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淺析NVR發展瓶頸問題及解決

2012年12月07日 17:50深圳市艾唯科技發展有限公司點擊量:2831

  隨著用戶對監控視頻圖像的要求的逐步提高以及技術的發展,安防監控向高清化、網絡化的發展趨勢越來越明顯。盡管高清市場剛剛起步,但是反響熱烈,需求大大超出預期。重要場合對圖像要求越來越高,特別是人流量大的場所,畫面和錄像后期處理的需求也越來越多,受限與傳統模擬攝像機以及DVR的技術發展限制,IPC搭配NVR作為高清網絡監控的解決方案隨之應需而生。
  
  IPC,即IPCamera,是一種基于網絡傳輸的監控前端設備。它將原本由后端完成的視頻壓縮編碼的任務放置到前端攝像機,然后通過網絡發送經過壓縮編碼后的高清視頻碼流。而NVR,即網絡硬盤錄像機(NetworkVideoRecorder),則作為與IPC相配套的設備,接收由前端的IPC通過網絡傳輸回來的碼流,進行解碼、存儲、顯示等視頻處理。
  
  經過近兩年的發展,2010年高清IPC在國內市場迎來了爆發式的發展,上海世博會以及廣州亞運會對高清監控的應用帶動了重要場合對高清IPC的需求,銀行和交通等行業也越來越青睞高清監控。據統計,2010年1-5月,高清IPC的出貨量平均每月約1萬臺,相比2009年同期,增長了3~5倍。預計2010年全年高清IPC的出貨量將達到約15萬臺,相比2009年增長200%。
  
  在IPC大幅增長的同時,作為監控后端設備,被稱為新一代安防監控產品的NVR卻一直以來沒有太大動靜,目前國內僅有幾家公司推出了NVR產品,型號以及功能也都乏善陳新,出貨量更是一直徘徊不前。從今年11月在北京舉辦的安防展就可以看出,設備提供商著力推廣的以及吸引采購商眼球仍然是傳統的DVR,而僅有的幾款NVR產品被冷落在一旁的機架上,沒有用戶的圍觀和咨詢,甚至沒有廠商的營銷人員進行推介和宣傳。這一現象導致了許多人對NVR未來的發展充滿迷茫,目前市場上關于NVR未來的發展有兩種看法,一種是相信三年之內NVR會替代DVR占領市場的看法,持有這種看法的往往是想以NVR為契機擠入安防監控領域的廠商,而更多人則認為NVR并不會取代DVR,而是將在很長一段時間內與DVR共存。導致這樣兩種看法產生的原因正是由于NVR自身的特點,從理論上來說,NVR比DVR更加*,但在實際中NVR卻存在著很明顯的發展瓶頸。而這瓶頸是由多方面的因素引起的。
  
  首先,從市場上來看,高清IPC的宣傳以及傳統觀念的認識使得眾多用戶將注意力集中在了前端攝像頭。是否高清由前端攝像頭決定,而并非由后端設備決定,這樣的認識使得NVR就高清這個范疇內相比較與DVR并沒有太多的可以吸引眼球的地方。同時,隨著傳統DVR對網絡功能的添加和升級以及HDVR(混合式DVR)概念的提出,DVR也可以接入IPC的現狀,同樣使得在網絡范疇內NVR和DVR之間的界限被模糊。什么樣的產品是NVR,什么樣的產品不是NVR,用戶無法進行區分,也就無法準確地接受NVR這種形態的產品。NVR與DVR之間的區別不但無法成為其超越DVR的優勢,在目前這個階段,反而成為了限制其推廣的瓶頸。
  
  其次,從安裝及維護來看,雖然NVR有著號稱一條線搞定的工程實施便利的優點,但這樣一條線并不是傳統的模擬攝像頭與DVR之間的視頻線,而是一條多層次復雜的線。這條復雜的線雖然從物理上減低了工程安裝的難度,但將大幅度提高對工程安裝及維護人員的技術水平要求。傳統的視頻線上只傳輸單向的視頻信號,前后端兩者是否能連接上,*由連接的線來決定,在安裝調試以及后期維護中極其簡單,即使出現連接問題,只需更換線纜即可。施工技術難度較低。而NVR與前端連接是通過網絡連接,相比較于DVR的硬連接,NVR則可以說*是一種軟連接。連接前后端的網線里邊傳送著包含握手信號、校驗信號以及包含多層網絡協議的數據流,如果出現連接問題,很大程度上并不是線纜的問題,而是傳輸協議以及信號連接的問題。對于具有大裝機量的工程來說,一旦網絡連接出了問題,必須要由專業的網絡技術人員進行反復調試才能解決問題。普通的工程安裝及維護人員無法勝任NVR的安裝及維護工作,在某種程度上限制了NVR的推廣和應用。
  
  第三,從碼流開放角度來講,作為網絡設備的NVR在進行與前端的IPC進行數據傳輸時,必須遵循一定的協議標準,才能達到互聯互通,目前國內廠商主要采用的編碼以及壓縮技術基本上都是以H.264為基礎的編碼壓縮算法,但各家廠商在封裝形式上和數據幀的格式上存在很大的差異,而且相互不開放,導致了A廠商不能解B品牌的IPC傳出的視頻數據流,B品牌的NVR同樣也不支持A廠商的前端設備。而這一情況在之前的DVR上*不存在,由于傳輸的視頻流為符合統一標準的裸流,各家的攝像頭與DVR可以做到互換使用。這也就導致了NVR發展前期無法形成像DVR發展前期那樣遍地開花的局面。碼流編碼格式的不開放以及沒有統一標準的“無政府狀態”,使得NVR廠商在限制了競爭對手發展的同時,某種程度上也限制了自己前行的腳步。
  
  第四,從技術實現角度來看,NVR和之前的DVR有著很多的相似之處,但由于應用不同,使得NVR在技術實現上遭遇了一定的困難。安防監控網絡化某種程度上來說是安防監控高清化的產物,高清視頻帶來的是對高帶寬、高處理能力以及大容量存儲的需求。常見的D1視頻經過壓縮編碼后碼流基本上保持在1Mb~2Mb,而720P高清視頻的碼流則達到了4Mb~8Mb,1080P則更甚之。隨著網絡帶寬的不斷提升,多路高清視頻碼流的傳輸已經不成問題,但是隨之產生的問題是后端怎樣處理和存儲如此大量的數據。以4路6Mb的碼流來計算,加上存儲,預覽,回放等功能,處理器每秒鐘所要處理的數據將達到約70Mb,而以連續工作24小時,一個月30天計算,一共所需要的硬盤存儲空間為,以目前的zui大硬盤容量2TB來計算,至少需要約4個硬盤,而就銀行,*等應用場所的要求,zui少需要保留錄像資料三個月,那么就需要大約12個硬盤,而目前通用的DVR大機箱為2U規格,只能放置8個硬盤。這還只是以4路來計算,當視頻路數繼續增加時,硬盤存儲空間的需求就會變得更加突出,雖然可以通過外擴存儲設備,如IP-SAN等方式得以解決,但帶來的卻是成本和管理難度的大幅增加。怎樣在目前有限的空間內存儲大量的信息就成為對NVR發展的技術限制。
  
  另外,由于網絡是雙向數據傳輸,那么NVR通過網絡對前端的IPC的控制和管理也成為必然。但NVR與DVR所不同的是,DVR的視頻接入通道數受接口數目限制,而NVR如果排除芯片的處理能力和NVR自身的存儲能力的因素,它的接入數目將是無窮而且多變的。面對這樣的一種情況,NVR對大量前端IPC的管理將會變得異常復雜,加之網絡帶寬不穩定、網絡傳輸中斷等問題,NVR的控制軟件設計將需要完成更多的任務,進而加大軟件的開發難度,這也將是限制NVR發展的技術瓶頸之一。
  
  當然,以上四點情況只適用于在目前以及未來較短的一個時期內,隨著市場的逐漸成熟,以及相關技術的發展,限制NVR發展的因素正在逐漸消失。
  
  2010年6月30日,硬盤大廠希捷推出了世界3TB的硬盤,而同時三星、日立等其他硬盤廠商也正在研發4TB甚至是更大容量的硬盤。超大容量硬盤的出現將會在一定程度上緩解高清視頻流的存儲問題。同時不斷改進發展的視頻壓縮編碼算法也將進一步降低高清視頻的碼流,利用有限的空間存儲更多的信息。
  
  同樣是在今年的北京安防展上,雖然NVR目前還不是各家廠商積極推廣的產品,相較于之前的安防展,推出NVR產品以及提出NVR概念的廠商數量大幅增加,甚至有一些傳統安防行業之外的其他領域的廠商,如D-Link等,也加入了NVR的市場競爭行列中。他們推出了一些諸如采用eSATA外接機箱擴展硬盤以及本地網絡存儲機箱等方案,相比較于IP-SAN等方式,有著本地存儲、配置簡單、性價比高等特點。NVR以兼容網絡存儲和本地存儲的特點,靈活多變的擴展方式彌補了其暫時存儲不足的缺點。
  
  在碼流格式統一方面,2008年由安訊士聯合博世及索尼公司三方宣布將攜手共同成立一個開放型網絡視頻產品標準網絡接口開發論壇,取名為ONVIF(開放型網絡視頻接口論壇),ONVIF致力于通過性的開放接口標準來推進網絡視頻在安防市場的應用。目前,經過兩年的發展,其會員已經達到了近40家,其中還包括松下、三星、思科、西門子、TI等品牌。這一組織的成立,將有可能在使不同廠商生產的網絡視頻產品具有互通性。同時國內的眼、寬視界以及上的PSIA等相關標準也在為統一標準作出努力。
  
  從以上可以看出,隨著技術的發展以及各廠商的努力,NVR目前發展所遇到的各種瓶頸都將會只是暫時的問題。視頻格式標準的統一、存儲問題的解決、NVR概念的細化,以及NVR自身優勢的逐漸顯露都將有助于NVR市場的逐步擴大,并在未來的某一天成為安防監控市場的主流
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