大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)中矩陣產(chǎn)品的技術創(chuàng)新

與此同時，數(shù)字化已經(jīng)成為城市發(fā)展的必然趨勢，數(shù)字技術可以應用于日常的城市安全管理，事故應急救援行動等，這就為大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設提供了有利條件，并為城市公共安全的發(fā)展提供了契機。

系統(tǒng)特點：

大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用對象一般分為兩類：一類是博物館、機場、運動場館、智能樓宇、大型廠礦企業(yè)等相對集中的區(qū)域監(jiān)控；另一類是“平安城市”社會治安動態(tài)管理、高速公路、各級看守所、邊檢口岸、電力電信機房等地域跨度較大的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。

這兩類系統(tǒng)都具備如下的特點：

1、攝像頭眾多：單系統(tǒng)的監(jiān)控點達到上百個甚至數(shù)百個；聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控點成千上萬，甚至數(shù)十萬。

2、接入系統(tǒng)的任意攝像頭可以遠距離調(diào)看和共享。

3、系統(tǒng)越大，各級的分控中心數(shù)量越多，對視頻的權限需求也就更復雜。

4、視頻資料的保存要求系統(tǒng)能具備分布式后臺存儲的能力。

針對這種情況，很多設備生產(chǎn)廠商和系統(tǒng)集成商，結合各地的實際情況，提出了自己的系統(tǒng)構建解決方案，不論是模擬組網(wǎng)模式、模擬數(shù)字結合組網(wǎng)模式，還是全數(shù)字組網(wǎng)模式，都是在利用網(wǎng)絡的帶寬優(yōu)勢，通過視頻壓縮和網(wǎng)絡傳輸技術，實現(xiàn)所有視頻以及控制信號在整個系統(tǒng)內(nèi)的最佳傳輸和共享。于是所有的精力都集中在如何解決各自模式下的問題，比如網(wǎng)絡堵塞、編解碼延時、畫質降低、格式協(xié)議統(tǒng)一等等。

市場需求：

但從使用者的角度出發(fā)，會發(fā)現(xiàn)用戶對大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求，不再滿足于保障人員和資產(chǎn)的安全，不僅對視頻瀏覽的便捷性（任意時間和任意地點觀看視頻）、視頻錄像的品質（實時、高畫質）和視頻畫面的指標（高幀率、高分辨率）提出了更高的標準，而且要求視頻監(jiān)控系統(tǒng)向更快的聯(lián)動反應速度、異常事件應急處理、行為分析和視頻數(shù)字識別轉變。

這就需要廠商充分了解客戶實際需求，完善網(wǎng)絡平臺架構的同時，在產(chǎn)品設計的細節(jié)上充分考慮如何適應用戶的要求，解決實際操作中的問題。矩陣作為大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)中不可或缺的核心設備，目前的市場又為其提出哪些新的問題？

1、矩陣的視頻容量多。不僅是輸入攝像頭數(shù)量的增加，而且由于各級管理部門對視頻資源的共享要求，矩陣的輸出也從以前的幾十路擴充到上百路。傳統(tǒng)的矩陣由于結構設計問題，單機的輸出路數(shù)少，如果要組成這樣的大系統(tǒng)，需要幾十個切換箱，不僅體積大、造價高，而且機箱之間繁多的視頻轉接線也容易導致視頻信號的衰減，從而影響顯示的效果。

2、要通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對矩陣的遠程控制。大型監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)常會遇到跨地域的聯(lián)網(wǎng)控制和管理，對于傳統(tǒng)矩陣，視頻輸出可以通過光端機或者編解碼器實現(xiàn)遠程傳輸，矩陣的通訊信號大多采用RS-485或者RS-232方式，如果距離比較遠或者沒有現(xiàn)成的光纖資源，就必須通過網(wǎng)絡傳輸。

3、矩陣級聯(lián)系統(tǒng)兼顧圖像實時高清和互聯(lián)互控。在平安城市項目中，大多需要采用矩陣級聯(lián)系統(tǒng)，不僅市局的中心矩陣要控制切換下級派出所矩陣，不同轄區(qū)的派出所矩陣之間經(jīng)常需要互相調(diào)看圖像控制云臺，從而更從容的應對跨轄區(qū)的突發(fā)緊急

4、終端用戶數(shù)量多。和傳統(tǒng)矩陣系統(tǒng)只需要幾個分控用戶不同，現(xiàn)在的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)注重協(xié)同管理和對監(jiān)控區(qū)域的及時處理，所以終端用戶的數(shù)量通常會增加到十幾個甚至幾十個（比如平安城市項目往往需要區(qū)局矩陣為下級所有派出所用戶分配多路視頻輸出的切換控制權限），并發(fā)的控制信號和廣播的狀態(tài)數(shù)據(jù)也同步增加，這就給矩陣CPU處理能力和總線吞吐數(shù)據(jù)的能力帶來較大的負荷。而且不同的用戶需要具備不同的權限以便操作不同的監(jiān)視器和攝像頭，每個攝像頭都可以為每個用戶設定不同的權限。

5、多級視頻傳輸中圖像的文字標識。視頻聯(lián)網(wǎng)后，經(jīng)過多級矩陣疊加的中英文信息不僅標注位置不統(tǒng)一，而且容易重疊，無法看清標注內(nèi)容，甚至覆蓋了視頻圖像，影響了圖像的質量，不利于進行綜合指揮調(diào)度。而且目前對于視頻圖像的疊加的漢字也從簡單標注提升到字體美觀和利于觀看的標準，傳統(tǒng)的16×16/16×12點陣漢字和不可調(diào)整的字號已經(jīng)很難滿足要求。

6、快球控制操作的靈敏和準確度需要提升。隨著平安城市建設的展開，快球由于其高速的云臺旋轉和準確的角度定位等特點，市場占有率迅速攀升。這就要求矩陣能夠提供對快球的完美支持。比如城市治安監(jiān)控不但需要通過快球實現(xiàn)對高速移動的動態(tài)目標實時跟蹤，更需要對緩慢移動的行人進行近景放大后的準確追蹤定位，而目前大多數(shù)矩陣對快球云臺的轉動控制精度太粗，放大圖像后的云臺操作容易偏離目標，無法精確定位；甚至云臺運動的時候不能鏡頭變倍；鏡頭變倍的時候不支持變速；這些都無疑將系統(tǒng)的整體性能大打折扣。

7、對緊急事件的應急預案處理。矩陣作為視頻切換的核心設備，需要響應各種聯(lián)動信息，將關聯(lián)的視頻圖像及時切換顯示在屏幕墻上。特別是大型系統(tǒng)，在遇到突發(fā)事態(tài)時，要根據(jù)發(fā)生的情況，采用不同的策略，這時，準確、豐富、及時的圖像顯示將提供有力的幫助。傳統(tǒng)的矩陣只能根據(jù)報警信號，聯(lián)動預先編輯好的切換序列，即便具備了宏指令，也只是聯(lián)動切換一個輸入，如果是不同時間段內(nèi)的不同警情需要將不同快球的不同預置位顯示在不同的監(jiān)視器上，就無能為力了。

8、對報警點和視頻點進行分區(qū)管理。系統(tǒng)需要根據(jù)實際的客戶要求，將不同的報警點劃歸到不同的分區(qū)，每個分區(qū)可以具備獨立的報警響應，而且支持報警記錄和操作記錄，對于分散區(qū)域的獨立布防監(jiān)控管理非常有幫助。

9、多個監(jiān)視器同步切換快速。由于矩陣輸出路數(shù)較多，經(jīng)常需要多個監(jiān)視器同時翻頁切換，而這正是對矩陣切換速度的考驗，如果盡可能地讓用戶感覺不到多個監(jiān)視器各自前后視頻切換時的滾動條紋，是衡量矩陣性能的一個標準。

10、具備可靠的接口保護。由于大型系統(tǒng)連接設備龐雜繁多，室外監(jiān)控點比例大，給矩陣的穩(wěn)定性也帶來了嚴峻的考驗，視頻輸入輸出接口和控制通訊接口都需要考慮防靜電、防雷感應和防電源浪涌。

針對上面這些問題，各矩陣廠商都在積極尋找對策，拿出自己的解決方案：

1、單機箱一般都能支持256×32以上，通過新一代的高密度/低功耗切換處理芯片和處理平臺架構，在保證設備散熱和穩(wěn)定工作的前提下，努力減少機箱的高度和內(nèi)部冗余空間。

2、CPU核心支持以太網(wǎng)接口，逐步從1M～2M向10M/100M發(fā)展，通訊帶寬越高，越能夠滿足更大量的數(shù)據(jù)傳輸。而CPU處理器也在從8位機向16位機/32位機過渡，以便給系統(tǒng)提供更高的主頻和尋址空間。

3、基于以太網(wǎng)技術的新一代網(wǎng)絡矩陣IP級聯(lián)系統(tǒng)，不僅可以借助多種視頻傳輸方式實現(xiàn)區(qū)域之間的互聯(lián)互控，而且數(shù)據(jù)通訊摒棄了傳統(tǒng)的RS-485/422/232方式，全部通過交換機實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，設置連接維護更加簡單方便。

4、不但鍵盤、報警主機等設備全面網(wǎng)絡化，而且矩陣能夠同時接入的網(wǎng)絡設備和網(wǎng)絡用戶也在不斷增多，通過多用戶權限組態(tài)設計，可以實現(xiàn)每個用戶對每個攝像機具備不同的操作控制權限。

5、在原有的單行8個漢字信息顯示的基礎上，不但字號和字符灰度可調(diào)，而且可以多行疊加顯示，實現(xiàn)分級標注管理。這對于大量視頻場景的分區(qū)域劃分標識很有幫助。

6、控制鍵盤三維搖桿的操作精度不斷提高，更加細分的云臺變速和鏡頭變速，將快球控制的靈敏度和準確度提高到極致。

7、宏指令的設計更加豐富靈活，用戶可以根據(jù)不同事件嵌套調(diào)用，快速執(zhí)行，還可以指定在一定時間段，系統(tǒng)自動運行宏指令，當外部事件觸發(fā)時，系統(tǒng)自動執(zhí)行預定策略。

8、報警分區(qū)數(shù)量更多，各分區(qū)還可以聯(lián)動不同的操作和切換顯示模式，比如能夠適應最高防范等級的A.T.V.報警聯(lián)動切換技術。

9、單個監(jiān)視器的切換速度提高的同時，更加注重十幾個甚至幾十個監(jiān)視器的同時切換時間也要滿足國家標準的16ms。

10、為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，萬無一失，視頻端口和控制端口的保護不斷加強，不只是光電隔離，還應該劇本防雷、防靜電和防浪涌沖擊。

上述僅是矩陣發(fā)展趨勢的一部分，還有諸多問題需要制造廠商面對和解決。由此可見，矩陣設計生產(chǎn)廠商在單機視頻容量、通訊控制方式、宏指令操作、字符疊加技術、矢量變速搖桿等方面的創(chuàng)新設計，更貼近用戶的實際使用，更符合技術發(fā)展的未來潮流。矩陣不僅擺脫了原先的切換控制主機的概念束縛，更為大中型和超大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供強大靈活的智能管理，將成為先進強大的新一代智能監(jiān)控中樞！