BVx——數(shù)字監(jiān)控體系架構(gòu)的創(chuàng)新與實(shí)踐

    平安城市的建設(shè)，引發(fā)了大規(guī)模視頻監(jiān)控的應(yīng)用需求，如：數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)個(gè)監(jiān)控點(diǎn)；數(shù)量眾多的分控中心；錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和權(quán)限需求；越來(lái)越復(fù)雜的后臺(tái)存儲(chǔ)和應(yīng)用。這就要求監(jiān)控系統(tǒng)必須滿足任意攝像機(jī)點(diǎn)的遠(yuǎn)距離調(diào)用和共享、圖像資料的存儲(chǔ)和檢索、圖像信號(hào)的高質(zhì)量無(wú)損傳輸、復(fù)雜的用戶和權(quán)限管理。由此看來(lái)，監(jiān)控?cái)?shù)字化是必由之路。 

    數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)原則 

    從用戶的實(shí)際需求出發(fā)，理想的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)體系架構(gòu)的設(shè)計(jì)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(nèi)容的真實(shí)性、安全性以及傳播受控等基本要求，尤其是公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用； 

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

    平臺(tái)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(yīng)用等需求統(tǒng)一在一個(gè)平臺(tái)上，可以顯著地提高系統(tǒng)擴(kuò)展性，從而達(dá)到系統(tǒng)資源的共享、避免重復(fù)投資； 

    帶寬設(shè)計(jì)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(gòu)將有效提高系統(tǒng)兼容性和擴(kuò)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(luò)帶寬交換發(fā)展趨勢(shì)得出結(jié)論：大容量可靠的帶寬交換是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的有效保證； 

    分層設(shè)計(jì)原則：復(fù)雜平臺(tái)系統(tǒng)必須有效分層，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以簡(jiǎn)單分為三層：實(shí)時(shí)監(jiān)看層、交換傳輸層、后臺(tái)處理層。每層的傳輸交換特點(diǎn)決定了系統(tǒng)應(yīng)用的不同場(chǎng)合。各層間的轉(zhuǎn)換決定了系統(tǒng)的靈活性； 

    多業(yè)務(wù)融合原則：系統(tǒng)需求不僅僅是視頻音頻的接入交換和應(yīng)用，還包括相應(yīng)的低速數(shù)據(jù)、IP數(shù)據(jù)、電話等其他應(yīng)用，而這些相對(duì)于視頻來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)率低，而應(yīng)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(lái)越寬，對(duì)視頻的適應(yīng)性越來(lái)越好，但對(duì)于系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)來(lái)說(shuō)，還有許多障礙需要克服，譬如安全性、實(shí)時(shí)性、性價(jià)比、可維護(hù)性、高清視頻高帶寬傳輸?shù)鹊龋?nbsp;

    可持續(xù)擴(kuò)容性原則：隨著系統(tǒng)建設(shè)的復(fù)雜性越來(lái)越高、規(guī)模投資越來(lái)越大，系統(tǒng)可持續(xù)擴(kuò)容的能力成為系統(tǒng)生命力的關(guān)鍵。 

    在這些原則的指導(dǎo)下，博康公司經(jīng)過(guò)數(shù)年的開(kāi)發(fā)和具體應(yīng)用實(shí)踐，誕生了一套新的數(shù)字監(jiān)控體系架構(gòu)——BVx。 

    什么是BVX？ 

    Bvx是一套針對(duì)實(shí)際客戶需求而設(shè)計(jì)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(chǔ)等應(yīng)用需求。系統(tǒng)由接入設(shè)備Vbox200、Vbox1400、Vbox2800；交換設(shè)備：Vmux1000、Vmux1000pro、Vmux3000；控制設(shè)備：Nc8100、Nc8300；軟件系統(tǒng)：NMS、VIS組成。Bvx的核心設(shè)計(jì)是大容量的可靠數(shù)據(jù)交換，每個(gè)應(yīng)用板具備5-40G帶寬交換能力，體現(xiàn)在非壓縮標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)概念還可以接入IP、E1、低速數(shù)據(jù)或其他常用標(biāo)準(zhǔn)接口，能有效節(jié)省投資。 

    它針對(duì)視頻應(yīng)用而設(shè)計(jì)，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(yīng)用，對(duì)以后的高清度格式視頻同樣適用，這對(duì)視頻分析等越來(lái)越多的針對(duì)性應(yīng)用至關(guān)重要。 

    BVX性能特點(diǎn) 

    功能強(qiáng)大 容量超大 

    借助BVx1000數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)交換平臺(tái)，能在任意形式的光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)視頻、數(shù)據(jù)等信號(hào)的光傳輸和全數(shù)字交換（矩陣切換），提供多級(jí)無(wú)損、無(wú)限聯(lián)網(wǎng)、全數(shù)字路由等重大創(chuàng)新技術(shù)，融合IP數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)、傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)和硬盤錄像機(jī)的無(wú)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(luò)交換平臺(tái)支持任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括環(huán)型（自愈）、星型、總線型和混合型，完全滿足用戶從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的視頻聯(lián)網(wǎng)需求；多業(yè)務(wù)的綜合傳輸平臺(tái)，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(wù)板卡共同完成多種業(yè)務(wù)的接入與傳輸。用戶可以根據(jù)不同的工程需求來(lái)選擇相應(yīng)功能的業(yè)務(wù)板卡實(shí)現(xiàn)視頻、音頻、低速數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、電話等多業(yè)務(wù)的傳輸與交換；完善的網(wǎng)管系統(tǒng)，在統(tǒng)一的平臺(tái)上完成對(duì)前端的接入設(shè)備到核心匯聚設(shè)備的監(jiān)控，對(duì)系統(tǒng)中各種設(shè)備進(jìn)行在線管理、維護(hù)和配置，實(shí)時(shí)在線檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，動(dòng)態(tài)分配網(wǎng)絡(luò)資源帶寬，使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài)。 

    BVx1000數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)交換平臺(tái)是建立在獨(dú)立光纖平臺(tái)上的系統(tǒng)，最大可至40G的帶寬，具有強(qiáng)大的背板交換能力。即將推出的最新的BVx3000系統(tǒng)，其單機(jī)箱設(shè)備最大視頻接入能力大于640路，可切換輸出可以多達(dá)256路，通過(guò)數(shù)字高速級(jí)連可以很容易達(dá)到數(shù)萬(wàn)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(gè)開(kāi)放的傳輸平臺(tái)，所有的接口都是標(biāo)準(zhǔn)的，兼容眾多協(xié)議、業(yè)務(wù)，如音頻、視頻、電話、以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)等。同時(shí)，系統(tǒng)還具有很好的擴(kuò)展功能，組合方便，系統(tǒng)不僅可以通過(guò)光纖級(jí)聯(lián)方式無(wú)縫地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)的輸入，也可通過(guò)電級(jí)聯(lián)方式平滑地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)的輸出。 

    另外，BVx是一個(gè)基于獨(dú)立光纖平臺(tái)建立的系統(tǒng)，是一個(gè)數(shù)字化的全光纖網(wǎng)絡(luò)，具有強(qiáng)大的抗干擾性和難入侵性，同時(shí)通過(guò)中心管理機(jī)制對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的安全管理，使得系統(tǒng)無(wú)論在軟件還是硬件都達(dá)到更高的安全標(biāo)準(zhǔn)。 

    從具體應(yīng)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(shí)積累。譬如：Bvx的系統(tǒng)視頻統(tǒng)一管理能力設(shè)計(jì)為99999999路，通過(guò)實(shí)際應(yīng)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(dòng)幅度校正等電路，可有效解決前端信號(hào)源的幅度過(guò)大過(guò)小等實(shí)際問(wèn)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(diǎn)陣圖形，通過(guò)中心端軟件可以靈活設(shè)置；Bvx設(shè)計(jì)能兼容目前通用硬盤錄像機(jī)的接口，同時(shí)也支持中心集中式存儲(chǔ)；系統(tǒng)前端可提供和球機(jī)融合的轉(zhuǎn)換模塊，實(shí)現(xiàn)一體化兼容球機(jī)。 

    Bvx系統(tǒng)已經(jīng)有了大量的具體應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)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(wèn)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(yīng)用 

    針對(duì)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(gè)解決方案的核心是BVx系統(tǒng)。 

    在各個(gè)派出所轄區(qū)內(nèi)的重要場(chǎng)所如：主要路口、重點(diǎn)場(chǎng)所、要害部位、標(biāo)志性建筑、人口密集區(qū)域、案件多發(fā)地帶等建設(shè)監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)控點(diǎn)的圖像通過(guò)BVx系統(tǒng)的前端多業(yè)務(wù)接入設(shè)備Vbox接入并通過(guò)光纖傳輸至派出所的監(jiān)控中心；派出所監(jiān)控中心設(shè)置一臺(tái)BVx系統(tǒng)的中心匯聚交換設(shè)備Vmux1000，負(fù)責(zé)匯聚前端各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)上傳的圖像并通過(guò)Vmux1000的高速背板交換總線進(jìn)行交換輸出，一方面輸出給本地顯示設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一方面輸出至分局。Vmux1000對(duì)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(chǔ)設(shè)備如硬盤錄像機(jī)，對(duì)監(jiān)控點(diǎn)圖像實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)錄像。 

    對(duì)于派出所管轄內(nèi)的社會(huì)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(jī)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(lái)系統(tǒng)的所有功能，而且還能在統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行管理。 

    在分局監(jiān)控中心設(shè)置一臺(tái)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(jìn)行交換輸出超大容量的視頻，Vmux3000單機(jī)箱最大輸出可達(dá)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(jí)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(shí)分局可以設(shè)置一臺(tái)Vmux2000，不僅能夠完成對(duì)各個(gè)派出所上傳的圖像進(jìn)行集中存儲(chǔ)，也可以將公安系統(tǒng)的圖像通過(guò)政務(wù)網(wǎng)（IP網(wǎng)絡(luò)）使得區(qū)政府等地能夠共享圖像資源。