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DMVAx視頻處理器滿足監(jiān)控存儲需求

2010/08/24

　　現(xiàn)在，視頻監(jiān)控?zé)o處不在。安全監(jiān)控攝像機普遍安裝于個人住宅、社區(qū)街道、辦公樓以及零售商店等各種不同地點。各種發(fā)展趨勢要求監(jiān)控系統(tǒng)在更長的時間內(nèi)存儲更多的視頻數(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)控攝像機數(shù)量的增加，從標清到高清的轉(zhuǎn)換以及法律制度的演變。

　　目前安裝新型監(jiān)控系統(tǒng)，其存儲成本可占到總體擁有成本的50%。由于從標清向高清(HD)的過渡，帶寬與存儲需求提升了3倍之多。為了消除存儲限制，用戶采用了H.264編解碼器等高級視頻壓縮技術(shù)。實施H.264確實節(jié)省了一些存儲空間，但由于高清攝像機安裝的爆炸式增長，這已沒有什么優(yōu)勢了。

　　此外，法律程序?qū)ΡO(jiān)控視頻的認可也在逐漸提高，這對企業(yè)延長視頻存檔時間提出了更高的要求。目前，大多數(shù)企業(yè)存儲監(jiān)控視頻的期限為30天；不過，許多企業(yè)法律團隊都堅持應(yīng)大幅延長存儲期限。美國目前個人傷害信息存儲時效為1年。畢竟，如果視頻信息由于存儲容量不足原因被覆蓋，那么監(jiān)控系統(tǒng)的存在還有什么價值呢？

　　視頻與影像技術(shù)的發(fā)展正推動著更高分辨率攝像機的成本不斷下降。目前看到1080p視頻監(jiān)控攝像機已經(jīng)是很平常的事情了，而且支持比該分辨率高10倍的產(chǎn)品也正在開發(fā)之中。這將推動存儲需求增長10倍。此外，IMS Research近期發(fā)布的一項報告預(yù)測，到2012年，將需要3.3EB的存儲容量來滿足新型視頻監(jiān)控的部署需求。

　　由于分析技術(shù)降低了攝像機監(jiān)控成本，因此視頻分析也為企業(yè)降低了成本。自動化技術(shù)使企業(yè)能夠推出更多攝像機，但也對存儲提出了新的挑戰(zhàn)。

　　德州儀器(TI)明白，未來監(jiān)控系統(tǒng)存儲需求已經(jīng)超過了存儲容量技術(shù)的發(fā)展速度。這種視頻存儲難以滿足的需求推動TI不斷投資，探索客戶可輕松實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)合可將存儲與網(wǎng)絡(luò)帶寬需求銳降達50%。

　　目前，大多數(shù)監(jiān)控應(yīng)用的標準方法是以給定分辨率與幀速率進行編碼并生成數(shù)據(jù)流，而不管攝像機畫面中正在進行的活動怎樣。這種方法會無謂占用大量存儲空間與網(wǎng)絡(luò)帶寬。為了改善這種情況，高成本的更高級攝像機實施了具有運動檢測功能的視頻分析，這樣只有在檢測到運動時才進行編碼并生成數(shù)據(jù)流。然而，第二種方法的問題在于視頻分析并不是萬無一失的，如果某個重大事件沒有捕獲到，就可能造成嚴重后果，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)，能全時對監(jiān)控鏡頭進行編碼并不斷生成數(shù)據(jù)流，而且其速率能滿足攝像機畫面內(nèi)活動類型與活動量的需求。圖1顯示了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控方法的編碼、生成數(shù)據(jù)流以及存儲過程。就這種方法而言，不管現(xiàn)場什么情況攝像頭都打開，每天24小時、每周7天都要進行編碼并產(chǎn)生視頻流，每個攝像機30天內(nèi)平均需要477GB的存儲空間。

傳統(tǒng)視頻監(jiān)控方法的編碼、生成數(shù)據(jù)流以及存儲過程

圖1：傳統(tǒng)視頻監(jiān)控方法的編碼、生成數(shù)據(jù)流以及存儲過程

　　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，測試顯示：在30%的時間段中沒有出現(xiàn)達到預(yù)設(shè)標準的活動。因此，在采用TI智能編解碼器技術(shù)的情況下，該時間段的影像尺寸與幀速率都得到了明顯的減少。一旦DMVA2的視頻分析檢測到達到預(yù)設(shè)標準的活動，其就會在確保無丟失幀的情況下，動態(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，將存儲需求降低25%(保守數(shù)字)。

采用TI DMVA2與智能編解碼器技術(shù)的全新方法

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)擴展后，比如在2010年上海世博會采用20萬部高清監(jiān)控攝像機的重大案例中，就可節(jié)省高達23.9PB的存儲空間。

　　過去，攝像機采用過運動檢測方案，有的還建立在視頻的基礎(chǔ)之上，但大多數(shù)這些解決方案都沒有針對特定的運動或活動，而是尋找一般性的任何運動，這將大幅提升其編碼、成流以及存儲的視頻量。此外，目前還沒有解決方案采用智能功能來更高效地控制編碼，最大限度地提高存儲效率。

　　網(wǎng)絡(luò)帶寬與占用是次要的，但TI方案還可帶來巨大優(yōu)勢。通過最小化網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)和減少存儲需求，從而可減少對存儲系統(tǒng)的需求，降低現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)的占用。這對環(huán)境將產(chǎn)生積極影響，因為數(shù)據(jù)中心消耗大量能源。最新的McKinsey報告顯示，到2020年，數(shù)據(jù)中心的二氧化碳排放量甚至將超過航空業(yè)。

　　TI預(yù)計，今后對更高分辨率監(jiān)控攝像機的需求可能還會持續(xù)增加，攝像機的安裝量也將不斷提升。存儲需求將大幅提升，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)，將為我們帶來解決問題的曙光。

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