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NVR,高清网络监控下的完美呈现
2013/12/30 17:41:00      来源:中国安防    作者:黄玉
  在视频监控系统数字化、网络化、高清化、智能化——“四化”发展趋势过程中,网络视频监控系统的市场需求日益提升,高清IP摄像机所占的总市场份额不断增加,也促进了与IP摄像机配套使用的NVR市场需求量的上升。


/广东迅通科技股份有限公司

在视频监控系统数字化、网络化、高清化、智能化——“四化”发展趋势过程中,网络视频监控系统的市场需求日益提升,高清IP摄像机所占的总市场份额不断增加,也促进了与IP摄像机配套使用的NVR市场需求量的上升。据业内人士预测,基于芯片厂商对NVR产品形态的关注以及智慧城市建设的需求,后端NVR将呈爆发式增长的形势。本文从NVR的基本架构特点、存储技术、压缩技术、智能化管理等方面阐述NVR的技术发展趋势。

一、两种主流架构NVR的技术特点

目前,市场上出现了纯网络化的NVR、混合式NVRNVR管理软件等产品,单从架构上来看,目前市场上的NVR产品类型主要包括嵌入式NVRX86架构式NVR两种。

1.嵌入式NVR

嵌入式系统的硬件架构是以嵌入式CPU为中心,由存储器、I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助接口组成,嵌入式系统一般使用Linux系统,硬件配置非常精简,除了微处理器和基本的外围电路以外,其余的电路都可根据需要和成本进行裁剪、定制。

基于嵌入式系统的NVR将软件固化在FlashROM中,不可修改,基本没有系统文件被破坏的可能性,也不会遭到病毒程序的攻击,稳定性、可靠性很高。大多数嵌入式NVR采用单板结构,结构比较紧凑,功耗低。嵌入式NVR的应用软件与硬件融于一体,类似于PCBIOS的工作方式,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的应用。

2.X86架构式NVR

X86架构式NVR运用“服务器+NVR监控软件”的模式,采用通用Windows操作系统和X86硬件平台,技术成熟,稳定性较高,且多数X86架构式NVR厂家提供N+1冗余技术,其修复工作很简单,发生故障后,用户可以利用通用备件,如CPU、内存、电源、板卡、硬盘等快速地进行更换,以实现成本最小化;X86架构式NVR可提供强大的功能支持,Windows操作平台上可以调用系统自带的一些功能和利用非常成熟的可视化编程工具来快速开发软件,这也大大节省了开发成本和开发周期。另外,X86架构式NVR因为其硬件的接口通用、开放、标准化,后期容易写入协议,更新驱动,升级软件,因此兼容性较高,表现出良好的扩展性。

上述两种架构的NVR都可同时实现高清网络摄像机接入、管理、实时高清显示、高清录像存储、检索回放等基本功能和扩展应用功能,但各自也存在着某些不足,例如嵌入式NVR采用嵌入式架构,与其他硬件模块的兼容性需要着重考虑。不过,随着NVR接入技术的不断完善,ONVIF接入标准的推广,这个问题得到了越来越好的解决,现在绝大部分厂家的NVR都可接入大部分主流厂家的IPC。软件方面的缺点主要体现在嵌入式软件的存储空间一般较小,市场上大部分NVR都为16盘位或以下。虽然这方面X86架构式NVR更胜一筹,但它的的尺寸(所占用空间)很大、功耗大,所付出的成本也相对较高。

在应用方面,X86架构式NVR可适用于大、中、小型规模的监控系统或多级管理监控系统建设,容易满足用户的个性化定制需求;而嵌入式NVRX86架构式NVR,其系统稳定性、可靠性更优,同时产品更易于标准化,主要适用于中小型监控系统建设,因为中小型监控系统存在对后端功能要求较低、系统建造成本预算较低等特点,通过“软件硬件化”的技术手段能够更好的满足小型项目市场需求。

为适应不同场合的应用,两种架构的NVR笔者所在的企业均有生产。嵌入式NVR包括XTE-NVS1004XTE-NVS1008XTE-NVS1016XTE-NVS1024等系列,采用ARM架构,可分别管理4路、8路、16路、24720P高清网络视频,设备小巧,功耗低,均支持高清摄像机的管理、存储及解码显示,性价比高,是小型视频监控的最佳选择;X86架构式NVR包括XTE-NVS2016XTE-NVS2032XTE-NVS2064XTE-NVS20128等型号的高清网络视频管理服务器系列,可分别同时接入、管理41080P91080P161080P321080P高清录像,适用于大中型网络视频监控项目。

二、NVR视频编解码技术要求

目前,市场上的NVR仍以H.264的编码压缩格式为主,GB/T 28181-2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》、GB/T28059-2011《公路网图像信息管理系统平台互联技术规范》等国家标准都推荐H.264编码压缩格式,其自身具备很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-41.5-2倍,大大节省用户的下载时间和数据流量收费,在网络传输过程中所需要的带宽更少,更节省后端的数据存储空间,因此H.264在近几年的视频编码领域占据着举足轻重的地位。

然而,人们对视频应用的高清晰度、高帧率、高压缩率的追求是永无止境的,H.265压缩标准应运而生,其视频压缩效率比H.64提升30%-50%,且支持更高清晰度的4K4096×2160)和8K8192×4320)超高清视频,更能满足未来安防行业网络化、高清化、智能化的发展趋势。毋庸置疑,未来随着H.265的应用,NVR产品的编码格式也将以此为主。

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编辑:王明明
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