視頻綜合集控系統(tǒng)實現(xiàn)低功耗高能效的原則
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模擬視頻、數(shù)字視頻都可通過采用接口標準相同的編解碼模塊實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)范，即插即用，解決多種視頻制式兼容的問題。而對視頻圖像進行綜合管理的軟件單元也需要模塊化設計，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的實際需求對CMS總控管理、錄像存儲、用戶權限、代理轉發(fā)、WEB服務、報警管理、GIS地圖等各軟件單元進行菜單式配置，既可以獨立部署，也能夠協(xié)同工作。
多模塊集成的主要作用就在于能夠實現(xiàn)與聲音圖像的綜合聯(lián)動，比如周界報警探測器觸發(fā)報警后關聯(lián)預設的一路或多路視頻切換顯示和錄像存儲，音頻信號超過設定分貝閾值后關聯(lián)預設的視頻切換顯示，視頻場景感知設定區(qū)域有物體移動后關聯(lián)預設的視頻切換顯示，如果前端攝像機是云臺變焦攝像機，則會啟動預設的預置位和巡航軌跡。對于這類綜合聯(lián)動的智能預設處理，可以借助宏指令實現(xiàn)快捷編輯和自定義調用。宏是一個用戶自定義的操作指令，以替代人工進行的一系列費時而難以記憶的重復性鍵盤操作，自動完成預設的各種操作，提供對緊急事態(tài)的應急預案處理。通過宏這個友好的人機交互界面，將需求輸入，就可以讓系統(tǒng)自動實現(xiàn)對各個擴展功能模塊的統(tǒng)一調用和關聯(lián)操作，用戶無需關心底層的硬件設備如何實現(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)議棧和標準的接口設計，從而組成高度智能的一體化集成設備。
3、統(tǒng)一平臺應用，平滑演進
面對設備眾多復雜的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理環(huán)節(jié)中最低效的是不能進行快捷有效地操作。為此，需要從統(tǒng)一平臺應用接口和強化單類產品事件流管理兩方面入手。
統(tǒng)一平臺應用接口要求所有軟件單元和硬件模塊都通過一臺總控服務器管理，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換、統(tǒng)一時鐘、統(tǒng)一視頻傳輸，共享處理資源。以VMS視頻綜合集控平臺系統(tǒng)為例，通過這臺總控服務器可以實現(xiàn)對系統(tǒng)內所有的基準功能模塊和擴展功能模塊的管理，包括對視頻輸入輸出、存儲磁盤、錄像通道、用戶權限、事件觸發(fā)、操作日志的全部設置，用戶通過客戶端只需要訪問到這個IP即可，不但節(jié)省了網絡資源，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)點推進，核心思想是將相對龐大的視頻綜合集控平臺系統(tǒng)分解為二三級的子設備，從而便于中小系統(tǒng)的低成本快速部署。比如智能網絡矩陣通過WEB集控技術，以音視頻信息流為數(shù)據(jù)參照主線，綁定網絡視頻輸入輸出、報警輸入聯(lián)動、報警分區(qū)控制、用戶權限管理、前端操作級別等功能，將多業(yè)務模塊一體化集成，用戶通過IE瀏覽器便捷管理，無需專用工作站服務器，也無需復雜連接和繁瑣調試，基于標準協(xié)議接口的網絡鍵盤也為用戶提供了方便靈活的人機交互界面。
不論是高密度緊湊結構設計，還是模塊化接口通用高速總線，都需要在系統(tǒng)設計和產品設計中考慮采用多種創(chuàng)新技術手段、使用更高主頻、更高性能、更小封裝體積的芯片處理方案。在眾多的復雜系統(tǒng)設計中，F(xiàn)PGA是一種較好的選擇，可以幫助設計人員提高系統(tǒng)易用性擴展性、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，致使電路復雜，PCB電路板面積增加，系統(tǒng)集成度下降。通過FPGA可以自動識別視頻制式并產生同步信號實現(xiàn)視頻同步無抖切換，而且可以同時用戶自定義字符圖形疊加到多路視頻信號中，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，機箱僅有1U高度，采用了多核單板式平臺技術，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支，因為要處理過多的功耗所造成的熱問題時，電路板設計的復雜性增加了，對端口的密度和帶寬的要求上升了，但是波形因數(shù)下降了，迫使開發(fā)工程師對項目進度和預算做出調整。(圖3所示)
芯片能耗包括多方面，比如FPGA的功耗就來自于預編程靜態(tài)器件功耗、浪涌編程電流、編程后的靜態(tài)功耗、動態(tài)功耗。為解決此問題;一方面利用更小芯片制程工藝比如65nm可以解決這些問題，另一方面深入挖掘節(jié)能潛力，利用多種節(jié)電技術降低整機功耗，比如采用低耗高效能的DSP和PCB、采用智能軟件節(jié)電技術、功率控制技術(圖4所示)。
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