NVR的網(wǎng)絡帶寬
DVR時代每路視頻碼流的帶寬512K-2M之間,每臺DVR最大支持16路D1的編碼,單臺DVR網(wǎng)絡帶寬達到40Mbps就能滿足應用需要。在這樣的需求下,ARM為主的SoC占據(jù)了市場的主流,在單芯片方案上實現(xiàn)了主控處理、視頻編解碼的功能,產(chǎn)品功耗低、性能穩(wěn)定、性價比高。因為具備上述優(yōu)點,嵌入式DVR在短短幾年時間里就成了市場的主流。
與NVR時代相對應的是高清攝像機時代,每路高清攝像機的碼流在4-10Mbps之間,假設主流市場16路高清接入的NVR替代16路D1 DVR的市場,因為每臺NVR接收和發(fā)送數(shù)字視頻都需要用到網(wǎng)絡,所以每臺NVR的網(wǎng)絡雙向帶寬需求為320Mbps(接入16路,轉發(fā)16路)。這時候以ARM為核心的SoC完全不能勝任,即使行業(yè)內即將推出的最新視頻專用SoC承擔這樣的任務也很吃力。高清攝像機的應用帶來了更多新的需求,NVR除覆蓋DVR的需求外,新的需求使NVR從功能上更像是DVR+流媒體服務器,對帶寬的要求也更高了。
NVR的存儲帶寬
一臺16路DVR存儲所需要的硬盤帶寬為4MB,所以在嵌入式DVR上大量使用了SiliconImage SiI3114 PCI轉4口SATA芯片和JMicron JMB391 SATA PM(Port Multiplier)芯片,這樣的芯片完全可以滿足存儲帶寬的需要。
一臺16路NVR存儲所需要的硬盤帶寬是20MB,雖然看起來也不大,但是連續(xù)大容量存取高清碼流給硬盤帶來的IO壓力和DVR根本就不是一回事,DVR時代所使用的SATA芯片根本不能滿足使用需要。
NVR的海量數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)冗余
國內的“平安城市”建設已經(jīng)在大量使用高清攝像機,目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多存儲容量PB級別的視頻監(jiān)控項目,在這樣的項目里,NVR已經(jīng)和傳統(tǒng)的存儲產(chǎn)品融為一體,NVR即存儲,存儲即NVR。視頻監(jiān)控的海量數(shù)據(jù)被稱為“Big Data”,對視頻監(jiān)控存儲的海量數(shù)據(jù)的處理已經(jīng)成為目前最前沿的研究領域。
大型項目的海量視頻數(shù)據(jù)存儲已經(jīng)不是單體NVR的概念,NVR和SAN(Storage Area Network)有機結合在一起。對于技術工程師來講,配置NVR的時候不能再把視頻流按照每個物理硬盤進行分配,因為每臺NVR可能有上百塊硬盤,因為用戶可能隨時要擴容,增加攝像機數(shù)量或者增加錄像天數(shù);對于用戶來講,不再關心使用多少臺設備,而是關心系統(tǒng)能滿足多少只攝像機、NVR能夠存儲多少天、預留了多少擴容空間、是否支持在線擴容、是否支持數(shù)據(jù)備份/容災能力等。
融合了存儲技術的NVR產(chǎn)品,作為高端設備出現(xiàn)在大型項目上,專門滿足PB級別海量數(shù)據(jù)的存儲需求。在高端NVR里大量使用了存儲虛擬化技術和數(shù)據(jù)冗余技術。目前高端NVR的主流技術是基于Raid數(shù)據(jù)保護技術和LVM的虛擬化存儲技術;隨著“平安城市”過渡到“智慧城市”,智能分析被大量應用并提供公共服務的情況下,高端NVR將使用以并行計算為核心的云計算技術和以分布式文件系統(tǒng)為核心的云存儲技術。