DMVAx視頻處理器滿足監(jiān)控存儲(chǔ)需求
2010/08/24
現(xiàn)在，視頻監(jiān)控?zé)o處不在。安全監(jiān)控?cái)z像機(jī)普遍安裝于個(gè)人住宅、社區(qū)街道、辦公樓以及零售商店等各種不同地點(diǎn)。各種發(fā)展趨勢(shì)要求監(jiān)控系統(tǒng)在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)更多的視頻數(shù)據(jù)，這將提高總體擁有成本。而造成這種結(jié)果的原因則是視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)量的增加，從標(biāo)清到高清的轉(zhuǎn)換以及法律制度的演變。
目前安裝新型監(jiān)控系統(tǒng)，其存儲(chǔ)成本可占到總體擁有成本的50%。由于從標(biāo)清向高清(HD)的過(guò)渡，帶寬與存儲(chǔ)需求提升了3倍之多。為了消除存儲(chǔ)限制，用戶采用了H.264編解碼器等高級(jí)視頻壓縮技術(shù)。實(shí)施H.264確實(shí)節(jié)省了一些存儲(chǔ)空間，但由于高清攝像機(jī)安裝的爆炸式增長(zhǎng)，這已沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)了。
此外，法律程序?qū)ΡO(jiān)控視頻的認(rèn)可也在逐漸提高，這對(duì)企業(yè)延長(zhǎng)視頻存檔時(shí)間提出了更高的要求。目前，大多數(shù)企業(yè)存儲(chǔ)監(jiān)控視頻的期限為30天；不過(guò)，許多企業(yè)法律團(tuán)隊(duì)都堅(jiān)持應(yīng)大幅延長(zhǎng)存儲(chǔ)期限。美國(guó)目前個(gè)人傷害信息存儲(chǔ)時(shí)效為1年。畢竟，如果視頻信息由于存儲(chǔ)容量不足原因被覆蓋，那么監(jiān)控系統(tǒng)的存在還有什么價(jià)值呢？
視頻與影像技術(shù)的發(fā)展正推動(dòng)著更高分辨率攝像機(jī)的成本不斷下降。目前看到1080p視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)已經(jīng)是很平常的事情了，而且支持比該分辨率高10倍的產(chǎn)品也正在開(kāi)發(fā)之中。這將推動(dòng)存儲(chǔ)需求增長(zhǎng)10倍。此外，IMS Research近期發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告預(yù)測(cè)，到2012年，將需要3.3EB的存儲(chǔ)容量來(lái)滿足新型視頻監(jiān)控的部署需求。
由于分析技術(shù)降低了攝像機(jī)監(jiān)控成本，因此視頻分析也為企業(yè)降低了成本。自動(dòng)化技術(shù)使企業(yè)能夠推出更多攝像機(jī)，但也對(duì)存儲(chǔ)提出了新的挑戰(zhàn)。
德州儀器(TI)明白，未來(lái)監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)需求已經(jīng)超過(guò)了存儲(chǔ)容量技術(shù)的發(fā)展速度。這種視頻存儲(chǔ)難以滿足的需求推動(dòng)TI不斷投資，探索客戶可輕松實(shí)施的低成本解決方案。因此，TI推出了具有集成視頻分析的達(dá)芬奇(DaVinci)DMVAx系列視頻處理器與智能編解碼器技術(shù)(Smart Codec Technology)，上述產(chǎn)品與技術(shù)的結(jié)合可將存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)帶寬需求銳降達(dá)50%。
目前，大多數(shù)監(jiān)控應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)方法是以給定分辨率與幀速率進(jìn)行編碼并生成數(shù)據(jù)流，而不管攝像機(jī)畫面中正在進(jìn)行的活動(dòng)怎樣。這種方法會(huì)無(wú)謂占用大量存儲(chǔ)空間與網(wǎng)絡(luò)帶寬。為了改善這種情況，高成本的更高級(jí)攝像機(jī)實(shí)施了具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能的視頻分析，這樣只有在檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)才進(jìn)行編碼并生成數(shù)據(jù)流。然而，第二種方法的問(wèn)題在于視頻分析并不是萬(wàn)無(wú)一失的，如果某個(gè)重大事件沒(méi)有捕獲到，就可能造成嚴(yán)重后果，例如在造成人身傷害的法律訴訟中。
TI憑借其DMVAx與智能編解碼器技術(shù)，能全時(shí)對(duì)監(jiān)控鏡頭進(jìn)行編碼并不斷生成數(shù)據(jù)流，而且其速率能滿足攝像機(jī)畫面內(nèi)活動(dòng)類型與活動(dòng)量的需求。圖1顯示了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控方法的編碼、生成數(shù)據(jù)流以及存儲(chǔ)過(guò)程。就這種方法而言，不管現(xiàn)場(chǎng)什么情況攝像頭都打開(kāi)，每天24小時(shí)、每周7天都要進(jìn)行編碼并產(chǎn)生視頻流，每個(gè)攝像機(jī)30天內(nèi)平均需要477GB的存儲(chǔ)空間。
圖1：傳統(tǒng)視頻監(jiān)控方法的編碼、生成數(shù)據(jù)流以及存儲(chǔ)過(guò)程
圖2顯示了采用TI DMVA2與智能編解碼器技術(shù)的全新方法。在本例中，測(cè)試顯示：在30%的時(shí)間段中沒(méi)有出現(xiàn)達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的活動(dòng)。因此，在采用TI智能編解碼器技術(shù)的情況下，該時(shí)間段的影像尺寸與幀速率都得到了明顯的減少。一旦DMVA2的視頻分析檢測(cè)到達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的活動(dòng)，其就會(huì)在確保無(wú)丟失幀的情況下，動(dòng)態(tài)地提高分辨率與幀速率。在本例中，TI展示了如何在確保監(jiān)控鏡頭連續(xù)性的同時(shí)，將存儲(chǔ)需求降低25%(保守?cái)?shù)字)。
圖2：采用TI DMVA2與智能編解碼器技術(shù)的全新方法
監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)展后，比如在2010年上海世博會(huì)采用20萬(wàn)部高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)的重大案例中，就可節(jié)省高達(dá)23.9PB的存儲(chǔ)空間。
過(guò)去，攝像機(jī)采用過(guò)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方案，有的還建立在視頻的基礎(chǔ)之上，但大多數(shù)這些解決方案都沒(méi)有針對(duì)特定的運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)，而是尋找一般性的任何運(yùn)動(dòng)，這將大幅提升其編碼、成流以及存儲(chǔ)的視頻量。此外，目前還沒(méi)有解決方案采用智能功能來(lái)更高效地控制編碼，最大限度地提高存儲(chǔ)效率。
網(wǎng)絡(luò)帶寬與占用是次要的，但TI方案還可帶來(lái)巨大優(yōu)勢(shì)。通過(guò)最小化網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)和減少存儲(chǔ)需求，從而可減少對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的需求，降低現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)的占用。這對(duì)環(huán)境將產(chǎn)生積極影響，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心消耗大量能源。最新的McKinsey報(bào)告顯示，到2020年，數(shù)據(jù)中心的二氧化碳排放量甚至將超過(guò)航空業(yè)。
TI預(yù)計(jì)，今后對(duì)更高分辨率監(jiān)控?cái)z像機(jī)的需求可能還會(huì)持續(xù)增加，攝像機(jī)的安裝量也將不斷提升。存儲(chǔ)需求將大幅提升，這是監(jiān)控系統(tǒng)解決方案今后必須支持和滿足的。采用TI DMVAx系列處理器并配合TI智能編解碼器技術(shù)，將為我們帶來(lái)解決問(wèn)題的曙光。
電子工程專輯
相關(guān)閱讀: