視頻分析系統(tǒng)的架構(gòu)

目前，視頻分折具有不同的產(chǎn)品形態(tài)和架構(gòu)方式，可以采用獨(dú)立的視頻分析單元模式、后端服務(wù)器方式、智能編碼器或IPC方式或采用"前端+后端"的協(xié)同工作方式。但是，不同的架構(gòu)方式僅僅是表象，視頻分析工作的實(shí)質(zhì)還是由各個廠家開發(fā)的核心算法(程序代碼)實(shí)現(xiàn)對視頻信息進(jìn)行運(yùn)算處理而完成的，不論是嵌入式還是服務(wù)器式，區(qū)別僅僅是算法運(yùn)行的平臺不同:一個是基于嵌入式平臺，由DSP芯片執(zhí)行算法，另外一個是在計(jì)算機(jī)換作平臺上由CPU完成算法的執(zhí)行。

一、前端獨(dú)立單元

前端獨(dú)立單元，即Local Processing模式，此種架構(gòu)是傳統(tǒng)的模擬電視監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)向智能監(jiān)控系統(tǒng)過渡的很好的解決方案。通常，視頻分析單元部署在攝像機(jī)附近，但是自己是獨(dú)立單元。利用視頻分配器將攝像機(jī)信號一分為二后，一路信號進(jìn)入矩陣、DVR或編碼器，另外一路進(jìn)入視頻分析處理單元。視頻分析處理單元內(nèi)置嵌入式操作系統(tǒng)及視頻分析處理芯片，可以通過網(wǎng)絡(luò)接口加載視頻分析的規(guī)則。一旦發(fā)生報警，可通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報警信息或通過本機(jī)接口輸出報警信號。

此種架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

1、直接對未經(jīng)編碼壓縮的視頻進(jìn)行分析，效果較好。
2、視頻分析單元自成系統(tǒng)，獨(dú)立于主系統(tǒng)，不需考慮兼容性。
3、靈活部署，不受先前系統(tǒng)架構(gòu)的約束，可保護(hù)前期投資。
4、可靈活進(jìn)行本地報警輸出，如觸發(fā)燈光、警鈴等。

此種架構(gòu)的缺點(diǎn)

1、視頻分析單元不具備編碼壓縮功能，增加了成本。
2、視頻分析單元與整個系統(tǒng)集成性弱(通常是簡單的干接點(diǎn)信號或報警信息。

二、后端服務(wù)器方式

后端服務(wù)器方式，即Server-based模式，此種架構(gòu)也是在數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)上增加視頻分析功能的解決方案。此種架構(gòu)下，視頻分析單元部署在后端服務(wù)器，視頻編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將視頻信號編碼壓縮后上傳到網(wǎng)絡(luò)，NVR服務(wù)器或視頻分析服務(wù)器抓取碼流后進(jìn)行視頻分析工作。此架構(gòu)中，視頻分析設(shè)置工作在客戶端PC上完成，視頻分析算法的執(zhí)行是在智能NVR服務(wù)器或視頻分析服務(wù)器上，可以同時存儲視頻的元數(shù)據(jù)信息(Meta-data]。由于視頻分析算法需要大量運(yùn)算處理資源，因此，該方式下單服務(wù)器可以同時支持的視頻分析通道數(shù)量有限。

另外，也可以在服務(wù)器上增加視頻采集卡，然后運(yùn)行視頻分析算法，從而實(shí)現(xiàn)對矩陣的模擬視頻輸出進(jìn)行視頻分析工作;當(dāng)然，在DVR上運(yùn)行視頻分析算法也屬于此架構(gòu)。

此種架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

1、視頻分析單元置于后端，便于集中部署。
2、視頻分析工作由軟件執(zhí)行，程序的升級或更新比較方便。
3、視頻分析通道靈活配置，可以隨時更改視頻分析通道。

此種架構(gòu)的缺點(diǎn)

1、視頻分析單元或NVR服務(wù)器的CPU負(fù)荷過高。
2、每個服務(wù)器處理資源有限(目前CPU的處理能力般支持16路)。
3、對網(wǎng)絡(luò)帶寬占用比較多。
4、服務(wù)器得到的圖像經(jīng)過編碼壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸后丟失了部分信息，導(dǎo)致精確度低。