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          安防視頻監控,視頻會卡頓現象的原因?

          文章出處:責任編輯:陳鬆人氣: 發表時間:2018-05-17 11:13 字體大小:【 】

          圖1中的故事,是不是曾經遭遇過,當被對方要求確認2.4Gbps容量交換機是否可以支持300路視頻時,您是否猶豫過,因爲隨便一臺普通的交換似乎都可以支持,但現實的情況是,視頻出現了“卡頓”現象。
          安防交換機

            相信這時候有點石化的感覺,因爲傳統計算帶寬的理論似乎行不通“很多IT廠家就是這樣指導選型,也適合我們的思維慣性”,但又無法進一步清晰的爲客戶分析具體原因。

            其實問題的定位並不難,難在技術的底層分析,亦或是IT行業自我爲中心,根本就不想解釋清楚。建議逆向思維做“問題排除”,您可以這樣推斷,如果傳統計算方式正解,那意味着256Gbps容量的匯聚交換機可以支持“32000路”,真是這樣的嗎!

            “好像,可能,應該”等類似回覆從專業的技術口中飛出,讓你也“無所適從”;更爲嚴重的是,我們只能破口大罵,卻無問題解決方案;其實技術族們也很無奈,因爲在他的“知識結構”中,還沒有成熟實際經驗或知識體系來支撐他的判斷,自然也就只能有如此答覆。

            在這樣的現象下,傳統處理速通數據(手機、PC數據……)的網絡設備表現了“水土不服”的弱點,不加行業優化,全盤直拿至安防行業,硬性應對視頻大數據幀應用時,問題自不言說。

            自從IP高清佔據安防視頻監主流的那一刻,卡頓問題也一直沒有得到好的改善,不是不想,而是因爲這是一項系統性工程,系統的每一個節點都需爲之深究,並需要付出長期的投入,方可有收穫。

            提問題,講困難,相信這是大部分人的專利;但提出方案並付出行動來解決的人少之又少;今天我們提出問題,自然會給大家一個解決辦法,提供一套可行的解決辦法,解決或改善視頻卡頓的現狀。以下是針對安防項目交換機選型的簡單定義:

            考慮項目選型有可靠依據,建議參考我司攝像機模擬環境實測數據“大華安防工業交換機,均會提供推薦攝像機接入路數參考值”,大華官網與產品彩頁均會有體現交換機“推薦視頻路數”。

            實際項目選型時,交換容量可作爲選型的參考值,但不建議採用傳統計算方式,下文分析,說明原因。

            爲什麼視頻會卡頓,傳統交換理論爲什麼有水土不服的現象,下文進一步分析探討;瞭解目前技術的現狀與一些技術誤區,建議先預習芯片知識、並行與串行處理知識、溫度與芯片,元器件工作效率關係、同時還要了解木桶原理等一系列的綜合知識,方便清楚的認識問題的本質。

            1、安防VS傳統交換機行業特點

            1.1傳統速通數據與視頻監控數據的區別

            傳統速通數據一般包含(手機、PC數據……)網頁、點播類數據,網頁數據一般才幾十K,點播也一般在1M左右(廣播方式多),而且都是下行方式;因爲這類數據對實時性要求不高,即使網絡狀況不好的時候,緩存方式可以起到很大的改善作用;同一時間內,併發使用率比較低。

            視頻監控數據則不一樣,帶寬一般在4-8M,突發可能會超過一倍多,“達到16M”,數據的“傳輸方式向上”,也傳統相反,“7*24h實時”,視頻對實時性要求非常高,所有數據在任何時刻都是“100%併發”。

            如此兩者數據的方式,存在非常大的差異,目前存在問題,也就不足爲然,而且這只是問題的冰山一角。

            1.2廠家專業測試數據VS安防實際數據

            這裏要我們對芯片知識有一定的瞭解,芯片在同一時間節點上,是採用單項處理,簡單說就是流水線處理,屬串行處理方式;專業的測試儀器模擬串行吐出數據,剛好與芯片步調一致“而且數據比較規整”,自然效率高。

            但視頻數據是“並行數據”,“而且數據大小不一,經常有9000bytes巨型幀”,也就是在同一時間內,並行提交;這就不難解釋專業測試參數在我們實際選型時,似乎難以應對。

            1.3 溫度高低,對芯片工作效率影響

            我們經常提到工作溫度,也相信大家重視這項指標,然環境溫度的高低對設備影響經常被忽視;然而寬溫對安防前端接入子系統非常的重要“安防前端系統一般都是標準工業級設備纔可勝任惡劣的環境”;例如工作溫度-40-75°,其代表了設備在這個溫度範圍內可正常工作,在-40°下,可以正常啓動(非熱機狀態),75°高溫時,仍能運行。

            然在實際的應用中,隨着四季變化,冬天導致設備“啓動不了”,夏天導致設備“故障頻發”。其罪魁罪魁禍首是所選設備“這裏主指網絡設備”不適合當前環境應用,或許在項目驗收時,正處於天氣春秋季節,溫度比較適宜,但進入冬夏,設備因溫度問題性能下降,表現出來的現象只能帶來卡頓問題。

            其***主要的設備底層問題,一般可以這樣理解:當溫度超出設備正常工作溫度時,設備性能下降(芯片在超出工作溫度後,性能會急劇的下降),然視頻業務是7*24h不間斷運行,而且是100%負荷,稍有瓶頸,自然會出視頻卡頓問題。

            2、解決&改善辦法

            2.1安防工業交換選型VS 傳統企業交換選型

            大華推薦交換機這樣選型:

            傳統傳輸系統設計是這樣:

            2.2  安防工業交換緩存VS傳統企業緩存

            視頻大數據轉發,大華採用大緩存解決

            傳統速通行業,主要以交換幾十K類數據爲主,如瀏覽網頁動作所需的數據交換,一般不要求實時性,近而目前IT通信產品也是以適應於這類場景進行優化,沉澱的產物,拿來主義能否適用於我們安防視頻傳輸呢,如下針對緩存的應用作簡要分析。

            信令數據包:一般幾十bit至幾K bit

            上網數據包:一般幾十K bit或1M bit

            視頻監控數據包:一般2-8M bit 常用巨型幀

            傳統速通行業1Mbps以下的數據爲主,而視頻常見4-8Mbps數據,鑑於視頻的特殊性,常有9K左右的巨型幀,當緩存不足時,會大幅降低轉發效率。

            行業交換機緩存設計

            2.3 安防應用環境VS傳統應用環境

            如果您是IT人員,請設想一下機房環境如何;如果您是一員網絡工程師,請設想一下機房環境如何,然而當您是一個安防工程師,一般會看到什麼的機房環境。

            如果不出意外的話,網絡工程師所設想的機房應該是下圖的,機房部署非常有序,走線標準合規;然而我們安防行業的分機房,很多如下圖的Œ,也有可能不至於如此糟。

            不管那種環境,如果是您,您會選擇什麼樣的設備來適應更多的客戶應用,爲客戶提供精品的服務。

            2.4安防交換機高低溫意義

            傳統傳輸類產品主要由電力工業級、商用企業級、民用級爲主,在很多安防項目中,所採用的設備也是繁雜,室外監控項目中,常用企業級設備,更過者使用民用級,往往懷着驗收即可,完全不顧售後服務,給客戶不僅帶來了更多的投入,增加客戶的負擔,其實***終傷害的是提供服務者。

            所以很多高端客戶,明確要求採用電力工業級設備,然而由於電力工業級設備附加了防腐、防輻等類屬性,成本要高於企業級設備幾倍,多者數十倍,然而這些屬性針對於安防場景(主要關注寬溫、防塵),這類附加屬性其實非常多餘。

            安防交換機,繼承了電力工業交換的寬溫、防塵IP40屬性,同時精簡了企業交換機複雜的功能,可以非常好的勝任室外惡劣的應用環境,又不會過於增加項目投入成本。(注:攝像機一般室外的工作溫度是-30-70度,安防工業交換機工作溫度是-40-75度,與攝像機可以組成非常好的搭檔。)

            3、重新定義安防交換機標準

            3.1產品市場格局


            安防工業交換機(Security industry switch )類同安防設備屬性,採用大緩存、寬溫、防塵、無風扇自然散熱等設計,更好的適用於安防視頻高穩定轉發。

            安防FAQ

            系統經常出現大面積卡頓現象,用戶體驗差;

            應用環境複雜、面對室內外高低溫、灰塵等因素挑戰;

            市場交換機參差不齊,低端低性能民用產品穩定不足;

            安防行業交換技術積累薄弱,缺乏標準、野蠻成長;

            方案設計不合理,系統穩定性差,後期維護成本。
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