視頻分析處理器滿足視頻監(jiān)控的儲(chǔ)存需求

視頻監(jiān)控已普遍應(yīng)用在人類生活環(huán)境的各個(gè)角落，安全監(jiān)控?cái)z影機(jī)被安裝于個(gè)人住宅、小區(qū)街道、辦公大樓以及零售商店等各種不同地點(diǎn)。各種發(fā)展趨勢(shì)要求監(jiān)控系統(tǒng)在更長的時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存更多的視頻數(shù)據(jù)，視頻監(jiān)控攝影機(jī)的數(shù)量因而增加，再加上從標(biāo)準(zhǔn)分辨率到高分辨率的轉(zhuǎn)換以及法律制度的演變，種種原因都會(huì)提高整體運(yùn)作成本。

目前安裝的新型監(jiān)控系統(tǒng)，其儲(chǔ)存成本可占到總體安裝成本的 50%。令人震驚的是，在美國1PB (Petabyte)的企業(yè)級(jí)儲(chǔ)存成本約為 100 萬美元。更令人震驚的是，系統(tǒng)運(yùn)作 4 年后，要維持相同儲(chǔ)存量的營運(yùn)成本將比原始的
硬件成本高 4 倍。

儲(chǔ)存成本并非是視頻監(jiān)控使用者唯一關(guān)心的問題。從標(biāo)準(zhǔn)分辨率轉(zhuǎn)換至高分辨率的過程中，系統(tǒng)對(duì)帶寬與儲(chǔ)存的需求更提升 3倍之多。為了消除儲(chǔ)存限制，使用者可采用 H.264 編譯碼器等進(jìn)階視頻壓縮技術(shù)。雖然執(zhí)行 H.264確實(shí)節(jié)省一些儲(chǔ)存空間，但由于高分辨率攝影機(jī)安裝的爆炸式增長，使得其所占優(yōu)勢(shì)已減低。

此外，法律程序?qū)ΡO(jiān)控視頻的接受度也逐漸提高，使得企業(yè)需能提供更長的影像存盤時(shí)間。

目前，大多數(shù)企業(yè)儲(chǔ)存監(jiān)控影像的期限為 30 天；不過，許多企業(yè)法律團(tuán)隊(duì)都堅(jiān)持應(yīng)大幅延長儲(chǔ)存期限。目前在美國，個(gè)人傷亡信息儲(chǔ)存時(shí)效為 1 年。畢竟，影像信息若因儲(chǔ)存容量不足而被覆蓋，那么監(jiān)控系統(tǒng)的存在還有什
么價(jià)值呢？

視頻與影像技術(shù)的發(fā)展促使高分辨率攝影機(jī)成本不斷下降。

目前看到 1080p 視頻監(jiān)控?cái)z影機(jī)已經(jīng)是很平常的事情了，而可支持比1080p分辨率高 10 倍的產(chǎn)品也正在開發(fā)之中，如此一來，將推動(dòng)儲(chǔ)存需求增長 10 倍。此外，IMS Research 近期發(fā)布的一項(xiàng)預(yù)測(cè)報(bào)告表示，到 2012 年，將需要3.3 EB (exabytes) 的儲(chǔ)存容量來滿足新型視頻監(jiān)控的布建需求。

由于分析技術(shù)降低攝影機(jī)的監(jiān)控成本，因此視頻分析也為企業(yè)降低成本。自動(dòng)化技術(shù)使企業(yè)能夠推出更多攝影機(jī)，但也對(duì)儲(chǔ)存技術(shù)帶來新的挑戰(zhàn)。

德州儀器 (TI) 了解未來監(jiān)控系統(tǒng)儲(chǔ)存需求已經(jīng)超過儲(chǔ)存容量技術(shù)的發(fā)展速度。為滿足大量視頻儲(chǔ)存的需求，TI 不斷研究能讓客戶輕松布建視頻監(jiān)控的低成本解決方案。因此，TI 推出具有整合視頻分析功能的DaVinci D M V A x 系列視頻處理器與智能編譯碼器技術(shù) (Smart Codec Technology)，此產(chǎn)品與技術(shù)的結(jié)合可將儲(chǔ)存與網(wǎng)絡(luò)帶寬的整體需求減少 50%。

目前，大多數(shù)監(jiān)控應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)方法是以指定分辨率與幀速率進(jìn)行編碼并產(chǎn)生數(shù)據(jù)流，而不管攝影機(jī)畫面中正在進(jìn)行的活動(dòng)是什么，這種方法會(huì)占用大量儲(chǔ)存空間與網(wǎng)絡(luò)帶寬。為改善這種情況，高成本的高階攝影機(jī)已具有動(dòng)作偵測(cè)功能
的視頻分析能力，只有在偵測(cè)到動(dòng)作時(shí)才進(jìn)行編碼并產(chǎn)稱數(shù)據(jù)流。然而，此方法的問題在于視頻分析并非萬無一失的，若某個(gè)重大事件沒有捕捉到，就可能造成嚴(yán)重后果，例如發(fā)生在人身傷害的法律訴訟案件中。

T I 憑借其 D M V A x 與智慧編譯碼器技術(shù)，能無時(shí)無刻地對(duì)監(jiān)控鏡頭進(jìn)行編碼并不斷產(chǎn)生數(shù)據(jù)流，而其速率能滿足攝影機(jī)畫面內(nèi)活動(dòng)類型與活動(dòng)量的需求。

就這種方法而言，不管現(xiàn)場(chǎng)是什么情況，攝影鏡頭都保持開啟狀態(tài)，每天 24 小時(shí)、每周 7 天都會(huì)進(jìn)行編碼并產(chǎn)生視頻流，而每個(gè)攝影機(jī) 30 天內(nèi)平均需要 477GB(gigabytes) 的儲(chǔ)存空間。

在本例中顯示采用 TI DMVA2 與智慧編譯碼器技術(shù)的全新方法。
測(cè)試顯示：在 30% 的時(shí)間段中沒有出現(xiàn)達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的活動(dòng)。因此，在采用 TI 智慧編譯碼器技術(shù)的情況下，該時(shí)間段的影像尺寸與幀速率都明顯地減少。一旦 DMVA2 的視頻分析偵測(cè)到達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的活動(dòng)，就會(huì)在確保沒有訊框畫面被遺漏的情況下，持續(xù)動(dòng)態(tài)地提高分辨率與幀速率。在本例中，TI 展示如何在確保監(jiān)控鏡頭連續(xù)性的同時(shí)，將儲(chǔ)存需求降低 25%。

擴(kuò)大監(jiān)控系統(tǒng)后， 就如同2010 年上海世博會(huì)采用的 20 萬部高分辨率監(jiān)控?cái)z影機(jī)，可節(jié)省高達(dá) 23.9 PB 的儲(chǔ)存空間。

過去，攝影機(jī)采用過動(dòng)作偵測(cè)方案，有的還建立在視頻的基礎(chǔ)之上，但大多數(shù)這些解決方案都沒有針對(duì)特定的動(dòng)作或活動(dòng)，而是錄下一般性的任何動(dòng)作，這
將大幅提升其編碼、數(shù)據(jù)流以及儲(chǔ)存的視頻量。此外，目前還沒有解決方案采用智能功能來做更有效的編碼控制，以及最大限度地儲(chǔ)存效率提升。

網(wǎng)絡(luò)帶寬與占用雖是次要問題，但TI 的解決方案也可為此問題帶來極大優(yōu)勢(shì)。透過將網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)最小化，可減少對(duì)儲(chǔ)存系統(tǒng)的需求，降低現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)的占用。這將對(duì)環(huán)境帶來正面的影響，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心 (data enter) 會(huì)消耗大量的能源。最新的McKinsey 報(bào)告顯示，到 2020 年，數(shù)據(jù)中心的二氧化碳排放量甚至將超過航空業(yè)2。

TI認(rèn)為今后對(duì)更高分辨率監(jiān)控?cái)z影機(jī)的需求可能還會(huì)持續(xù)增加，攝影機(jī)的安裝量與儲(chǔ)存需求也將大幅提升，這會(huì)是監(jiān)控系統(tǒng)解決方案今后必須要滿足與支持的方向，TIDMVAx 系列處理器配合 TI 智能編譯碼器技術(shù)為最佳的解決方案，將帶來解決問題的曙光。