塊和擴(kuò)展功能模塊的管理，包括對(duì)視頻輸入輸出、存儲(chǔ)磁盤、錄像通道、用戶權(quán)限、事件觸發(fā)、操作日志的全部設(shè)置，用戶通過(guò)客戶端只需要訪問(wèn)到這個(gè)IP即可，不但節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源，而且提高了執(zhí)行效率。

　　事件流管理則將單核中樞向多核節(jié)點(diǎn)推進(jìn)，核心思想是將相對(duì)龐大的視頻綜合集控平臺(tái)系統(tǒng)分解為二三級(jí)的子設(shè)備，從而便于中小系統(tǒng)的低成本快速部署。比如智能網(wǎng)絡(luò)矩陣通過(guò)WEB集控技術(shù)，以音視頻信息流為數(shù)據(jù)參照主線，綁定網(wǎng)絡(luò)視頻輸入輸出、報(bào)警輸入聯(lián)動(dòng)、報(bào)警分區(qū)控制、用戶權(quán)限管理、前端操作級(jí)別等功能，將多業(yè)務(wù)模塊一體化集成，用戶通過(guò)IE瀏覽器便捷管理，無(wú)需專用工作站服務(wù)器，也無(wú)需復(fù)雜連接和繁瑣調(diào)試，基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口的網(wǎng)絡(luò)鍵盤也為用戶提供了方便靈活的人機(jī)交互界面。

　　4、低功耗，高能效

　　不論是高密度緊湊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還是模塊化接口通用高速總線，都需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中考慮采用多種創(chuàng)新技術(shù)手段、使用更高主頻、更高性能、更小封裝體積的芯片處理方案。在眾多的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，F(xiàn)PGA是一種較好的選擇，可以幫助設(shè)計(jì)人員提高系統(tǒng)易用性擴(kuò)展性、提高單位密度。比如在視頻切換和字符疊加電路中，原先的通用方案需要配置多路芯片，致使電路復(fù)雜，PCB電路板面積增加，系統(tǒng)集成度下降。通過(guò)FPGA可以自動(dòng)識(shí)別視頻制式并產(chǎn)生同步信號(hào)實(shí)現(xiàn)視頻同步無(wú)抖切換，而且可以同時(shí)用戶自定義字符圖形疊加到多路視頻信號(hào)中，執(zhí)行效率和能耗壓縮率提高了8倍。比如目前最新上市的S系列32入16出視頻矩陣，機(jī)箱僅有1U高度，采用了多核單板式平臺(tái)技術(shù)，切換、控制、交換、疊加全部由一枚主芯片解決，為緊湊型小系統(tǒng)提供了最優(yōu)選擇。

　　功耗是一筆較大的綜合成本開(kāi)支，因?yàn)橐幚磉^(guò)多的功耗所造成的熱問(wèn)題時(shí)，電路板設(shè)計(jì)的復(fù)雜性增加了，對(duì)端口的密度和帶寬的要求上升了，但是波形因數(shù)下降了，迫使開(kāi)發(fā)工程師對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度和預(yù)算做出調(diào)整。(圖3所示)

　　芯片能耗包括多方面，比如FPGA的功耗就來(lái)自于預(yù)編程靜態(tài)器件功耗、浪涌編程電流、編程后的靜態(tài)功耗、動(dòng)態(tài)功耗。為解決此問(wèn)題;一方面利用更小芯片制程工藝比如65nm可以解決這些問(wèn)題，另一方面深入挖掘節(jié)能潛力，利用多種節(jié)電技術(shù)降低整機(jī)功耗，比如采用低耗高效能的DSP和PCB、采用智能軟件節(jié)電技術(shù)、功率控制技術(shù)(圖4所示)。

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