視頻級聯(lián)模式在混合式DVR（HVR）中的應用

　　摘要：自網(wǎng)絡(luò )攝像機(IP Camera)+網(wǎng)絡(luò )錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式嶄露頭角，業(yè)內部分人士即開(kāi)始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數年后，羽翼未豐的NVR依舊叫好不叫座。正因為此，混合式DVR(HVR)應運而生，并不斷完善，為用戶(hù)提供接近完美的存儲方案。本文即以案例來(lái)闡述視頻級聯(lián)模式在混合式DVR(HVR)中的應用。

　　自網(wǎng)絡(luò )攝像機(IP Camera)+網(wǎng)絡(luò )錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式嶄露頭角，業(yè)內部分人士即開(kāi)始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數年后，羽翼未豐的NVR依舊叫好不叫座。正因為此，混合式DVR(HVR)應運而生，并不斷完善，為用戶(hù)提供接近完美的存儲方案。本文即以案例來(lái)闡述視頻級聯(lián)模式在混合式DVR(HVR)中的應用。

　　傳統架構的混合式DVR(HVR)

　　HVR之前

　　監控行業(yè)正朝向數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化的發(fā)展，而數字化已經(jīng)被應用的發(fā)展所證明，其代表性產(chǎn)品就是DVR。DVR的核心功能為“數字錄像”，即模擬采集數字轉換、視頻壓縮和視頻網(wǎng)絡(luò )傳輸，當然還有實(shí)時(shí)預覽、實(shí)時(shí)控制和錄像回放等功能。如此眾多的功能被整合在一起，加上人性化的操作方式，極好地詮釋了“數字化”的理念，完美地替代并擴展了原有模擬攝像機+VCR錄像機的監控應用模式。

　　“數字化”之后就是“網(wǎng)絡(luò )化”，那么何為“網(wǎng)絡(luò )化”?“網(wǎng)絡(luò )化”的過(guò)程中是否能夠形成如DVR一樣完美的代表性產(chǎn)品形態(tài)呢?自網(wǎng)絡(luò )攝像機(IP Camera)+網(wǎng)絡(luò )錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式的閃亮登場(chǎng)，業(yè)內有部分人士開(kāi)始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數年過(guò)去了，DVR沒(méi)有被終結，而NVR也一直未能形成氣候。究其原因，還是市場(chǎng)規律在起作用。若想在市場(chǎng)唱主角，光一個(gè)漂亮的宣傳口號是不行的，真正的殺手锏是要為客戶(hù)帶來(lái)價(jià)值。

　　在“網(wǎng)絡(luò )化”中，最杰出的成果是監控平臺。平臺通常是基于PC的一套軟件系統，它能通過(guò)網(wǎng)絡(luò )系統將DVR、NVR、IP Camera以及DVS等整合起來(lái)，集中進(jìn)行管理和配置。一般的平臺功能包括：設備管理、用戶(hù)管理、錄像管理、流媒體轉發(fā)、電子地圖、電視墻等等。監控平臺將監控產(chǎn)品的功能和監控的具體應用結合起來(lái)，在可靠性、安全性和強大的功能之間達到平衡。

　　2008年以來(lái)，高清監控的興起為視頻監控的“網(wǎng)絡(luò )化”注入了新的生命力。由于傳統模擬視頻的傳輸方式不再適合高清視頻(1280×720，1920×1080或者更高)的傳輸，而高清視頻的傳輸方式如VGA、DVI、SDI以及HDMI等所支持的距離均達不到監控的要求，因此網(wǎng)絡(luò )方式傳輸高清視頻成為了視頻監控理想的選擇。除了占用的帶寬比CIF和D1更高一些(即每路傳輸線(xiàn)所容納的通道數目有所減少)之外，系統的其他部分和傳統的標清系統基本上沒(méi)有區別。因而，隨著(zhù)高清監控的市場(chǎng)需求不斷增長(cháng)，網(wǎng)絡(luò )化的架構逐步走向普及。

　　那么，網(wǎng)絡(luò )化的未來(lái)，IP Camera+NVR是否是唯一的模式?答案是否定的。因為市場(chǎng)有其自身的規律，它不存在于理想主義者的想象之中，而是存在于現實(shí)之中。正因為此，混合式DVR(HVR)應運而生。

　　HVR時(shí)代

　　什么是HVR?HVR是既可以接入模擬視頻，又可以接入數字視頻的數字視頻錄像機。也就是說(shuō)，它是傳統的DVR和NVR的綜合體，所以有人說(shuō)：HVR=DVR+NVR。當然，這種簡(jiǎn)單的加法不能代表其真實(shí)的市場(chǎng)定位，下面以例來(lái)說(shuō)明HVR的應用。

　　某電力監控系統，其子系統由一個(gè)16路D1的DVR和16個(gè)模擬攝像機組成，現在對其進(jìn)行改造，增加16個(gè)標清監控點(diǎn)和8個(gè)高清監控點(diǎn)，其可選方案有：

　　1、增加1臺16路D1的DVR和1臺8路高清NVR。

　　2、增加1臺HVR。

　　3、加1臺16路D1的DVR，并將8路高清直接連接到監控平臺(如果系統中有監控平臺的話(huà))。

　　其中，方案1的成本大致是方案2的兩倍左右，其性能基本上差不多;方案3需要原系統中有中心平臺，而且一級單位無(wú)法現場(chǎng)查看和存儲錄像。

　　從上面的案例可以看到，HVR系統具有好的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢。

　　HVR系統具有如下優(yōu)勢：

　　· 既可接入模擬視頻，又可接入數字視頻，構成的系統具有很大的靈活性。在實(shí)際應用中，相對集中的、距離較近的監控點(diǎn)適合使用低成本的模擬方式接入;而離散的、距離較遠的監控點(diǎn)，或者高清監控點(diǎn)適合用數字方式接入;

　　· HVR的模式可以靈活地配置。如一臺16路模擬(D1)+8路數字(720P)的HVR，可以配置成純DVR模式(16路模擬D1)、混合模式(16路模擬D1+8路數字720P)、NVR模式(16路720P或者32路D1的數字接入);

　　· 類(lèi)似DVR的使用方式。HVR完全繼承傳統的DVR的使用方式，在配置完成之后，在系統的使用方式上，操作者不用去刻意區分模擬通道和數字通道，直接按照以前DVR的使用方式去操作設備即可。無(wú)論是前端預覽和錄像，還是云鏡操作和報警控制等，與傳統的DVR沒(méi)有區別。這樣，可以讓使用者無(wú)障礙地過(guò)渡到新的系統;

　　· 系統價(jià)格優(yōu)勢，HVR在不大幅增加系統成本的前提下，提供更高的綜合性能。一個(gè)16路模擬D1+8路數字720P接入的HVR，市場(chǎng)價(jià)格僅僅高出相同檔次的DVR 的10%?20%。

　　那么，HVR時(shí)代可延續多久?它是不是DVR、NVR之間的過(guò)渡產(chǎn)品呢?事實(shí)上，混合式系統將長(cháng)期存在。原因基于以下的客觀(guān)因素：

　　· 原有模擬系統已經(jīng)大規模普及，老的系統有升級需求。特別是部分監控點(diǎn)有高清的升級需求，HVR可以做到無(wú)縫過(guò)渡;

　　· 模擬系統方案在集中性、短距離場(chǎng)合具有成本上優(yōu)勢。畢竟IP攝像機的成本大大高于普通模擬攝像機，傳統的模擬接入方式在上述場(chǎng)合具有明顯的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢;

　　· 網(wǎng)絡(luò )系統帶寬的限制以及數字通道必須先編碼壓縮再解碼回放的處理過(guò)程，使得目前數字通道在實(shí)時(shí)性方面比模擬通道差。即使是高清監控，客戶(hù)也需要在實(shí)時(shí)性和清晰度之間做出取舍。

　　正如當初人們將VCD作為DVD的過(guò)渡產(chǎn)品，因為DVD時(shí)代姍姍來(lái)遲，VCD在中國曾經(jīng)撐起偌大一片天空。而NVR相對傳統的模擬接入在功能上并沒(méi)有絕對的優(yōu)勢，所以純NVR系統若想完全取代現有的DVR(HVR)系統，在可以預見(jiàn)的時(shí)間內恐怕難以實(shí)現。如果目光深邃到100年以后，監控領(lǐng)域可能是另外一種狀況，如無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )帶寬已經(jīng)足夠傳輸實(shí)時(shí)視頻，或者視頻監控已擺脫目前通訊網(wǎng)絡(luò )模式的束縛，發(fā)展出新穎的、專(zhuān)用的“視頻監控網(wǎng)”傳輸方式，屆時(shí)NVR或將成為市場(chǎng)主流。

　　HVR的基本架構

　　和DVR的基本功能一樣，HVR的核心功能也是數字錄像、預覽回放等。由于加入了數字通道(數字通道的處理方式和模擬通道的處理方式完全不同)，因而對比傳統的DVR架構有所擴展(圖1)。

圖1 通用HVR的系統結構

圖2 HVR的模擬和數字的預覽及錄像通道

　　從圖2可以看出，HVR確實(shí)是DVR和NVR的綜合體，圖1左邊的模擬通道是DVR的主通道，而右邊的數字通道則是NVR的主通道。

　　HVR架構上的難題

　　對比NVR，HVR增加了模擬視頻接入和編碼的功能;而相對DVR，HVR強化了音視頻解碼和數字接入部分功能，功能的豐富帶來(lái)的是系統復雜性的增加。如果要構建一個(gè)模擬16路D1+數字16路D1的HVR，現有的單片芯片基本上都沒(méi)有如此強大的編解碼能力，那就要以處理芯片的級聯(lián)來(lái)實(shí)現。傳統的芯片級聯(lián)的方式通常通過(guò)PCI或者PCIE接口來(lái)實(shí)現，而大多媒體處理芯片將編碼和解碼的功能做在一起，如下圖3。而HVR遇到的困惑就是：視頻預覽模塊掛在主控模塊上，所有解碼后的原始數據都從PCI給主控，再由主控輸出到監視器，這樣給主控模塊造成了很大的壓力。

圖3 多處理器級聯(lián)模式下HVR系統結構