文/蘇會珍 北京藍(lán)色星際軟件技術(shù)發(fā)展有限公司    

NVR介紹與應(yīng)用

NVR(Network Video Recorder)全稱為網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)，主要工作模式是通過網(wǎng)絡(luò)接入數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的視音頻信號，通過硬盤進(jìn)行音視頻錄像，其核心功能同DVR一樣仍然在于硬盤錄像，因此NVR也被稱為網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)。

    NVR設(shè)備主要根據(jù)前端接入的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的數(shù)量來劃分為單路、4路、8路、16路、32路以及更多路數(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)控上比較傾向于4路的設(shè)備。

   從2000年以來，DVR面世在安防行業(yè)以來，就開啟了數(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)對音視頻信號的圖像和語音進(jìn)行長時(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)圖如下：



以上的監(jiān)控組網(wǎng)仍可以適用NVR，相對于DVR，NVR的使用上更加便捷，僅通過網(wǎng)絡(luò)接口便可以實(shí)現(xiàn)前段攝像機(jī)音視頻的接入。

監(jiān)控組網(wǎng)圖主要組成部分說明如下：

1、攝像機(jī)：NVR 通過網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)音視頻信號，由于不受物理接口限制，一臺NVR設(shè)備可以根據(jù)機(jī)器性能接入更多的音視頻信號。接入的一臺32路的NVR最多可以接入32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NVR設(shè)備相對應(yīng)的報(bào)警輸入/輸出接口，在產(chǎn)生報(bào)警時(shí)，NVR設(shè)備可以及時(shí)錄像以及記錄報(bào)警信息并通過網(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：通過控制鍵盤可以遠(yuǎn)程控制NVR設(shè)備。

4、鼠標(biāo)：鼠標(biāo)通過USB接口直接接入NVR設(shè)備，操作配置NVR。

5、遙控器：一般NVR均可以通過紅外接收窗口接收遙控器按鍵命令，對設(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3種，一種是通過BNC接口輸出至普通CRT監(jiān)視器，另一種是通過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，一般應(yīng)用較多的是NVR均支持HDMI顯示高清輸出。通過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IE瀏覽器或者專用的監(jiān)控軟件登陸NVR設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對NVR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。并可以對前端云臺鏡頭及預(yù)置位、自動巡航、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NVR設(shè)備連接的各個(gè)監(jiān)控畫面及控制設(shè)備。

一、NVR性能表現(xiàn)

   NVR的性能目前從如下幾個(gè)方面進(jìn)行評測：

1、接入視頻圖像質(zhì)量
   目前NVR可支持3MP/5MP/6MP甚至4K分辨率的視頻，但接入圖像主要是分辨率為1920×1080的高清視頻，碼率一般設(shè)置在2M-10Mbps。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)，滿足了對于視頻質(zhì)量清晰度的要求。但是對于高分辨率接入的攝像機(jī)、NVR本身解碼分辨率、視頻輸出顯示器都對應(yīng)調(diào)節(jié)為及1920×1080以上分辨率，接入NVR視頻圖像質(zhì)量的顯示才是最佳的。對于相同分辨率，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)行對比，還要考慮無噪點(diǎn)、馬賽克、抖動的問題。

2、接入的各個(gè)廠家的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的兼容性
   NVR通過網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，各個(gè)廠家網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)支持協(xié)議不同，因此各個(gè)廠家網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)需要支持統(tǒng)一的onvif協(xié)議，NVR也需要支持標(biāo)準(zhǔn)onvif協(xié)議。NVR支持通過onvif協(xié)議或私有協(xié)議接入網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻穩(wěn)定性及功能兼容性成為NVR的一個(gè)重要指標(biāo)。

2、解碼技術(shù)
    市面上主流的NVR采用的編解碼技術(shù)有JPEG、、MPEG-4、H.264、M-JPEG,而MPEG-4、H.264是國內(nèi)最常見的編解碼方式；
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)壓縮檔案傳輸完成才開始進(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)，是一種簡單的幀內(nèi)JPEG壓縮，壓縮圖像質(zhì)量較好，在畫面變動情況下無馬賽克，但是由于這種壓縮本身技術(shù)限制，無法做到大比例壓縮，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，不適合長時(shí)間連續(xù)錄像的需求，不大實(shí)用于視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
     MPEG是壓縮運(yùn)動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是為移動通信設(shè)備在Internet網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸視音頻信號而制定的低速率、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)控市場的需要，因此目前各廠家的NVR錄像編解碼均以H.264方式為主。

3、錄像保存時(shí)間
    監(jiān)控應(yīng)用上要求的錄像段保存時(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，對于1080P分辨率的錄像段，錄像保存時(shí)間上沒有問題。以一臺8路NVR為例，8路均接入1080P，碼流為4Mbps的錄像段，每天按照12小時(shí)錄像，保存3個(gè)月錄像段需要的硬盤容量為15T，NVR上可以插入5塊3T硬盤即可滿足使用要求。目前硬盤最大容量已經(jīng)可以支持到6T，主流也在4T左右。主流的NVR產(chǎn)品一般可以支持8-24塊硬盤，均可以滿足錄像保存時(shí)間要求。

4、智能視頻分析
智能視頻分析是通過自動識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，場景中人員的密集程度等。需要完成安裝后需要對應(yīng)用進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，針對具體的現(xiàn)場環(huán)境調(diào)整最佳的應(yīng)用性能。當(dāng)前市場上多家廠商的IPC產(chǎn)品均支持包括周界保護(hù)、絆線檢測、遺留物檢測、物品丟失檢測、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、斗毆檢測、人員滯留、人員貼近、哨兵管控、ATM看護(hù)等智能功能，在目前的ATM自動取款機(jī)上有很廣泛的應(yīng)用。NVR上也可以接入帶智能視頻分析功能的IPC后，可以接收智能報(bào)警并在NVR上顯示智能報(bào)警信息。   
  
5、數(shù)據(jù)備份
    NVR設(shè)備均支持?jǐn)?shù)據(jù)備份的功能，可以通過USB接口將需要的錄像段從設(shè)備上截取備份出來。隨著USB3.0的發(fā)展，NVR設(shè)備上的USB備份速度也得到很大提高?？梢钥旖莸膫浞萦脩粜枰馁Y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NVR設(shè)備均支持雙碼流，可以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。
通過網(wǎng)絡(luò)連接廠家的專用監(jiān)控軟件或平臺，實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)控多臺NVR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)NVR基本配置，錄像段下載備份等功能，操作快捷簡單，比如在查看NVR設(shè)備時(shí)，可以通過網(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。尤其對于民用的一些應(yīng)用上，對于一鍵配置、自動打開預(yù)覽畫面，可以簡化用戶的操作。

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)上通過專用的監(jiān)控軟件，對于公司和商店的業(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。其他特殊場所：城市交通狀況的監(jiān)管；以及一些不適合看管人員長久坐班但又需要看管的場所如機(jī)房、倉庫、藥庫等等。

二、DVR與NVR的區(qū)別

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（NVR）也在逐漸取代DVR成為最新一代的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備。對于NVR和DVR的主要區(qū)別如下：

1、接入攝像機(jī)方式
DVR是通過BNC物理接口及物理線纜接入模擬攝像機(jī)的信號。而NVR僅需要一根網(wǎng)線通過網(wǎng)絡(luò)鏈接接入網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，物理布線上會更加簡單。

2、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）的攝像機(jī)的接入，甚至目前更高的500W、4K分辨率的接入，清晰度可達(dá)到1000線，接入后進(jìn)行解碼顯示及編碼存儲，視頻監(jiān)控畫面表現(xiàn)更加清晰，同樣也需要較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，對于圖像的壓縮控制及硬盤存儲也會有較高要求。

三、NVR未來發(fā)展

 在很多金融行業(yè)，由于線路已經(jīng)鋪設(shè)完成，并且可以穩(wěn)定運(yùn)行使用，因?yàn)椴⒉恢鳖~外花成本去更換為NVR設(shè)備。對于新的對于監(jiān)控質(zhì)量要求較高的場所，投入一些高清的網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)是一個(gè)明智的選擇。因此，在DVR和NVR的結(jié)合上有混合式硬盤錄像機(jī)HDVR的應(yīng)用，同一臺設(shè)備既可以接入模擬攝像機(jī)，保持原有鏈路的使用，也可以新接入網(wǎng)路攝像機(jī)，適應(yīng)新的高清網(wǎng)路監(jiān)控的需求。各個(gè)廠家在對于HDVR的使用上也保持靈活性，一般的HDVR也可以擴(kuò)展為一臺高路數(shù)的網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)使用。

隨著網(wǎng)絡(luò)高清和數(shù)字化的發(fā)展，NVR的應(yīng)用會越來越廣，NVR與前端接入的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)兼容性和穩(wěn)定性上不斷提高。配合現(xiàn)場高熱度的云視頻，可以實(shí)現(xiàn)在云上查看高清或者標(biāo)清監(jiān)控視頻。H.265發(fā)展后可以大大降低高清視頻流的帶寬，對于4K甚至8K高清流的存儲和傳輸都有很大提高。為了配合高清存儲，NVR 也不斷在推出高路數(shù)16盤、24盤的型號，支持raid功能，提高硬盤存儲的效率和安全性。