淺談視頻綜合集控系統實(shí)現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)現與聲音圖像的綜合聯(lián)動(dòng)，比如周界報警探測器觸發(fā)報警后關(guān)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(guò)設定分貝閾值后關(guān)聯(lián)預設的視頻切換顯示，視頻場(chǎng)景感知設定區域有物體移動(dòng)后關(guān)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(huì )啟動(dòng)預設的預置位和巡航軌跡。對于這類(lèi)綜合聯(lián)動(dòng)的智能預設處理，可以借助宏指令實(shí)現快捷編輯和自定義調用。宏是一個(gè)用戶(hù)自定義的操作指令，以替代人工進(jìn)行的一系列費時(shí)而難以記憶的重復性鍵盤(pán)操作，自動(dòng)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(guò)宏這個(gè)友好的人機交互界面，將需求輸入，就可以讓系統自動(dòng)實(shí)現對各個(gè)擴展功能模塊的統一調用和關(guān)聯(lián)操作，用戶(hù)無(wú)需關(guān)心底層的硬件設備如何實(shí)現指令互通和數據交換。究其根本就在于所有功能模塊均采用了統一的協(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、統一平臺應用，平滑演進(jìn)

　　面對設備眾多復雜的大型視頻監控系統，管理環(huán)節中最低效的是不能進(jìn)行快捷有效地操作。為此，需要從統一平臺應用接口和強化單類(lèi)產(chǎn)品事件流管理兩方面入手。

　　統一平臺應用接口要求所有軟件單元和硬件模塊都通過(guò)一臺總控服務(wù)器管理，統一數據交換、統一時(shí)鐘、統一視頻傳輸，共享處理資源。以VMS視頻綜合集控平臺系統為例，通過(guò)這臺總控服務(wù)器可以實(shí)現對系統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(pán)、錄像通道、用戶(hù)權限、事件觸發(fā)、操作日志的全部設置，用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端只需要訪(fǎng)問(wèn)到這個(gè)IP即可，不但節省了網(wǎng)絡(luò )資源，而且提高了執行效率。

　　事件流管理則將單核中樞向多核節點(diǎn)推進(jìn)，核心思想是將相對龐大的視頻綜合集控平臺系統分解為二三級的子設備，從而便于中小系統的低成本快速部署。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據參照主線(xiàn)，綁定網(wǎng)絡(luò )視頻輸入輸出、報警輸入聯(lián)動(dòng)、報警分區控制、用戶(hù)權限管理、前端操作級別等功能，將多業(yè)務(wù)模塊一體化集成，用戶(hù)通過(guò)IE瀏覽器便捷管理，無(wú)需專(zhuān)用工作站服務(wù)器，也無(wú)需復雜連接和繁瑣調試，基于標準協(xié)議接口的網(wǎng)絡(luò )鍵盤(pán)也為用戶(hù)提供了方便靈活的人機交互界面。

　　4、低功耗，高能效

　　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(xiàn)，都需要在系統設計和產(chǎn)品設計中考慮采用多種創(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。在眾多的復雜系統設計中，FPGA是一種較好的選擇，可以幫助設計人員提高系統易用性擴展性、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，系統集成度下降。通過(guò)FPGA可以自動(dòng)識別視頻制式并產(chǎn)生同步信號實(shí)現視頻同步無(wú)抖切換，而且可以同時(shí)用戶(hù)自定義字符圖形疊加到多路視頻信號中，執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(shù)，切換、控制、交換、疊加全部由一枚主芯片解決，為緊湊型小系統提供了最優(yōu)選擇。

　　功耗是一筆較大的綜合成本開(kāi)支，因為要處理過(guò)多的功耗所造成的熱問(wèn)題時(shí)，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，但是波形因數下降了，迫使開(kāi)發(fā)工程師對項目進(jìn)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(lái)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(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能潛力，利用多種節電技術(shù)降低整機功耗，比如采用低耗高效能的DSP和PCB、采用智能軟件節電技術(shù)、功率控制技術(shù)(圖4所示)。

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