網絡視頻錄像在監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
2009/05/12
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(fā)展，數字硬盤錄像機進入安防領域，并在視頻監(jiān)控從模擬向數字化發(fā)展的進程中扮演了非常重要的角色，開創(chuàng)了一個數字監(jiān)控時代。然而，視頻監(jiān)控的規(guī)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(tǒng)之后迅速發(fā)展的第二代監(jiān)控系統(tǒng)。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(xiàn)視頻的數字化，存儲在本地硬盤中，有本地操作功能，實現(xiàn)基本系統(tǒng)管理。對于小型的監(jiān)控系統(tǒng)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(yōu)勢。然而，隨著網絡規(guī)模的增加，以及監(jiān)控技術由模擬向全數字過渡，傳統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)向IP方向發(fā)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(tǒng)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(fā)展，近幾年，基于服務器的遠程視頻監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)首先將傳統(tǒng)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(yōu)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(tǒng)，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(tǒng)；
3）架構靈活，可實現(xiàn)前端錄像，中心集中錄像和操作員客戶端存儲，可實現(xiàn)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(tǒng)集中管理，實時監(jiān)控所有NVR工作狀態(tài)，靈活分配全系統(tǒng)的存儲容量，負載均衡充分利用全部的存儲空間，避免出現(xiàn)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(tǒng)更具彈性。
二、市場現(xiàn)狀及應用領域
現(xiàn)階段大多數的視頻監(jiān)控系統(tǒng)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(qū)域的監(jiān)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(wěn)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(tǒng)和以矩陣為核心的傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)。一般而言，對于傳輸距離不遠，以本地監(jiān)控和操作為主，監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)，目前IP監(jiān)控系統(tǒng)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(yè)、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(qū)域、存儲時間長、存儲安全性要求高以及系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)視頻錄像的發(fā)展方向
簡單講，視頻錄像的未來發(fā)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(fā)展說到底是要依賴IP監(jiān)控系統(tǒng)整體的發(fā)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(lián)網監(jiān)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(xiàn)，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(wěn)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(lián)網TCP/IP的網絡存儲協(xié)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(fā)展。因此，這兩種技術讓ISCSI存儲系統(tǒng)成為一個開放式架構的存儲平臺，系統(tǒng)組成非常靈活。如果我們以局域網方式組建閉路監(jiān)控系統(tǒng)的ISCSI存儲系統(tǒng)，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(tǒng)中的數據和存儲空間。
ISCSI具備更多的優(yōu)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(tǒng)，使系統(tǒng)減少了軟件故障和病毒侵入對系統(tǒng)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(tǒng)可以直接在現(xiàn)有的網絡系統(tǒng)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(tǒng)的可擴展性高。
隨著IP技術的不斷發(fā)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。
C114中國通信網
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