BVx——数字监控体系架构的创新与实践

    平安城市的建设，引发了大规模视频监控的应用需求，如：数万到数十万个监控点；数量众多的分控中心；错综复杂的联网拓扑结构和权限需求；越来越复杂的后台存储和应用。这就要求监控系统必须满足任意摄像机点的远距离调用和共享、图像资料的存储和检索、图像信号的高质量无损传输、复杂的用户和权限管理。由此看来，监控数字化是必由之路。 

    数字监控系统体系架构设计原则 

    从用户的实际需求出发，理想的数字监控系统体系架构的设计原则如下： 

    安全性原则：监控传输系统必须保障监控内容的真实性、安全性以及传播受控等基本要求，尤其是公共安全领域的应用； 

    数字化原则：图像质量保证的基石是数字化，尽量多的数字化设备将有利于系统扩展和质量保证； 

    平台性原则：将监控系统多种视频格式（包括高清格式）接入、多种处理方法（包括多种压缩方法）、多种后端应用等需求统一在一个平台上，可以显著地提高系统扩展性，从而达到系统资源的共享、避免重复投资； 

    带宽设计原则：新的系统必须考虑的单位是带宽。系统带宽可分配、可重构将有效提高系统兼容性和扩容性，从而提高使用寿命。从模拟矩阵交换、PBX低带宽交换、网络带宽交换发展趋势得出结论：大容量可靠的带宽交换是系统实现的有效保证； 

    分层设计原则：复杂平台系统必须有效分层，对于监控系统来说，可以简单分为三层：实时监看层、交换传输层、后台处理层。每层的传输交换特点决定了系统应用的不同场合。各层间的转换决定了系统的灵活性； 

    多业务融合原则：系统需求不仅仅是视频音频的接入交换和应用，还包括相应的低速数据、IP数据、电话等其他应用，而这些相对于视频来说，数据率低，而应用需求重要性和视频同等重要。所以系统必须统一考虑； 

    IP灵活性服从于安全性原则：IP随着V6的发展，带宽越来越宽，对视频的适应性越来越好，但对于系统平台建设来说，还有许多障碍需要克服，譬如安全性、实时性、性价比、可维护性、高清视频高带宽传输等等； 

    可持续扩容性原则：随着系统建设的复杂性越来越高、规模投资越来越大，系统可持续扩容的能力成为系统生命力的关键。 

    在这些原则的指导下，博康公司经过数年的开发和具体应用实践，诞生了一套新的数字监控体系架构——BVx。 

    什么是BVX？ 

    Bvx是一套针对实际客户需求而设计的监控融合系统，能有效地解决大容量视频的接入、传输、控制、切换、存储等应用需求。系统由接入设备Vbox200、Vbox1400、Vbox2800；交换设备：Vmux1000、Vmux1000pro、Vmux3000；控制设备：Nc8100、Nc8300；软件系统：NMS、VIS组成。Bvx的核心设计是大容量的可靠数据交换，每个应用板具备5-40G带宽交换能力，体现在非压缩标准视频上可以做到32-300路以上的交换，压缩视频则可以做到上千路的可靠交换。系统的带宽设计概念还可以接入IP、E1、低速数据或其他常用标准接口，能有效节省投资。 

    它针对视频应用而设计，提出了一整套非压缩视频和压缩视频、模拟视频和数字视频、不同分辨率视频相互融合的带宽管理体系。不仅适合现在的视频应用，对以后的高清度格式视频同样适用，这对视频分析等越来越多的针对性应用至关重要。 

    BVX性能特点 

    功能强大 容量超大 

    借助BVx1000数字视频网络交换平台，能在任意形式的光纤网络结构下实现视频、数据等信号的光传输和全数字交换（矩阵切换），提供多级无损、无限联网、全数字路由等重大创新技术，融合IP数字监控系统、传统模拟监控系统，实现和硬盘录像机的无缝连接，提供了完善的视频监控解决方案。 

    BVx1000数字视频网络交换平台支持任意的网络拓扑结构，包括环型（自愈）、星型、总线型和混合型，完全满足用户从简单到复杂的视频联网需求；多业务的综合传输平台，丰富的前端接入产品和种类齐全、功能完善的各种业务板卡共同完成多种业务的接入与传输。用户可以根据不同的工程需求来选择相应功能的业务板卡实现视频、音频、低速数据、以太网、电话等多业务的传输与交换；完善的网管系统，在统一的平台上完成对前端的接入设备到核心汇聚设备的监控，对系统中各种设备进行在线管理、维护和配置，实时在线检测网络运行状态，动态分配网络资源带宽，使网络运行达到最佳状态。 

    BVx1000数字视频网络交换平台是建立在独立光纤平台上的系统，最大可至40G的带宽，具有强大的背板交换能力。即将推出的最新的BVx3000系统，其单机箱设备最大视频接入能力大于640路，可切换输出可以多达256路，通过数字高速级连可以很容易达到数万到数千路的视频全数字切换。 

    兼容性高  安全性好 

    BVx是一个开放的传输平台，所有的接口都是标准的，兼容众多协议、业务，如音频、视频、电话、以太网、数据等。同时，系统还具有很好的扩展功能，组合方便，系统不仅可以通过光纤级联方式无缝地扩展系统的输入，也可通过电级联方式平滑地扩展系统的输出。 

    另外，BVx是一个基于独立光纤平台建立的系统，是一个数字化的全光纤网络，具有强大的抗干扰性和难入侵性，同时通过中心管理机制对整个系统进行严格的安全管理，使得系统无论在软件还是硬件都达到更高的安全标准。 

    从具体应用上，Bvx也充分体现了博康10多年在视频监控的专业知识积累。譬如：Bvx的系统视频统一管理能力设计为99999999路，通过实际应用，我们解决了目前通用系统9999路的限制；所有视频输入带有自动幅度校正等电路，可有效解决前端信号源的幅度过大过小等实际问题；Bvx的所有视频均可以选择输入OSD叠加或者输出OSD叠加，支持汉字与自定义点阵图形，通过中心端软件可以灵活设置；Bvx设计能兼容目前通用硬盘录像机的接口，同时也支持中心集中式存储；系统前端可提供和球机融合的转换模块，实现一体化兼容球机。 

    Bvx系统已经有了大量的具体应用，在实际应用中证明它能解决目前IP编解码器监控系统或者传统矩阵系统所不能解决的问题，并能兼容传统系统，是一种值得推广的解决方案。 

    典型组网应用 

    针对平安城市的监控需求，博康公司提供了完善的城市治安监控系统及其联网的解决方案。如图一所示，整个解决方案的核心是BVx系统。 

    在各个派出所辖区内的重要场所如：主要路口、重点场所、要害部位、标志性建筑、人口密集区域、案件多发地带等建设监控点，监控点的图像通过BVx系统的前端多业务接入设备Vbox接入并通过光纤传输至派出所的监控中心；派出所监控中心设置一台BVx系统的中心汇聚交换设备Vmux1000，负责汇聚前端各个监控点上传的图像并通过Vmux1000的高速背板交换总线进行交换输出，一方面输出给本地显示设备进行实时监控，一方面输出至分局。Vmux1000对于汇聚的所有前端图像都具备环通输出能力而不占用系统的背板交换总线，所有视频可以环出给本地存储设备如硬盘录像机，对监控点图像实现实时录像。 

    对于派出所管辖内的社会图像资源，如：宾馆酒店、居民小区等，既可以采用矩阵+光端机方案接入图像，也可以采用Vmux1000替代原先矩阵，这样不仅可以完成原来系统的所有功能，而且还能在统一的平台上进行管理。 

    在分局监控中心设置一台Vmux3000，汇聚所有派出所上传的视频并能够利用背板交换总线进行交换输出超大容量的视频，Vmux3000单机箱最大输出可达到256路视频既可以满足分局的视频监控需求，也可以满足将图像上传到上一级监控中心市局监控中心和派出所之间的图像共享的需求。同时分局可以设置一台Vmux2000，不仅能够完成对各个派出所上传的图像进行集中存储，也可以将公安系统的图像通过政务网（IP网络）使得区政府等地能够共享图像资源。