BVx——數(shù)字監(jiān)控體系架構的創(chuàng)新與實踐

    平安城市的建設，引發(fā)了大規(guī)模視頻監(jiān)控的應用需求，如：數(shù)萬到數(shù)十萬個監(jiān)控點；數(shù)量眾多的分控中心；錯綜復雜的聯(lián)網(wǎng)拓撲結構和權限需求；越來越復雜的后臺存儲和應用。這就要求監(jiān)控系統(tǒng)必須滿足任意攝像機點的遠距離調用和共享、圖像資料的存儲和檢索、圖像信號的高質量無損傳輸、復雜的用戶和權限管理。由此看來，監(jiān)控數(shù)字化是必由之路。 

    數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)體系架構設計原則 

    從用戶的實際需求出發(fā)，理想的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)體系架構的設計原則如下： 

    安全性原則：監(jiān)控傳輸系統(tǒng)必須保障監(jiān)控內容的真實性、安全性以及傳播受控等基本要求，尤其是公共安全領域的應用； 

    數(shù)字化原則：圖像質量保證的基石是數(shù)字化，盡量多的數(shù)字化設備將有利于系統(tǒng)擴展和質量保證； 

    平臺性原則：將監(jiān)控系統(tǒng)多種視頻格式（包括高清格式）接入、多種處理方法（包括多種壓縮方法）、多種后端應用等需求統(tǒng)一在一個平臺上，可以顯著地提高系統(tǒng)擴展性，從而達到系統(tǒng)資源的共享、避免重復投資； 

    帶寬設計原則：新的系統(tǒng)必須考慮的單位是帶寬。系統(tǒng)帶寬可分配、可重構將有效提高系統(tǒng)兼容性和擴容性，從而提高使用壽命。從模擬矩陣交換、PBX低帶寬交換、網(wǎng)絡帶寬交換發(fā)展趨勢得出結論：大容量可靠的帶寬交換是系統(tǒng)實現(xiàn)的有效保證； 

    分層設計原則：復雜平臺系統(tǒng)必須有效分層，對于監(jiān)控系統(tǒng)來說，可以簡單分為三層：實時監(jiān)看層、交換傳輸層、后臺處理層。每層的傳輸交換特點決定了系統(tǒng)應用的不同場合。各層間的轉換決定了系統(tǒng)的靈活性； 

    多業(yè)務融合原則：系統(tǒng)需求不僅僅是視頻音頻的接入交換和應用，還包括相應的低速數(shù)據(jù)、IP數(shù)據(jù)、電話等其他應用，而這些相對于視頻來說，數(shù)據(jù)率低，而應用需求重要性和視頻同等重要。所以系統(tǒng)必須統(tǒng)一考慮； 

    IP靈活性服從于安全性原則：IP隨著V6的發(fā)展，帶寬越來越寬，對視頻的適應性越來越好，但對于系統(tǒng)平臺建設來說，還有許多障礙需要克服，譬如安全性、實時性、性價比、可維護性、高清視頻高帶寬傳輸?shù)鹊龋?nbsp;

    可持續(xù)擴容性原則：隨著系統(tǒng)建設的復雜性越來越高、規(guī)模投資越來越大，系統(tǒng)可持續(xù)擴容的能力成為系統(tǒng)生命力的關鍵。 

    在這些原則的指導下，博康公司經(jīng)過數(shù)年的開發(fā)和具體應用實踐，誕生了一套新的數(shù)字監(jiān)控體系架構——BVx。 

    什么是BVX？ 

    Bvx是一套針對實際客戶需求而設計的監(jiān)控融合系統(tǒng)，能有效地解決大容量視頻的接入、傳輸、控制、切換、存儲等應用需求。系統(tǒng)由接入設備Vbox200、Vbox1400、Vbox2800；交換設備：Vmux1000、Vmux1000pro、Vmux3000；控制設備：Nc8100、Nc8300；軟件系統(tǒng)：NMS、VIS組成。Bvx的核心設計是大容量的可靠數(shù)據(jù)交換，每個應用板具備5-40G帶寬交換能力，體現(xiàn)在非壓縮標準視頻上可以做到32-300路以上的交換，壓縮視頻則可以做到上千路的可靠交換。系統(tǒng)的帶寬設計概念還可以接入IP、E1、低速數(shù)據(jù)或其他常用標準接口，能有效節(jié)省投資。 

    它針對視頻應用而設計，提出了一整套非壓縮視頻和壓縮視頻、模擬視頻和數(shù)字視頻、不同分辨率視頻相互融合的帶寬管理體系。不僅適合現(xiàn)在的視頻應用，對以后的高清度格式視頻同樣適用，這對視頻分析等越來越多的針對性應用至關重要。 

    BVX性能特點 

    功能強大 容量超大 

    借助BVx1000數(shù)字視頻網(wǎng)絡交換平臺，能在任意形式的光纖網(wǎng)絡結構下實現(xiàn)視頻、數(shù)據(jù)等信號的光傳輸和全數(shù)字交換（矩陣切換），提供多級無損、無限聯(lián)網(wǎng)、全數(shù)字路由等重大創(chuàng)新技術，融合IP數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)和硬盤錄像機的無縫連接，提供了完善的視頻監(jiān)控解決方案。 

    BVx1000數(shù)字視頻網(wǎng)絡交換平臺支持任意的網(wǎng)絡拓撲結構，包括環(huán)型（自愈）、星型、總線型和混合型，完全滿足用戶從簡單到復雜的視頻聯(lián)網(wǎng)需求；多業(yè)務的綜合傳輸平臺，豐富的前端接入產(chǎn)品和種類齊全、功能完善的各種業(yè)務板卡共同完成多種業(yè)務的接入與傳輸。用戶可以根據(jù)不同的工程需求來選擇相應功能的業(yè)務板卡實現(xiàn)視頻、音頻、低速數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話等多業(yè)務的傳輸與交換；完善的網(wǎng)管系統(tǒng)，在統(tǒng)一的平臺上完成對前端的接入設備到核心匯聚設備的監(jiān)控，對系統(tǒng)中各種設備進行在線管理、維護和配置，實時在線檢測網(wǎng)絡運行狀態(tài)，動態(tài)分配網(wǎng)絡資源帶寬，使網(wǎng)絡運行達到最佳狀態(tài)。 

    BVx1000數(shù)字視頻網(wǎng)絡交換平臺是建立在獨立光纖平臺上的系統(tǒng)，最大可至40G的帶寬，具有強大的背板交換能力。即將推出的最新的BVx3000系統(tǒng)，其單機箱設備最大視頻接入能力大于640路，可切換輸出可以多達256路，通過數(shù)字高速級連可以很容易達到數(shù)萬到數(shù)千路的視頻全數(shù)字切換。 

    兼容性高  安全性好 

    BVx是一個開放的傳輸平臺，所有的接口都是標準的，兼容眾多協(xié)議、業(yè)務，如音頻、視頻、電話、以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)等。同時，系統(tǒng)還具有很好的擴展功能，組合方便，系統(tǒng)不僅可以通過光纖級聯(lián)方式無縫地擴展系統(tǒng)的輸入，也可通過電級聯(lián)方式平滑地擴展系統(tǒng)的輸出。 

    另外，BVx是一個基于獨立光纖平臺建立的系統(tǒng)，是一個數(shù)字化的全光纖網(wǎng)絡，具有強大的抗干擾性和難入侵性，同時通過中心管理機制對整個系統(tǒng)進行嚴格的安全管理，使得系統(tǒng)無論在軟件還是硬件都達到更高的安全標準。 

    從具體應用上，Bvx也充分體現(xiàn)了博康10多年在視頻監(jiān)控的專業(yè)知識積累。譬如：Bvx的系統(tǒng)視頻統(tǒng)一管理能力設計為99999999路，通過實際應用，我們解決了目前通用系統(tǒng)9999路的限制；所有視頻輸入帶有自動幅度校正等電路，可有效解決前端信號源的幅度過大過小等實際問題；Bvx的所有視頻均可以選擇輸入OSD疊加或者輸出OSD疊加，支持漢字與自定義點陣圖形，通過中心端軟件可以靈活設置；Bvx設計能兼容目前通用硬盤錄像機的接口，同時也支持中心集中式存儲；系統(tǒng)前端可提供和球機融合的轉換模塊，實現(xiàn)一體化兼容球機。 

    Bvx系統(tǒng)已經(jīng)有了大量的具體應用，在實際應用中證明它能解決目前IP編解碼器監(jiān)控系統(tǒng)或者傳統(tǒng)矩陣系統(tǒng)所不能解決的問題，并能兼容傳統(tǒng)系統(tǒng)，是一種值得推廣的解決方案。 

    典型組網(wǎng)應用 

    針對平安城市的監(jiān)控需求，博康公司提供了完善的城市治安監(jiān)控系統(tǒng)及其聯(lián)網(wǎng)的解決方案。如圖一所示，整個解決方案的核心是BVx系統(tǒng)。 

    在各個派出所轄區(qū)內的重要場所如：主要路口、重點場所、要害部位、標志性建筑、人口密集區(qū)域、案件多發(fā)地帶等建設監(jiān)控點，監(jiān)控點的圖像通過BVx系統(tǒng)的前端多業(yè)務接入設備Vbox接入并通過光纖傳輸至派出所的監(jiān)控中心；派出所監(jiān)控中心設置一臺BVx系統(tǒng)的中心匯聚交換設備Vmux1000，負責匯聚前端各個監(jiān)控點上傳的圖像并通過Vmux1000的高速背板交換總線進行交換輸出，一方面輸出給本地顯示設備進行實時監(jiān)控，一方面輸出至分局。Vmux1000對于匯聚的所有前端圖像都具備環(huán)通輸出能力而不占用系統(tǒng)的背板交換總線，所有視頻可以環(huán)出給本地存儲設備如硬盤錄像機，對監(jiān)控點圖像實現(xiàn)實時錄像。 

    對于派出所管轄內的社會圖像資源，如：賓館酒店、居民小區(qū)等，既可以采用矩陣+光端機方案接入圖像，也可以采用Vmux1000替代原先矩陣，這樣不僅可以完成原來系統(tǒng)的所有功能，而且還能在統(tǒng)一的平臺上進行管理。 

    在分局監(jiān)控中心設置一臺Vmux3000，匯聚所有派出所上傳的視頻并能夠利用背板交換總線進行交換輸出超大容量的視頻，Vmux3000單機箱最大輸出可達到256路視頻既可以滿足分局的視頻監(jiān)控需求，也可以滿足將圖像上傳到上一級監(jiān)控中心市局監(jiān)控中心和派出所之間的圖像共享的需求。同時分局可以設置一臺Vmux2000，不僅能夠完成對各個派出所上傳的圖像進行集中存儲，也可以將公安系統(tǒng)的圖像通過政務網(wǎng)（IP網(wǎng)絡）使得區(qū)政府等地能夠共享圖像資源。