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[2011-4-25]
 
【视频监控】NVR与传统DVR的显著差异在于其省去了模拟视频的转换过程,所有视频流全部通过网络传输,无须再转换。从芯片及PCB的角度来看,节省了相当可观的成本。只要处理器的能力足够强劲,它就可以接入任意数量的摄像头,对视频路数的要求不再受限制,这对应用来说是极具鼓舞性的。无所不在的网络及网络交换设备的应用充分体现了数字传输的优势,省去了视频、音频、报警等信号的连接,同时网络传输不同于模拟信号易受工频、电磁波等干扰,而这种干扰在企业工厂环境下是普遍存在的,网络布线施工便捷,利于维护,质量可靠,与模拟信号的安装不可同日而语,可广泛应用于各类场合。
  NVR系统特点
  在使用中,将NVR定义为一个系统较为恰当。它主要强调网络传输,其它功能的发挥则仁者见仁,智者见智。如果将IP SAN、PC或者解码器组合起来,也可认为是一个NVR系统,只是这种系统更强调了网络存储功能,在存储容量上有相当优势。而通常所说的NVR则集成了本地存储、实时监视输出及本地回放功能,除了参数设置上有所区别,其它方面与DVR的功能并无太大差异。
  目前市场上推出的混合型DVR可同时支持模拟输入与数字输入,这种机型主要用于旧工程的升级换代,在已安装模拟摄像机的基础上新增一些网络摄像机。混合型DVR兼容性强且便于升级,它在视频监控几乎被DVR垄断的范围中占得了一席之地。考虑到系统性能是有限的,新接入的设备将占用系统部分处理能力,新设备的增多必将导致老设备数量的减少,因此,新老设备的数量折中是工程商首要考虑的问题。这种混合型DVR在DVR向NVR过度中起到了桥梁作用,它将为NVR的完善应用打前哨站。
  存储优势
  同时,NVR可提供前端存储、中心存储以及客户端等多种存储方式,所有存储资源均可由NVR主机进行统一管理。对存储时长要求非常高的场合,还可外接e-SATA、IP SAN、NAS等存储扩展设备,以实现海量存储。根据用户实际需要,中心存储、前端存储等多种存储模式可以同时进行,互为备份,防止由于网络故障、设备故障或人为破坏等因素导致录像中断,以造成录像资料的缺失。
  支持高清
  随着网络化的普及和海量存储技术的成熟,高清视频应用范围将越来越广。目前最经济的高清视频码流传输方式是网络传输,故NVR将成为接收高清码流的首选。某银行在高清系统的应用中需要将8台高清IP Camera对着柜台,可获取到员工附近的图像,这包含了员工的操作过程及客户的样貌。高清码流将操作桌面的物品及客户长相显示得清清楚楚,画面效果非D1画质可比拟的,所有信息存储到NVR中,同时NVR通过eSATA口扩展出硬盘扩展箱,保证了足够的存储空间。
  传输安全性
  网络产品长期以来被认为有安全隐患,的确,在没有安全可靠的机制条件下,网络确实是一个多事之地。然而,在网络监控系统中,一旦通过使用AES码流加密、用户认证和授权等这些手段来确保安全,网络监控产品源于网络的安全隐忧就完全消除了。目前,NVR产品及系统已经可以实现这些保障。而相比之下,DVR模拟前端传输的音频、视频信号,没有任何加密机制,很容易被非法截获,一旦被截获就能很轻易地被显示出来。
  NVR技术分析
  当前不同厂家的NVR风格各具千秋,有的突出存储,有的注重接入设备数量,有的在高清上大展手脚。一般高清输出方案首先要求前端设备具有高清图像的编码能力,多路前端设备的编码信息在NVR中集中解码,这对NVR来说具有相当考验。
  目前能够解多于2路720P分辨率的芯片较少,若要实现多路高清输出,加载多颗解码器将是较为可行的方案,但性价比不高。如果是多路全高清1080P的要求,解码能力和系统带宽将是设计人员考虑的重点。
  一些采用多码流传输的方案比较实用,将主码流(高清码流)作为存储,子码流用于监视,可减小解码所消耗的资源,当然,这将建立在前端设备支持双码流传输的基础上。
  现在的方案大多是CPU和编解码器整合在一起,这种方式比较经济高效,且越来越多地被使用。比如海思的双核方案可以把一个CPU用来进行解码控制,一个CPU用来进行存储。同时,千兆以太网将巨大的码流信息传送至CPU,CPU与解码器之间的数据传输通常采用高速串行总线传输,主要有RapidIO、PCI Express和以太网传输,这些传输方式可以缓解数据传输的瓶颈,但对硬件设计有较高要求,在高端嵌入式设计中比较常见。不过受性能限制,真正的全高清NVR还很少。
  NVR发展阻碍
  从产品层面来看,NVR确已具备取代DVR的基础,从市场层面来看,NVR同样也具备了取代DVR的趋势,NVR的产业化进程已经迈出了重要一步,但实际应用中仍然受到极大的制约。有来自市场大环境的制约、用户和工程商的质疑、现行网络状况的矛盾、产品需求确定性及稳定性等等,都制约着NVR系统广泛取代DVR。
  网络环境
  首先由于NVR系统全部通过网络进行通信,所以也就决定了应用场合必须要有良好的网络环境,特别在多层级联的大型监控系统架构中,不同的传输层次需要有合理的传输带宽。目前有些部门在系统内部构建了专网,带宽资源较充裕,比较适合像NVR这样的网络系统。而有的场合则依附在老的网络环境中,各种数据交错,传输环境复杂且带宽资源紧张,实际应用将会受到很大限制。
  统一协议
  NVR作为系统监控的核心,需要对前端设备IP Camera、DVS等进行统一管理,这就要求NVR产品能够与前端设备进行信令及流媒体通信,而且要求NVR能够将前端设备发送的码流进行解码。目前所面临的问题在信令通信方面,各厂家之间还没有一个统一标准的接口协议,需要进行一系列协议对接工作。
  在音、视频编码、解码方面,也面临着编码方式不同所造成的障碍,目前国内的视频监控产品基本都在向H.264统一,而国外主流产品却是MPEG-4,即便都是采用H.264编码标准的国内不同厂家的产品之间,仍面临着码流封装形式的不同所造成的障碍。推行标准的过程也是净化市场的重要手段,有利于整合安防市场资源,减少大量重复开发的劳动和无谓的人力、物力及时间消耗,提高产品的可靠性。目前ONVIF组织将为网络视频设备之间的信息交换定义通用协议,包括装置搜寻、实时视频、音频、元数据和控制信息等。
  网络视频产品由此所能提供的多种可能性,使终端用户,集成商,顾问和生产厂商能够轻松地从中获益,并获得高性价比和更灵活的解决方案。同时有利于细化产业链分工,这种产业合作模式,需要建立在标准化的接口平台之上。
  结语
  NVR可以作为一个监控平台,也可看作一个前端设备。随着网络摄像机功能的成熟和前端存储功能的普及,多级级联与CMS整合已经成为一种趋势,NVR更多地作为管理平台而存在。今后NVR将具有足够的开放性,除了视频管理功能外,还将具有整合其它系统或被其它系统整合的能力。统一平台,综合管理,将是今后的发展方向。

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