視頻級聯(lián)模式在混合式DVR（HVR）中的應用

　　摘要：自網絡攝像機(IP Camera)+網絡錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式嶄露頭角，業(yè)內部分人士即開始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數(shù)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，為用戶提供接近完美的存儲方案。本文即以案例來闡述視頻級聯(lián)模式在混合式DVR(HVR)中的應用。

　　自網絡攝像機(IP Camera)+網絡錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式嶄露頭角，業(yè)內部分人士即開始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數(shù)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，為用戶提供接近完美的存儲方案。本文即以案例來闡述視頻級聯(lián)模式在混合式DVR(HVR)中的應用。

　　傳統(tǒng)架構的混合式DVR(HVR)

　　HVR之前

　　監(jiān)控行業(yè)正朝向數(shù)字化、網絡化、智能化的發(fā)展，而數(shù)字化已經被應用的發(fā)展所證明，其代表性產品就是DVR。DVR的核心功能為“數(shù)字錄像”，即模擬采集數(shù)字轉換、視頻壓縮和視頻網絡傳輸，當然還有實時預覽、實時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(shù)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(jiān)控應用模式。

　　“數(shù)字化”之后就是“網絡化”，那么何為“網絡化”?“網絡化”的過程中是否能夠形成如DVR一樣完美的代表性產品形態(tài)呢?自網絡攝像機(IP Camera)+網絡錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式的閃亮登場，業(yè)內有部分人士開始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數(shù)年過去了，DVR沒有被終結，而NVR也一直未能形成氣候。究其原因，還是市場規(guī)律在起作用。若想在市場唱主角，光一個漂亮的宣傳口號是不行的，真正的殺手锏是要為客戶帶來價值。

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

　　2008年以來，高清監(jiān)控的興起為視頻監(jiān)控的“網絡化”注入了新的生命力。由于傳統(tǒng)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(jiān)控的要求，因此網絡方式傳輸高清視頻成為了視頻監(jiān)控理想的選擇。除了占用的帶寬比CIF和D1更高一些(即每路傳輸線所容納的通道數(shù)目有所減少)之外，系統(tǒng)的其他部分和傳統(tǒng)的標清系統(tǒng)基本上沒有區(qū)別。因而，隨著高清監(jiān)控的市場需求不斷增長，網絡化的架構逐步走向普及。

　　那么，網絡化的未來，IP Camera+NVR是否是唯一的模式?答案是否定的。因為市場有其自身的規(guī)律，它不存在于理想主義者的想象之中，而是存在于現(xiàn)實之中。正因為此，混合式DVR(HVR)應運而生。

　　HVR時代

　　什么是HVR?HVR是既可以接入模擬視頻，又可以接入數(shù)字視頻的數(shù)字視頻錄像機。也就是說，它是傳統(tǒng)的DVR和NVR的綜合體，所以有人說：HVR=DVR+NVR。當然，這種簡單的加法不能代表其真實的市場定位，下面以例來說明HVR的應用。

　　某電力監(jiān)控系統(tǒng)，其子系統(tǒng)由一個16路D1的DVR和16個模擬攝像機組成，現(xiàn)在對其進行改造，增加16個標清監(jiān)控點和8個高清監(jiān)控點，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(jiān)控平臺(如果系統(tǒng)中有監(jiān)控平臺的話)。

　　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(tǒng)中有中心平臺，而且一級單位無法現(xiàn)場查看和存儲錄像。

　　從上面的案例可以看到，HVR系統(tǒng)具有好的性價比優(yōu)勢。

　　HVR系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢：

　　· 既可接入模擬視頻，又可接入數(shù)字視頻，構成的系統(tǒng)具有很大的靈活性。在實際應用中，相對集中的、距離較近的監(jiān)控點適合使用低成本的模擬方式接入;而離散的、距離較遠的監(jiān)控點，或者高清監(jiān)控點適合用數(shù)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(shù)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(shù)字720P)、NVR模式(16路720P或者32路D1的數(shù)字接入);

　　· 類似DVR的使用方式。HVR完全繼承傳統(tǒng)的DVR的使用方式，在配置完成之后，在系統(tǒng)的使用方式上，操作者不用去刻意區(qū)分模擬通道和數(shù)字通道，直接按照以前DVR的使用方式去操作設備即可。無論是前端預覽和錄像，還是云鏡操作和報警控制等，與傳統(tǒng)的DVR沒有區(qū)別。這樣，可以讓使用者無障礙地過渡到新的系統(tǒng);

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

　　那么，HVR時代可延續(xù)多久?它是不是DVR、NVR之間的過渡產品呢?事實上，混合式系統(tǒng)將長期存在。原因基于以下的客觀因素：

　　· 原有模擬系統(tǒng)已經大規(guī)模普及，老的系統(tǒng)有升級需求。特別是部分監(jiān)控點有高清的升級需求，HVR可以做到無縫過渡;

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

　　· 網絡系統(tǒng)帶寬的限制以及數(shù)字通道必須先編碼壓縮再解碼回放的處理過程，使得目前數(shù)字通道在實時性方面比模擬通道差。即使是高清監(jiān)控，客戶也需要在實時性和清晰度之間做出取舍。

　　正如當初人們將VCD作為DVD的過渡產品，因為DVD時代姍姍來遲，VCD在中國曾經撐起偌大一片天空。而NVR相對傳統(tǒng)的模擬接入在功能上并沒有絕對的優(yōu)勢，所以純NVR系統(tǒng)若想完全取代現(xiàn)有的DVR(HVR)系統(tǒng)，在可以預見的時間內恐怕難以實現(xiàn)。如果目光深邃到100年以后，監(jiān)控領域可能是另外一種狀況，如無線網絡帶寬已經足夠傳輸實時視頻，或者視頻監(jiān)控已擺脫目前通訊網絡模式的束縛，發(fā)展出新穎的、專用的“視頻監(jiān)控網”傳輸方式，屆時NVR或將成為市場主流。

　　HVR的基本架構

　　和DVR的基本功能一樣，HVR的核心功能也是數(shù)字錄像、預覽回放等。由于加入了數(shù)字通道(數(shù)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(tǒng)的DVR架構有所擴展(圖1)。

圖1 通用HVR的系統(tǒng)結構

圖2 HVR的模擬和數(shù)字的預覽及錄像通道

　　從圖2可以看出，HVR確實是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(shù)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(shù)字接入部分功能，功能的豐富帶來的是系統(tǒng)復雜性的增加。如果要構建一個模擬16路D1+數(shù)字16路D1的HVR，現(xiàn)有的單片芯片基本上都沒有如此強大的編解碼能力，那就要以處理芯片的級聯(lián)來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的芯片級聯(lián)的方式通常通過PCI或者PCIE接口來實現(xiàn)，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(shù)據(jù)都從PCI給主控，再由主控輸出到監(jiān)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(tǒng)結構