早期,視頻信息采用磁帶進行保存,然而古老的磁帶錄像機為了檢索而需要不斷的倒帶和重放,效率低下并導致磁帶的快速磨損。伴隨電子和壓縮技術的發展,數字硬盤錄像機進入安防領域,并在視頻監控從模擬向數字化發展的進程中扮演了非常重要的角色,開創了一個數字監控時代。然而,視頻監控的規模的擴大和增長的集成化需求,硬盤的容量、拓展能力和集成能力成為了DVR無法逾越的瓶頸。全數字NVR進入了人們的視野。
一、數字硬盤錄像機(DVRs)和網絡視頻錄像機(NVR)
DVR是近幾年繼模擬錄像系統之后迅速發展的第二代監控系統。DVR依靠內置模/數轉換和壓縮編碼模塊,接收模擬視頻信號,實現視頻的數字化,存儲在本地硬盤中,有本地操作功能,實現基本系統管理。對于小型的監控系統來講,硬盤錄像機由于其安裝簡便,便于維護,顯示出了其巨大的優勢。然而,隨著網絡規模的增加,以及監控技術由模擬向全數字過渡,傳統硬盤錄像機也逐步顯示出其劣勢,如
-演進能力差。只支持模擬輸入,極大的限制了視頻監控系統向IP方向發展。
-擴容能力差。硬盤錄像機設計時是有確定的容量的以及接口數目的。如果攝像機數量增加或者錄像要求增加(如存儲時間,分辨率等提高),必須單獨增加硬盤錄像機的數目。
-集成能力差。硬盤錄像機之間難以集成。同時與其他數字系統更加無法互操作和檢索。
隨著Internet、寬帶網絡技術和信息處理技術的不斷發展,近幾年,基于服務器的遠程視頻監控,亦稱為網絡視頻錄像機NVR,極大程度的解決了以上問題。所謂的”NVR”,實際上是基于網絡視頻傳輸的錄像存儲解決方案。簡單來說,數字監控系統首先將傳統的視頻、音頻及控制信號數字化,并以IP包的形式在網絡上傳輸,網絡視頻錄像機可在網絡的任何位置接收視頻并存儲。
NVR具有的核心優勢包括:
1)通訊全部集中在IP網絡,接口簡單,使用標準的綜合布線系統,安裝和管理方便;
2)專注于視頻數據存儲,單個編碼部件故障或控制部分的故障都不會影響整個錄像系統;
3)架構靈活,可實現前端錄像,中心集中錄像和操作員客戶端存儲,可實現多點備份;
4)網絡視頻流在原距離傳輸過程中,信號不易受干擾而導致質量下降;
5)采用RAID5,提高數據安全性;基于IP網絡的全系統集中管理,實時監控所有NVR工作狀態,靈活分配全系統的存儲容量,負載均衡充分利用全部的存儲空間,避免出現某些設備存儲空間不足同時某些設備存儲空間過剩;
因此,DVR和NVR兩者在支持的信號類型和產品的設計定位上均有很大的差別。DVR更多是本地操作和管理應用,兼顧一定的網絡傳輸功能。NVR是基于網絡的視頻數據存儲產品,在設計上剝離了無關的管理控制功能和接口,容量更大,更安全,系統更具彈性。
二、市場現狀及應用領域
現階段大多數的視頻監控系統還是采用模擬攝像機和模擬視頻傳輸,應用也多集中在本地操作和管理,對于跨區域的監控需求并不多,并且技術、應用和安裝也相對簡單成熟,因此DVR應用實際上占據著主要的市場份額(70%以上的份額)。尤其在中國的中部和南部市場,由于價格競爭比較激烈、用戶和大多數工程商對IP的認知還不夠,對IP的穩定性缺乏信任,主要還是傾向于采用DVR的錄像方式。概括來講,其應用領域是非常廣泛的,包括以DVR為核心的小型獨立運行系統和以矩陣為核心的傳統模擬系統。一般而言,對于傳輸距離不遠,以本地監控和操作為主,監控點數量不多的項目都可以采用DVR。
NVR主要應用于IP數字監控系統,目前IP監控系統的應用還相對較少,主要集中在大型機場、地鐵、高速公路、石油行業、大型樓宇以及銀行中央數據庫等大型項目中。這些項目的共同點就是攝像機數目特別巨大、跨區域、存儲時間長、存儲安全性要求高以及系統功能豐富等。因此,隨著客戶對IP跨地域(地域遼闊),架構靈活,管理方便的網絡監控系統需求的增長,將會有越來越多的客戶采用網絡錄像的方式。
三、監控系統視頻錄像的發展方向
簡單講,視頻錄像的未來發展方向必然是從模擬走向數字、窄帶走向寬帶,這一點是毋庸置疑的。
NVR的發展說到底是要依賴IP監控系統整體的發展,包括高清晰度和高性價比的IP攝像機和編解碼的普及,高性能的寬帶IP網絡設施和建設,客戶對聯網監控需求的提升。
實際上,同時支持IP攝像機和模擬攝像機的DVR產品已經出現,我們一般把他稱之為HybridDVR(混合型跨平臺DVR),例如,博世Dibos和DivarXF嵌入式DVR產品。HybridDVR仍然是一個應對目前模擬向數字過渡期的一種特殊的產品,其基本的設計思路還是DVR,也可以作為低端的NVR產品看待。
這里,我們不得不提到iSCSI視頻存儲技術。ISCSI由于其穩定性極有可能成為最終同時替代DVR和NVR的終結者。ISCSI是IETF制定的一種基于互聯網TCP/IP的網絡存儲協議。ISCSI存儲技術則是目前應用最廣,最成熟的SCSI和TCP/IP兩種技術的結合與發展。因此,這兩種技術讓ISCSI存儲系統成為一個開放式架構的存儲平臺,系統組成非常靈活。如果我們以局域網方式組建閉路監控系統的ISCSI存儲系統,只需要投入少量資金,就可以方便、快捷地對數據和存儲空間進行傳輸和管理。ISCSI實際上也屬于SAN家族中的一名成員,它可用來構建基于IP的SAN,讓遠程用戶也可共享ISCSI存儲系統中的數據和存儲空間。
ISCSI具備更多的優勢,采用ISCSI技術進行視頻錄像:
-成本投入更小,管理更方便,維護成本更低。并且ISCSI的設置非常簡單,所以不需要對管理人員進行培訓。
-相比NVR網絡更安全。由于省卻了NVR服務器,以及服務器上的操作系統,使系統減少了軟件故障和病毒侵入對系統造成的安全性隱患。
-由于ISCSI是一種基于IP網絡的存儲技術,它會隨著IP網絡的延生而將存儲距離不斷擴大,因此ISCSI是無距離限制的。
-ISCSI的數據傳輸速度是根據以太網絡的速度而變化的,當以太網的速度增加時,ISCSI的數據傳輸速度也將不斷加快。
-組建方式靈活,可擴展性高。由于ISCSI存儲系統可以直接在現有的網絡系統中進行組建,并不需要改變網絡體系,加上運用交換機來連接存儲設備,因此,ISCSI存儲系統的可擴展性高。
隨著IP技術的不斷發展,必將產生更多的視頻錄像技術,但是IP必然是以DVR為開始的數字化進程的最終結果。
|