文/蘇會(huì)珍 北京藍(lán)色星際軟件技術(shù)發(fā)展有限公司
DVR是什么
DVR(Digital Video Recorder)全稱為數(shù)字視頻錄像機(jī),主要工作模式是接入模擬視音頻信號(hào),通過(guò)硬盤進(jìn)行音視頻錄像,其核心功能在于硬盤錄像,因此DVR也被稱為硬盤錄像機(jī)。
DVR設(shè)備主要根據(jù)前端接入的模擬視頻接口數(shù)量來(lái)劃分為單路、4路、8路、16路、32路以及更多的路數(shù),銀行等金融行業(yè)主要以8、16路為主流產(chǎn)品,其它小的商店、學(xué)校的監(jiān)控則比較傾向于選擇4路的設(shè)備。
自2000年DVR正式面世于安防行業(yè)以來(lái),就開(kāi)啟了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)代。DVR可以整合攝像機(jī)、報(bào)警輸入/輸出設(shè)備、控制鍵盤、顯示設(shè)備、鼠標(biāo)、遙控器、遠(yuǎn)程終端設(shè)備等組成一個(gè)完整的監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)音視頻信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間錄像、遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、回放、備份的功能,監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)見(jiàn)圖1。
圖1 DVR監(jiān)控系統(tǒng)組成圖
監(jiān)控組網(wǎng)圖主要組成部分說(shuō)明如下:
1、攝像機(jī):DVR主要是通過(guò)BNC接口接入模擬攝像機(jī),一臺(tái)16路的DVR最多可以接入16個(gè)模擬攝像機(jī)。
2、報(bào)警輸入/輸出設(shè)備:報(bào)警輸入/輸出設(shè)備可以接入DVR設(shè)備相對(duì)應(yīng)的報(bào)警輸入/輸出接口,在產(chǎn)生報(bào)警時(shí),DVR設(shè)備可以及時(shí)錄像以及記錄報(bào)警信息并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者報(bào)警輸出設(shè)備輸出,及時(shí)通知監(jiān)控人員關(guān)注。
3、控制鍵盤:通過(guò)控制鍵盤可以遠(yuǎn)程控制DVR設(shè)備。
4、鼠標(biāo):鼠標(biāo)通過(guò)USB接口直接接入DVR設(shè)備,操作配置DVR。
5、遙控器:一般DVR均可以通過(guò)紅外接收窗口接收遙控器按鍵命令,對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。
6、顯示輸出:硬盤錄像機(jī)接入顯示設(shè)備方式包括2種,一種是通過(guò)BNC接口輸出至普通CRT監(jiān)視器,另一種是通過(guò)VGA接口輸出至具有VGA接口的其它類型顯示器,如電腦顯示器等,目前隨著高清輸出的推廣,多數(shù)廠商的DVR設(shè)備均支持HDMI顯示輸出。通過(guò)顯示輸出可以直接查看設(shè)備接入的各個(gè)攝像機(jī)的實(shí)時(shí)、清晰的監(jiān)視畫面。
7、遠(yuǎn)程終端:可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端口將音/視頻信息傳輸至PC機(jī),從而可在PC終端利用專門的監(jiān)控軟件予以管理。在遠(yuǎn)程PC終端可以通過(guò)IE瀏覽器或者專用的監(jiān)控軟件登陸DVR設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)DVR設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程配置、遠(yuǎn)程錄像調(diào)取回放。并可以對(duì)前端云臺(tái)鏡頭及預(yù)置位、自動(dòng)巡航、軌跡、燈光、雨刷等進(jìn)行控制,監(jiān)控人員只需要坐在監(jiān)控室就可以集中查看所有DVR設(shè)備連接的各個(gè)監(jiān)控畫面及控制設(shè)備。
DVR的選型指南
在簡(jiǎn)單地介紹了DVR后,用戶該如何對(duì)DVR產(chǎn)品進(jìn)行選型呢?當(dāng)然首先是依據(jù)自己的實(shí)際需求,再結(jié)合DVR產(chǎn)品的性能表現(xiàn),現(xiàn)在我們不妨來(lái)談?wù)凞VR的性能,其主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
1、接入視頻圖像質(zhì)量
目前DVR支持的接入圖像主要是分辨率為704×576的標(biāo)清D1,碼率一般設(shè)置在0.5-2Mbps。為適應(yīng)更清晰的寬屏分辨率,大多數(shù)的DVR也升級(jí)支持WD1,即分辨率為960×576,與傳統(tǒng)D1相比較,其分辨率更高、畫質(zhì)更清晰、畫面更細(xì)膩、色彩還原度更真實(shí),滿足了對(duì)于模擬視頻質(zhì)量清晰度的要求,但此時(shí)對(duì)于接入DVR的攝像機(jī)、DVR本身編解碼分辨率、視頻輸出顯示器都需對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)為960×576及以上分辨率,這樣在DVR的接入視頻圖像質(zhì)量的顯示才是最佳的。對(duì)于相同分辨率下的DVR,各個(gè)廠家在圖像色彩的亮度、色度、飽和度等參數(shù)上進(jìn)行對(duì)比,還需要考慮噪點(diǎn)、馬賽克、抖動(dòng)的問(wèn)題。
2、壓縮技術(shù)
市面上主流的DVR采用的壓縮技術(shù)有JPEG、MPEG-4、H.264、M-JPEG,而MPEG-4、H.264是國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)的壓縮方式。
JPEG的壓縮倍數(shù)為20~80倍,適合靜態(tài)畫面的壓縮,分辨率沒(méi)有選擇的余地。以往的JPEG壓縮技術(shù)是直接處理整個(gè)畫面,所以要等到整個(gè)壓縮檔案?jìng)鬏斖瓿刹砰_(kāi)始進(jìn)行解壓縮成影像畫面,而這樣的方式造成傳輸一個(gè)高解析畫面時(shí)須耗時(shí)數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘。
M-JPEG源于JPEG壓縮技術(shù),是一種簡(jiǎn)單的幀內(nèi)JPEG壓縮,壓縮圖像質(zhì)量較好,在畫面變動(dòng)情況下無(wú)馬賽克,但是由于這種壓縮本身技術(shù)限制,無(wú)法做到大比例壓縮,錄像時(shí)每小時(shí)約1-2GB空間,網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)需要2M帶寬,所以無(wú)論錄像或網(wǎng)絡(luò)發(fā)送傳輸,都將耗費(fèi)大量的硬盤容量和帶寬,不適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)錄像的需求,不大適合于視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
MPEG-4是壓縮運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn),它采用了幀間壓縮,僅存儲(chǔ)連續(xù)幀之間有差別的地方 ,從而達(dá)到較大的壓縮比,MPEG-4是為移動(dòng)通信設(shè)備在Internet網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸視音頻信號(hào)而制定的低速率、高壓縮比的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。
H.264最大的優(yōu)勢(shì)是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率,在同等圖像質(zhì)量的條件下,H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5~2倍,H.264可提供更高的壓縮效率和更好的圖像質(zhì)量,滿足視頻監(jiān)控市場(chǎng)的需要,因此目前各廠家的DVR錄像編碼均以H.264方式為主。
3、錄像保存時(shí)間
監(jiān)控應(yīng)用上要求的錄像文件保存時(shí)間一般為3個(gè)月,隨著壓縮技術(shù)的發(fā)展以及硬盤容量的不斷擴(kuò)大,對(duì)于標(biāo)清D1分辨率的錄像文件,在保存時(shí)間上沒(méi)有問(wèn)題。以一臺(tái)8路DVR為例,8路均接入D1,碼流為1Mbps,每天按照24小時(shí)全天候錄像,保存3個(gè)月的錄像文件需要的硬盤容量為7.5TB,DVR上插入4塊2T硬盤即可滿足對(duì)存儲(chǔ)的需求。目前硬盤最大容量已經(jīng)達(dá)到6TB,主流也在4TB左右,而主流的DVR均可支持4-16塊硬盤,完全可滿足錄像保存時(shí)間的要求。
4、智能視頻分析
智能視頻分析是通過(guò)自動(dòng)識(shí)別和提取圖像中所含的關(guān)鍵信息,讓計(jì)算機(jī)代替人去監(jiān)看視頻圖像,根據(jù)檢測(cè)的視頻圖像進(jìn)行智能錄像和報(bào)警。智能視頻分析的應(yīng)用性能受多種環(huán)境因素的影響,如攝像機(jī)安裝的角度、高度、環(huán)境的光照條件、場(chǎng)景中人員的密集程度等。完成安裝后需要對(duì)應(yīng)用進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,針對(duì)具體的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)整最佳的應(yīng)用性能。當(dāng)前市場(chǎng)上多家廠商的DVR產(chǎn)品均支持包括周界保護(hù)、絆線檢測(cè)、遺留物檢測(cè)、物品丟失檢測(cè)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、斗毆檢測(cè)、人員滯留、人員貼近、哨兵管控、ATM看護(hù)等智能功能,在ATM自動(dòng)取款機(jī)上有很廣泛的應(yīng)用。
5、數(shù)據(jù)備份
DVR設(shè)備均支持?jǐn)?shù)據(jù)備份的功能,可以通過(guò)USB接口將需要的錄像段從設(shè)備上截取備份出來(lái)。隨著USB3.0接口的逐漸普及,DVR設(shè)備上的USB備份速度也得到很大提高,可以快捷地備份用戶需要的資料。并且備份的資料可以在通用播放器上進(jìn)行播放,方便用戶對(duì)錄像的查閱。
6、網(wǎng)絡(luò)功能
網(wǎng)絡(luò)功能主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能上,多數(shù)廠家的DVR設(shè)備均支持雙碼流,在保證本地錄像高畫質(zhì)高碼率的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)覽使用較低碼率的子碼率,極大節(jié)省了帶寬,保證了遠(yuǎn)程預(yù)覽回放畫面的清晰度和流暢性。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接廠家的專用監(jiān)控軟件或平臺(tái),實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)控多臺(tái)DVR設(shè)備的所有畫面,全部畫面能達(dá)到清晰、實(shí)時(shí)、流暢,長(zhǎng)時(shí)間連接穩(wěn)定性高。在保證性能基礎(chǔ)上還需要網(wǎng)絡(luò)功能全面,可以實(shí)現(xiàn)DVR基本配置,錄像段下載備份等功能,操作快捷簡(jiǎn)單,比如在查看DVR設(shè)備時(shí),可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索顯示出設(shè)備的基本信息,確認(rèn)設(shè)備后,通過(guò)點(diǎn)擊一個(gè)按鈕就可以實(shí)現(xiàn)該設(shè)備添加所有畫面的預(yù)覽。尤其對(duì)于民用的一些應(yīng)用上,對(duì)于一鍵配置、自動(dòng)打開(kāi)預(yù)覽畫面,可以簡(jiǎn)化用戶的操作。
7、手機(jī) 監(jiān)控
隨著3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及手機(jī)應(yīng)用軟件的普及,目前監(jiān)控也在手機(jī)業(yè)務(wù)上轉(zhuǎn)移。在手機(jī)上通過(guò)專用的監(jiān)控軟件,對(duì)于公司和商店的業(yè)主外出期間,可以隨時(shí)隨地查看公司和商鋪運(yùn)作情況,提供公司和商鋪24 小時(shí)的晝夜監(jiān)視和布控,按用戶要求對(duì)異常情況即時(shí)錄像,供分析破案參考。醫(yī)院和幼兒園,可以使用本系統(tǒng)讓用戶隨時(shí)了解父母和幼兒情況。其他特殊場(chǎng)所:城市交通狀況的監(jiān)管;以及一些不適合看管人員長(zhǎng)久坐班但又需要看管的場(chǎng)所如機(jī)房、倉(cāng)庫(kù)、藥庫(kù)等等。
如何區(qū)分DVR與NVR
目前隨著網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)(NVR)正在逐漸取代DVR成為最新一代的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備。很多人容易把DVR與NVR混淆,其實(shí)二者的區(qū)別頗大,主要體現(xiàn)在以下方面:
接入方式
DVR是通過(guò)BNC物理接口及物理線纜接入模擬攝像機(jī)的信號(hào),而NVR僅需要一根網(wǎng)線通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接接入網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),前者接入的攝像機(jī)為模擬攝像機(jī),后者則通常接入的為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)了。
分辨率
DVR支持的分辨率為D1或者WD1,清晰度一般在400線,而NVR可以支持高清分辨率720P(1280×720)及1080P(1920×1080)攝像機(jī)的接入,甚至可支持500W、4K分辨率攝像機(jī)的接入,清晰度可達(dá)到1000線及以上,接入后進(jìn)行解碼顯示及編碼存儲(chǔ),視頻監(jiān)控畫面表現(xiàn)更加清晰,同樣也需要更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬,對(duì)于圖像的壓縮控制及硬盤存儲(chǔ)也會(huì)有更高要求。
結(jié)語(yǔ)
就金融行業(yè)目前的情況來(lái)說(shuō),大部分銀行的視頻存儲(chǔ)模式還是以傳統(tǒng)的網(wǎng)點(diǎn)嵌入式設(shè)備(DVR/NVR)存儲(chǔ)方式為主。這其中一個(gè)很重要的原因是目前銀行的網(wǎng)絡(luò)情況還不允許使用大量遠(yuǎn)程高清存儲(chǔ)。大容量陣列式存儲(chǔ)的方式主要是用在銀行辦公大樓的本地監(jiān)控建設(shè)中,大樓內(nèi)所有的IP高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)統(tǒng)一接入監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),最終存儲(chǔ)在陣列中。當(dāng)然,現(xiàn)在安防行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入高清時(shí)代,金融行業(yè)用戶選擇嵌入式產(chǎn)品,不代表就要放棄清晰度,選擇那些與現(xiàn)有低帶寬的情況相適應(yīng),同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)高清存儲(chǔ)的產(chǎn)品才是最重要的。
在這方面,國(guó)內(nèi)某知名安防品牌所具有“雙碼流回放”技術(shù)的NVR產(chǎn)品就具有突出的優(yōu)勢(shì)。其應(yīng)用了業(yè)內(nèi)首創(chuàng)“雙碼流回放”技術(shù),在不額外占用硬盤資源,保證畫面播放連貫的前提下,能提供低碼率子碼流滿足遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枰词故窃诘蛶捛闆r下也可以查看流暢的錄像視頻,解決高清錄像遠(yuǎn)程窄帶調(diào)閱的問(wèn)題。同時(shí)還支持遠(yuǎn)程零通道預(yù)覽,客戶端登錄錄像機(jī)遠(yuǎn)程預(yù)覽時(shí),可選擇預(yù)覽零通道,通過(guò)此通道可監(jiān)控錄像機(jī)本地顯示的實(shí)時(shí)畫面,減少對(duì)帶寬的占用,充分獲取監(jiān)控圖像信息的同時(shí)節(jié)省網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬,保證了低帶寬下的高清傳輸存儲(chǔ)。另外,其還支持高清多畫面預(yù)覽,為了提高用戶的高清方案特點(diǎn),充分利用錄像機(jī)性能,當(dāng)錄像機(jī)預(yù)覽4畫面及其以下畫面,或多畫面分割中的大畫面窗口時(shí),均采用主碼流預(yù)覽,其他畫面則采用子碼流預(yù)覽,大大提升了高清監(jiān)控的實(shí)時(shí)體驗(yàn)。
對(duì)于存儲(chǔ)產(chǎn)品,關(guān)鍵的要點(diǎn)還不僅僅在于產(chǎn)品質(zhì)量。更為重要的是該存儲(chǔ)產(chǎn)品是否能和目前的行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)實(shí)相結(jié)合,同時(shí)還能顧及到未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),具有出色的兼容性。從目前來(lái)看,我國(guó)的安防市場(chǎng),云存儲(chǔ)的應(yīng)用前景巨大,未來(lái)在以NVR、IPSAN為核心存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上,存儲(chǔ)架構(gòu)也將有相應(yīng)的改變。金融用戶在進(jìn)行存儲(chǔ)產(chǎn)品選型時(shí),也應(yīng)適當(dāng)注意市場(chǎng)是否有NVR、IPSAN兩者結(jié)合,具備NVR的特性及陣列設(shè)備大容量特點(diǎn)的產(chǎn)品。