DVR技术的发展趋势
8月 14th, 2008随着视频监控技术的不断发展,传统的以DVR为代表的数字视频监控系统正在逐步向着网络化、智能化的方向发展。
DVR的基本原理:
DVR的内部组件一般由:音视频A/D,音视频编码压缩,主控CPU,网络传输及存储模块以及其他一些外围接口模块组成。基本原理就是:前端模拟摄像头输出的视频信号经过同轴电缆输入到DVR的视频输入接口,经过DVR内部的A/D模块进行视频信号的数字化转换,然后数字信号输入到压缩编码模块进行压缩,压缩后的信号可以通过网络进行传输,或通过本地硬盘进行存储。一套DVR系统最主要的技术就是存储技术、网络传输技术、视频压缩技术以及视频分析技术。
视频监控系统的存储方式及特点
目前,网络视频监控系统中采用的存储模型主要有前端存储、中心存储和混合型存储三种。
前端存储——在网络视频监控系统的前端设备中内置存储部件,由前端设备直接完成监控图像的本地录制和保存。对于前端存储,由于单个前端编码设备通常所带监控点路数不多,存储时间也不长,所以对存储容量要求不高,网络摄像机一般用CF卡或SD卡,视频服务器一般用内置硬盘。这与以往单机存储相比,基本没有区别。
中心存储——在网络视频监控系统中,部署的更多的是中心存储。前端设备采集监控点图像并编码压缩处理成数字监控码流,然后通过网络传送到中心业务平台,由中心业务平台将码流分发给网络录像单元进行集中存储。在很多大型的视频监控联网应用中,也可采用多级分布的中心存储方式,以降低一个中心点集中存储带来的存储容量和网络流量的压力,大幅度提升系统的可靠性。对于监控点路数比较少、存储时间要求不长的应用场合,中心/分中心存储可以采用服务器插硬盘或外接磁盘柜这种比较简单的方式进行部署。
混合型存储——对于视频监控网络比较复杂,对存储安全性和可靠性要求又非常高的应用场合,可以采用既有集中存储也有前端存储的部署方式,兼有以上两种存储模式的优势,并规避可能存在的风险,是一种比较好的选择。但会带来管理的复杂度和高昂的建设成本,需要根据具体情况而定。
视频监控系统的存储方面主要有以下几个特点:数据格式单一、数据量大、数据读写操的持续时间长等等。一般的一个视频监控系统中,都有几十甚至上百个摄像头,每个摄像头的码率按照D1/2Mbps计算的话,100个摄像头同时进行录像需要25MBPS的带宽。在视频存储过程中,存储的数据基本都为单纯的流媒体数据,文件格式基本不会发生变化,且一般码率保持恒定,同时需要24小时不间断进行,因此视频监控系统的存储要求带宽大,带宽恒定,并且存储设备需要具有超长时间稳定工作的能力。 为了满足用户对存储容量越来越高的要求,各个DVR厂家也在不断采用各种先进的技术来应对这一问题,首先,随着硬盘容量的不断提高,DVR也跟随着这一步伐,不断提高自身可支持硬盘容量的大小,目前大部分DVR产品都可以支持单个容量1T左右的硬盘。其次,不断提高视频压缩的能力,压缩等级从baseline不断向main profile、high profile发展,使得相同质量的视频图像下,码率越来越低,降低了存储容量方面的压力。另外,DVR厂家也不断在与专门的存储设备制造厂家进行合作,使得大部分DVR产品都可以支持外接磁盘扩展设备,也就使得DVR的存储不仅仅局限在DVR的内部,通过这几个方面的努力,目前的DVR产品基本可以满足大部分监控系统的需求。
视频监控系统网络传输方式及发展
DVR系统一般都对外提供一个标准的IP接口,通过在网络上传输TCP/IP报文来向各个后端监控设备传输视频码流。随着网络传输技术的不断发展,越来越多的DVR产品开始支持RTP、RTSP等各种流媒体传输协议以及ISCSI等网络存储协议。这也显示着DVR产品的网络传输在一步步向着标准化的方向前进。
视频分析及编码压缩技术的发展
目前的视频分析技术发展非常迅猛,车牌识别,车辆识别,人体识别,物体行为分析等各种智能化视频分析技术越来越先进,目前实际应用比较多的,同时也是比较成熟的视频分析技术主要是车牌识别,越界,绊线等。而在视频压缩编码方面,随着H.264标准的不断普及,越来越多的DVR生产厂家在向着这一标准靠拢,同时,压缩等级也从baseline向着main profile、high profile发展,使得用户可以在相同的码率条件下,得到更好的画面质量。
NVR是将逐步进入视频监控市场
随着视频监控技术网络化的不断发展,传统的以DVR系统以及传统的储存设备也都在向着这一方向前进,NVR就是在这样一个条件下诞生的产物。目前的NVR产品主要有两大类,一类是从传统的DVR系统演变而来,另一类是从传统的存储设备演变而来。由DVR系统演变而来的NVR产品,最大的特点就是将原来的视频A/D及编码压缩单元剥离出来由前端的视频采集单元(IP CAMERA)来完成,自身除了保留传统DVR系统的存储、解码、画面分割显示等大部分功能外,最主要就是大大提高了网络传输的能力。而由网络存储设备演变而来的NVR产品,最主要的变化就是将被动存储转变为主动存储,且增加了解码回放的功能。NVR是视频监控产品朝着网络化发展的一个产物,与传统的DVR产品相比,有了更多优势,是继DVR之后的下一代网络视频监控产品,在实际应用中,配合IP CAMERA及DVS等前端产品,NVR可全面取代DVR,提供纯IP视频监控解决方案。但NVR产品目前还处于起步阶段,实际应用中还受到很多条件的限制,如网络意外中断以及网络带宽等因素的影响,所以在未来很长一段时间内,DVR产品还不会退出历史舞台,仍将占据视频监控领域很大一块市场。