伴随电子和压缩技术的发展,数字硬盘录像机(DVR)进入安防领域,并在视频监控从模拟数字化发展的时程中扮演了非常重要的角色,开创了一个数字监控时代。然而,视频监控的规模的扩大和增长的集成代需求,硬盘的容量、拓展能力和集成能力成为了DVR无法逾越的瓶颈。全数字NVR进入了人们的视野。
数字硬盘录像机(DVR)和网络视频录像机(NVR)
DVR(数字硬盘录像机)是近几年继模拟录像系统之后迅速发展的第二代监控系统。DVR依靠内置/数转换和压缩编码模块,接收模拟视频信号,实现视频的数字化,存储在本地硬盘中,有本地操作功能,实现基本系统管理。
DVR具有的核心优势包括:
直接支持模拟视频和音频输入;
一体化设计(单机集成数字编码,存储,网络传输,摄像机控制,通迅接口);
稳定性高,本地显示和记录,质量与网络性能无关;
本机操作和管理,应用于小型系统性价比高。
对于小型的监控系统来讲,硬盘录像机由于其安装简便,便于维护,显示出了其巨大的优势。然而,随着网络规模的增加,以及监控技术由模拟向全数字过渡,传统硬盘录像机也逐步显示出其劣势,如演进能力差。只支持模拟输入,极大的限制了视频监控系统向IP方向发展。扩容能力差。硬盘录像机设计时是有确定的容量的以扩接口数目的,如果摄像机数量增加或者录像要求增加(如存储时间,分辨率等提高),必须单独增加硬盘录像机的数目。集成能力差。硬盘录像机之间难以集成。同时与其他数字系统更加无法互操作和检索。
随着Internet、宽带网络技术和信息处理技术的不断发展,近几年,基于服务器的远程视频监控,亦称为网络视频录像机NVR,极大程度的解决了以上问题。
所谓的“网络视频录像机(NVR)”,实际上是基于网络视频传输的录像存储解决方案。简单来说,数字监控系统首先将系统的视频、音频及控制信号数字化,并以IP包的形式在网络上传输,网络视频录像机可在网络的任何位置接收视频并存储。
对一个完善数字监控系统而言,NVR应该是一个包含基本存储硬件和集中管理软件的网络录像子系统。基本存储硬件可以是服务器平台+磁盘阵列,也可以是嵌入式产品。集中管理软件可以将NVR硬件作为单台设备使用,也可以将多台硬件虚拟成1个容量巨大的存储单元。集中管理软件实现数字视频存储路径分配,记录存储的启动停止逻辑管理,存储文件管理和备份,数据查询和检索等。网络视频录像技术是一个高成本效益的现代化记录数字化视频的方法。通过一些诸如“存储局域网(SAN)”或“网络附属存储(NAS)”的IT概念,存储容量可以扩大到千兆字节,甚至千万亿字节。
NVR具有的核心优势包括:
通迅全部集中在IP网络,接口简单,使用标准的综合布线系统,安装和管理方便;
专注于视频数据存储,单个编码部件故障或控制部分的故障都不会影响整个录像系统;
架构灵活,可实现前端录像,中心集中录像和操作员客户端存储,可实现多点备份;
网络视频流在原距离传输过程中,信号不易受干扰而导致质量下降;
采用RAID5,提高数据安全性;基于IP网络的全系统集中管理,实时监控所有NVR工作状态,灵活分配全系统的存储容量,负载均衡充分利用全部的存储空间,避免出现某些设备存储空间不足同时某些设备存储空间过剩。
因此,DVR和NVR两者在支持的信号和产品的设计定位上均有很大的差别。DVR更多是本地操作和管理应用,兼顾一定的网络传输功能。NVR是基于网络的视频数据存储产品,在设计上剥离了无关的管理控制功能和接口,容量更大,更安全,系统更具有弹性。
市场现状及应用领域
现阶段大多数的视频监控系统还是采用模拟摄像机和模拟视频传输,应用也多集中在本地操作和管理,对于跨区域的监控需求并不多,并且技术、应用和安装也相对简单成熟,因此DVR应用实际上占据着主要的市场份额(70%以上的份额)。尤其在中国的中部和南部市场,由于价格竞争比较激烈、用户和大多数工程商对IP的认知还不够,对IP的稳定性缺乏信任,主要还是倾向于采用DVR的录像方式。概括来讲,其应用领域是非常广泛的,包括以DVR为核心的小型独立运行系统和以矩阵为核心的传统。一般而言,对于传输距离不远,以本地监控和操作为主,监控点数量不多的项目都可以采用DVR。
NVR主要应用于IP数字监控系统,目前IP监控系统的应用还相对较少,主要集中在大型机场、地铁、高速公路、石油行业、大型楼宇以及银行中央数据库等大型项目中。这些项目的共同点就是摄像机数目特别巨大,跨区域、存储时间长、存储安全性要求高,以及系统功能丰富等。因此,随着客户对IP跨地域(地域辽阔),架构灵活,管理方便的网络监控系统需求的增长,将会有越来越多的客户采用网络录像的方式。
监控系统视频数据存储的发展的方向
简单讲,视频录像的未来发展方向必然是从模拟走向数字、窄带走向宽带,这一点是毋庸置疑的。NVR的发展说到底是要依赖IP摄像机和编解码的普及,高性能的宽带IP网络设施和建设,客户对联网监控需求的提升。实际上,同时支持IP摄像机和模拟摄像机的DVR产品已经出现,我们一般把它称之为HybridDVR(混合型跨平台DVR),例如,博世Dibos和DivarXF嵌入式DVR产品。HybridDVR仍然是一个应对目前模拟向数字过渡期的一种特殊的产品,其基本的设计思路还是DVR,也可以作为低端的NVR产品看待。
现阶段业内更多是关注“NVR会取代DVR吗?”作者认为,NVR会逐步蚕食和挤压DVR的市场,预期这个过渡期会持续相当长的一段时间(5年,或者更长)。理由如下:
IP监控系统仍不普及;
价格成本高于传统矩阵、DVR;
各厂家数字系统兼容性仍难以兼容;
新技术的出现有可能同时取代DVR和NVR,例如直接发ISCSI视频存储技术。
这里,我们不得不提到ISCSI视频存储技术。ISCSI由于其稳定性极有可能成为最终同时替代DVR和NVR的终结者。
ISCSI是IEIF制定的一种基于互联网TCP/IP的网络存储协议。ISCSI存储技术则是目前应用最广,最成熟的SCSI和TCP/IP两种技术的结合与发展。因此,这两种技术让ISCSI存储系统,只需要投入少量资金,就可以方便、快捷地对数据和存储空间进行传输和管理。ISCSI实际上也属于SAN家族中的一名成员,它可用来构建基于IP的SAN,让远程用户也可共享ISCSI存储系统中的数据和存储空间。
ISCSI具备更多的优势,采用ISCSI技术进行视频录像,成本投入更小,管理更方便,维护成本更低。并且ISCSI的设置非常简单,所以不需要对管理人员进行培训。相比NVR网络更安全,由于省却了NVR服务器,以及服务器上的操作系统,使系统减少了软件故障和病毒侵入对系统造成的安全性隐患。
由于ISCSI是一种基于IP网络的存储技术,它会随着IP网络的延生而将存储距离不断加入,因此ISCSI是无距离限制的。ISCSI的数据传输速度是根据以太网络的速度而变化的,当以太网的速度增加时,ISCSI的数据传输速度也将不断加快。组建方式灵活,可扩展性高。由于ISCSI存储系统可以直接在现在的网络系统中进行组建,并不需要诱变网络体系,加上运用交换机来连接存储设备,因此,ISCSI存储系统的可扩展性高。
随着IP技术的不断发展,必将产生更多的视频录像技术,但是IP必然是以DVR为开始的数字化进程的最终结果。