DVR+報警中心 DVR走入家庭
隨著社會經濟的發(fā)展,DVR以其強大功能將會成為智能樓宇終端的高級產品。對于家庭的多點監(jiān)控需求(樓道、走廊、庭院等等)網絡攝像機加PC的方案會受制于桌面系統的不穩(wěn)定性而大打折扣,而且PC較大的功耗也不符合目前節(jié)能的大趨勢。如果使用網絡攝像機加小區(qū)報警中心的方案,對于房屋主人而言不能得到家里的實時監(jiān)控影像,并且可能會因為報警中心的故障而引起大面積的安防失效。
因此最安全的家庭防范方案就是采用DVR加報警中心的方案。它不僅滿足了家庭多種多樣的安防需求,同時就像手機已經異化為個人移動媒體中心一樣,DVR的功能也絕對不會僅限于安全的功能,筆者認為DVR也會異化為家庭媒體存儲中心。另外和移動通信技術的整合也是DVR向家庭發(fā)展的一種必然趨勢。
基于DVR 的家庭聯網方案設計思路
基于上面的需求,整個方案設計如圖,我們認為該系統應該采用高性能的通信處理器和DSP相結合的硬件結構,對于操作系統需要采用專業(yè)的嵌入式操作系統。由于采用了高性價比的DSP方案,使得這套系統在同類產品中無論是性價比還是易用性都處于非常有利的位置。同時DSP內部的編解碼程序可以通過升級軟件的方式不斷的變化,使得這套方案的適應性極大的加強。
作為DVR而言,主要的任務應該是監(jiān)控,所以這個方案采用了一個獨立的CPU進行視頻監(jiān)控數據的控制。本系統還集成了一個高性能的控制器, 它主要承擔一些其他的輔助功能,這些功能的開發(fā)使得DVR內部的各種資源得到充分的利用。雙處理器的結構使得這個方案在各方面的表現都能夠得心應手。移動通信模塊目前已經有很多完善的設計,基本的移動通信協議比如GSM、CDMA也已經集合在其中。設計廠商提供的支持非常完善,可以非常容易的集成到DVR產品之中。
嵌入式系統是指設計完成復雜功能的硬件和軟件,并使其緊密結合在一起的計算機系統。它具有軟件代碼小、響應速度快、高度自動化、可靠性高的特點。嵌入式系統不提供標準計算機的服務,相反通常它是作為一個大系統的部分而存在的。嵌入式系統通常由一些可以滿足功能和性能要求的足夠強大的計算機組成。這有利于制造商降低產品成本。
此外,嵌入式系統的其它組件同樣有許多選擇,也可以讓制造商降低成本。在傳統的操作系統中,一個需要存儲大塊數據結構的程序可以任意的分配大量的內存而不必考慮后果。這些系統一般都有足夠的內存和巨大的虛擬內存池(使用磁盤空間)來支持這些內存申請。但作為嵌入式系統的開發(fā)者,這些都太奢侈,必須控制復雜的算法來優(yōu)化系統資源的使用。
在網絡技術方面以流媒體技術實現遠程視頻傳輸服務。視頻方式的遠程監(jiān)控必須解決壓縮和傳輸技術問題,流媒體服務技術將是實現網絡視頻傳輸的最佳方案。采用流媒體技術可實現高壓縮比、適應從窄帶到寬帶任意的網絡帶寬、低延遲和高質量、支持網站服務形式的訪問以及具有高可靠性的內容加密保護機制等視頻服務的優(yōu)點。
網絡DVR作為系統解決方案來說還必須解決分布式存儲和分布式檢索的問題。作為網絡的分布式存儲,必須做到流量的均勻分配,這對于存儲路由算法有比較高的要求。對于檢索而言,如何找到需要的數據,并且保持檢索結果的實時性有效性將會是一個很大的挑戰(zhàn)。目前世界上已經有一些比較成熟的分布式模型,一些專業(yè)公司也選擇了其中比較優(yōu)秀的算法實現了一套高效可行的大型分布式視頻管理軟件。[nextpage]
應用前景分析
DVR在家庭中的安防功能
對于一些公共部位的圖像,網絡型DVR可以通過小區(qū)內部的局域網傳到監(jiān)控中心,數據在監(jiān)控中心進行統一的監(jiān)視和處理。對于家庭內重要部位的監(jiān)控可以進行加密的傳輸,無論主人身處何方,只要有互聯網就可以對家里的一舉一動進行監(jiān)控。也許在不遠的將來也可以通過移動資源進行手機的實時監(jiān)控,隨著手機電視技術的發(fā)展,相信這一天很快就會到來。一般智能樓宇的可視對講系統已在DVR里實現。通過DVR,我們可以對每一位訪客拍照,對他們的來訪時間和離開時間進行記錄。如果主人不在家時有客人到訪,DVR可以通過彩信功能把訪客的照片發(fā)送到房屋主人的手機上,主人通過短消息來控制DVR是否開門。
家庭安防中心也可以把各種報警信息通過短消息的形式輸出到用戶的手機上。對于門窗等部位可以通過傳感器進行事件控制。對于破窗而入等事件,DVR不僅可以實現對于現場情況的錄像,并且可以直接連通110報警,并且把相關畫面?zhèn)鬏數綀缶行模瑫r通過短消息或者呼叫的方式通知房屋主人。除了匪警外,DVR也可以和室內的各種報警器傳感器相連接,對于家中的各類警情進行掌握和反應。
在家庭中,由于隱私問題比較敏感,DVR應該實現對于部分通道的傳輸屏蔽和網絡安全功能。所以家用的DVR分為2個網絡接口單獨輸出。一個網口主要傳輸不涉及隱私的公共信息數據,直接匯入小區(qū)報警中心的局域網,在小區(qū)內部實現公共部位的監(jiān)控和管理。同時對外的報警信息也可以通過這條線路輸送。另外一個網口接入互聯網,傳輸經過加密的監(jiān)控數據,使戶主可以在任何可以接入互聯網的地方看到自己家里的情況。
家庭媒體存儲中心
對于家庭DVR來說,本地錄像是最可能被弱化的功能。但是,家庭對于多媒體的需求卻在不斷的增長?,F在硬盤的速度都在100MBYTE以上,而DVR每路的數據量一般不會超過256KBYTE(CIF&mpeg-4壓縮),所以就算16路同時最好畫質進行壓縮也只需要4MBYTE左右的數據流量。而對于以后的數字化家庭來說,數據存儲一定會成為重點。媒體數據的集中存儲、管理和檢索也會成為比較大的問題。DVR內部一般都會安裝面向流媒體應用的專用大容量硬盤,同時DVR也集成了檢索界面等基本功能,所以DVR承擔媒體存儲中心的角色會非常具有優(yōu)勢。
DVR強大的編解碼功能完全可以在這里有所發(fā)揮。憑借這個優(yōu)勢,DVR可以實現多種媒體格式之間的轉換功能,比如把DVD、MPEG-4等等各種各樣的媒體文件轉化為H.264格式進行統一存儲,在基本保持原有畫質的同時大幅度的減小了數據量。由于統一了媒體格式,有利于高質量低成本的解碼器的實現。
DVR走向家庭在中國已經不再是遙不可及的事情了。筆者認為在走向家庭以后,DVR必然會向多功能的方向發(fā)展,不僅包括上面描述的那些應用,包括機頂盒等數字媒體設備也可能被DVR所整合。當然,對于目前的市場而言,可能最需要關心的是成本的問題而不是技術。不過值得慶幸的是摩爾定律至今依然適用,硬件產品依然在迅猛發(fā)展。目前集成多個處理單元的處理器值得我們高度關注,他們應該是家庭媒體產品的核心。相信不久的將來成本將不再是DVR在中國發(fā)展的羈絆,DVR走向家庭之路會越走越寬。