視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心NVR
基于網絡的高清視頻監(jiān)控已成為市場主流，隨著ONVIF等國際標準協(xié)議的完善，前端各廠家不同數字設備IPC/DVS與NVR之間的兼容也逐漸標準化，不同廠家的前后端設備不再需要通過私有協(xié)議兼容，通過ONVIF協(xié)議，NVR即可實現針對IPC的移動偵測、遠程抓圖、云臺控制等操作。鑒于標準協(xié)議的完善，可以預見在未來的監(jiān)控系統(tǒng)中，網絡攝像機僅僅是作為視頻采集設備進行圖像的采集和傳輸，NVR通過ONVIF等國際標準協(xié)議廣泛兼容前端各廠家不同數字設備的編碼格式，從而實現網絡化帶來的分布式架構、組件化接入的優(yōu)勢，而后端設備和平臺軟件通過NVR，實現圖像的遠程預覽、回放調閱、報警聯動、圖像上墻等遠程集中管理。即NVR作為一個視頻中間件，成為前端設備與后端設備之間傳輸控制的紐帶。
NVR的兩種產品形態(tài)及其對比
根據產品架構NVR分為嵌入式NVR和基于X86架構的NVR，嵌入式NVR采用專用的DSP芯片進行視頻解碼，因此解碼能力強，主要表現為解碼路數多，解碼顯示時延小，一般單顆DSP芯片可實時解碼4路1080P，延時不超過300ms;而基于X86架構的NVR采用軟解碼方式進行視頻解碼，即系統(tǒng)把CPU的一部分資源拿出來進行解碼顯示，解碼能力弱，解碼顯示時延長，且穩(wěn)定性差，容易造成系統(tǒng)異常宕機，而一旦系統(tǒng)異常死機，因系統(tǒng)在死機狀態(tài)無法感知自身的狀態(tài)，無法自動重啟，會造成丟失錄像等嚴重問題;而嵌入式NVR的硬件看門狗可以通過心跳感知系統(tǒng)狀態(tài)，系統(tǒng)異常死機可自動重啟，保證錄像數據的正常存儲。嵌入式NVR的研發(fā)技術難度大，涵蓋從PCB原理圖的設計、底層驅動的開發(fā)、上層應用的開發(fā)、外部接口和協(xié)議的兼容等，對前期推入的人力成本和資金成本要求比較高。
而X86架構的NVR主要是把各種軟硬件集成在一起，技術含量低，開發(fā)難度小，但由于各種軟硬件之間的耦合度高，容易造成系統(tǒng)穩(wěn)定性差、故障率高。嵌入式NVR結構簡單，核心部件只是一個PCB板，所以成本低;而X86架構的NVR涉及到的硬件較多，成本較高。由于嵌入式NVR技術含量高，開發(fā)周期長，目前國內NVR具有自研能力的廠家并不是很多，大多數自研的NVR產品仍是以X86架構的NVR為主，但嵌入式NVR因其在穩(wěn)定性、成本上的優(yōu)勢，會像模擬時代嵌入式DVR取代工控式DVR一樣取代基于X86架構的NVR。
嵌入式NVR的芯片方案及其對比
在視頻領域，“高清”一詞最早起源于高清電視，而高清機頂盒技術是高清電視業(yè)態(tài)中發(fā)展最早、技術最成熟的技術，該技術領域共有三家優(yōu)秀的芯片提供商，分別是TI、PHILIP、TRIDENT。安防高清時代，TI和TRIDENT先后進入了安防市場，因其技術上的成熟和領先性，成為高清芯片方案的首選，比如海康威視(002415,股吧)采用了TI芯片方案，偉視清采用了TRIDENT芯片方案。除了TI和TRIDENT，國內芯片廠商海思憑借其在模擬視頻監(jiān)控領域的多年積累，2011年也推出了針對高清視頻監(jiān)控的海思3531芯片，目前嵌入式NVR的方案主要有3種，分別是以TI、TRIDENT為代表的中高端，和以海思為代表的中低端。
TI和TRIDENT的芯片方案在技術上成熟并領先，主要表現在支持的編碼格式多、解碼能力強、功能完善、穩(wěn)定性強，BUG少。但國外的芯片廠商只專注于芯片本身的研發(fā)，不提供整體方案的支撐;而海思除了提供芯片本身，更提供整體方案的支撐，開發(fā)人員只需要在海思提供的開發(fā)版上做少量的二次開發(fā)和優(yōu)化即可開發(fā)出滿足自身要求的產品，所以基于TI和TRIDENT芯片的NVR開發(fā)門檻高、難度大，因沒有整體方案的支撐只能從底層做起，周期長，加上廠家對中小公司的技術支持力度也小，一般NVR的研發(fā)周期需要1-3年，且芯片成本高，所以盡管TI和TRIDENT在高清視頻方面表現卓越，但使用TI和TRIDENT等高清專用芯片的廠家仍較少;
針對不同的部署方式，嵌入式NVR的功能側重不同
監(jiān)控系統(tǒng)根據部署方式可分為分布式架構和集中式架構，不同架構的NVR應用具有不同的側重點。
分布式架構下，如銀行營業(yè)網點、加油站、便利店等場合，因單個網點的接入路數少，且對每路圖像實時預覽的要求高，這時候集存儲、解碼、媒體轉發(fā)功能的小盤位多路數的NVR更能滿足項目的需要。這種場景下，NVR直接連接顯示器，NVR進行本地數據存儲同時，圖像實時解碼顯示在的顯示器上，以便于使用人員實時預覽，其次重要通道的錄像通過網絡轉發(fā)的上級監(jiān)控中心，這種形態(tài)的NVR需要集存儲、解碼、轉發(fā)等功能于一體，而且NVR更側重于解碼顯示，用戶更關心實時顯示的時效性。
在集中式架構中，NVR通常部署在監(jiān)控中心的設備間，不需要直接連接顯示器進行解碼顯示，由于接入路數多，系統(tǒng)更側重于大容量數據的存儲，對實時預覽的需求主要的是通過客戶端輪詢的方式進行重要圖像的監(jiān)看。在這種架構下，NVR更側重于存儲而不需要解碼顯示，支持多路數大容量數據存儲和轉發(fā)的NVR更具優(yōu)勢。目前，有一些前瞻性的有技術實力的嵌入式NVR廠家正在研發(fā)針對集中存儲架構的純存儲的低成本的嵌入式NVR，用于取代高成本的基于X86架構的磁盤陣列，這類純存儲的嵌入式NVR成本是相同性能磁盤陣列的一半，且穩(wěn)定性高于磁盤陣列，更適合于監(jiān)控行業(yè)的集中存儲架構，這類形態(tài)的NVR只負責多路數大容量數據的存儲，然后通過轉發(fā)功能在客戶端進行圖像的實施預覽。
結束語
隨著高清數字化的發(fā)展，NVR作為監(jiān)控系統(tǒng)的視頻中間件產品，因其網絡化帶來的分布式架構、組件化接入的優(yōu)勢，越來越占據著系統(tǒng)核心的地位，而在嵌入式NVR和基于X86架構的NVR的PK上，嵌入式NVR憑借著高穩(wěn)定性、低成本優(yōu)勢將逐步取代基于X86架構的NVR。同時針對不同的系統(tǒng)架構和部署方式，嵌入式NVR必須進一步優(yōu)化產品形態(tài)，推出有針對性的產品，來滿足不同系統(tǒng)架構和部署方式對NVR產品的不同需求，更好的契合市場的應用。
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