走进NVR的范畴,仔细体会NVR、IP摄像机与大安防的配合,可以深入分析出NVR在现有网络化、全数字化、高清化、智能化应用的今天扮演的角色,也可以很清晰地把控NVR技术发展方向的脉络。
NVR应用分析
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。
[NextPage] NVR选购技巧接入路数或管理的点数
目前NVR同样与DVR一样会以接入管理视频点数为参选依据,如有2路、4路、8路、16路到64路不等。
存储盘位以及容量
这部分与NVR支持接入路数有着比较紧密的关系,在接入数量较多的情况下,NVR本身就要考虑海量存储问题,因此有支持2、4、5、8、12等不同数量盘位的NVR产品也非常多,对于支持硬盘类型方式也要以SATA、SATAII等企业级品质的硬盘为标准。这样在磁盘稳定性,可靠性方面都会更有保证。还要支持热插拔,这样有利于硬盘的更换。此外,NVR对于存储硬盘的通用性及广泛性也需要大家重点考虑,是否支持市场主流的硬盘品牌及型号,其支持单颗硬盘最大容量是多少?这些也是用户对于NVR选购需要考虑的方面。
安全稳定多样化的系统
NVR产品目前主要分为两大类:一种是基于SOC所谓基于硬件的嵌入式系统产品,一般OS为Linux。另一种就是以工业级电脑的系统产品,OS会给予WINCE、LINUX选择。后者优点在于基于CPU更换速度快,开发周期短,相对应的开发技术要求不算很高,支持多种视频压缩方式。缺点是稳定性可靠性比SOC的NVR要差一点,由于此类NVR采用的是软解压的方式,因此无法支持较多路数的全实时的应用。不过,前者也就是SOC的NVR产品也有其优缺点:优点是它的稳定性,可靠性较高,设备应用消耗(功率、耗电)有明显优势,比较适宜应用在多种不同的应用环境,且产品成本较低。目前SOC的NVR多为32、64路或以上路数,均能做到25FPS全实时。缺点是硬件变更困难(不易更换平台及CPU),开发周期长。但是就NVR产品发展趋势来看,主要还是会以SOC的NVR为发展方向。就目前而言,大家可根据不同需求进行挑选。比如在接入管理应用路数不多的情况下,就可考虑选用前者类型的NVR。如果希望要能接入较大路数的,即可选择后者。
支持前端硬件多样性
用户一般会认为NVR应该只兼容网络摄像机,或者只支持一种品牌的网络摄像机。其实不全然,目前有的品牌的NVR除了支持自身品牌外,同时也支持其它比较知名的品牌,这样不管对代理商,还是工程商和用户来说,在选用NVR及搭配应用的IP Camera的范围就更广了,从而可根据不同需求及环境进行选配。在目前这种视频监控模数过渡转换期,如果将模拟与数字前端进行混合使用,NVR确实能帮上这个忙。一些品牌的产品在支持IP Camera的基础上,还支持模拟视频接入,在其进行本地编解码,因此模数混用的方式必然是目前最为流行且最能被人快速接受的方式。同时还可通过该方式慢慢进入到全数字网络监控。在此类产品特点下,可为大家提供不同的选择。
远程及后台管理
远程应用及后端管理是目前NVR基本的功能也是最重要的功能,因此大家在选择NVR产品时,对于这两个功能面要重点关注。目前NVR的远程管理主要是使用基于NVR内建的Web server或者通过打开远程客户端软件来进行看、录、放等基本操作,以及设备和系统的远程管理、报警联动等操作。而后台管理则可通过系统管理平台对前端多台NVR设备进行集中管理及后台应用操作,与后台数据的远程备份,分层次的管理。所谓“分散监控,集中管理”的监控道理,相信NVR已经足以满足及实现,所以在选择时需要特别关注。
软硬件功能
在选择时,NVR的软硬件特点也是比较重要的一个环节,选购时可以注意它的软件是否具备以下特点:例如是否支持即插即用且无需设置、支持智能检索查询、支持3GPP移动视频监控服务、支持多种报警联动、远程数据定时自动备份等等。同时在这些功能丰富的同时,如何真正做到操作简便、人性化、可靠稳定也是最为关键的。而说到硬件特色功能,比如是否支持PoE供电,是否可为前端PoE的IP Camera直接进行供电及数据传输,是不是施工就变得更便捷等。此外,有无支持VGA、模拟视频输出、有无支持数据存储外扩等等。对于大点数和存储周期长的项目需求来看,工程商和用户在选择NVR的时候则更加需要仔细斟酌。