主頁（http://www.130131.com）：高清化下DVR演進(jìn)之路 【中國集群通信網(wǎng)】近年來，視頻監(jiān)控需求不斷向高清化發(fā)展， DVR作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的核心設(shè)備，不僅因?yàn)槠溆旋嫶蟮目蛻羧汉褪褂枚缺皇袌鍪熘且驗(yàn)樵诟咔宓睦顺敝�，其已被推到了風(fēng)口浪尖，DVR發(fā)展之路是什么，且看下文細(xì)述。 DVR(Digital Video Recorder)即數(shù)字視頻錄像機(jī)，相對于傳統(tǒng)模擬視頻錄像機(jī)，DVR采用硬盤錄像，故又稱為硬盤錄像機(jī)。從傳統(tǒng)模擬VCR(Video Cassette Recorder)到DVR，見證了安防監(jiān)控從模擬到數(shù)字的演進(jìn)。近十?dāng)?shù)年來，隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，DVR已成為了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，為廣大用戶所熟知，并隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，其已具備了更可靠的性能、更強(qiáng)大的功能、更人性化的管理界面�；仡櫴嗄闐VR的發(fā)展歷程，充分展現(xiàn)了視頻監(jiān)控行業(yè)高速發(fā)展的成長史，本文將回顧DVR在各階段的發(fā)展概況及其應(yīng)用現(xiàn)狀。 DVR從CIF到D1時(shí)代的“高清” 硬盤錄像機(jī)+模擬攝像機(jī)構(gòu)成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已是現(xiàn)在視頻監(jiān)控的主流方案，在小區(qū)、教育、金融、政府、“平安城市”項(xiàng)目等中都得到了大量應(yīng)用。早期因計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成電路技術(shù)、編解碼壓縮技術(shù)等的限制，硬盤錄像機(jī)錄像畫質(zhì)一般只有CIF(352×288)，在當(dāng)時(shí)看來錄像回放能達(dá)到D1(704×576)就已經(jīng)算得上是高清了，這也是幾年前對高清的認(rèn)識。 經(jīng)歷了從硬壓或軟壓板卡的工控機(jī)方式逐步過渡到目前的嵌入式硬盤錄像機(jī)占主流的局面，嵌入式硬盤錄像機(jī)接受復(fù)合模擬視頻信號，需要完成視頻數(shù)字化(ADC)壓縮編碼，存儲到介質(zhì)中(目前已經(jīng)由PATA接口硬盤發(fā)展到SATA接口硬盤)，不僅具備了模擬監(jiān)控系統(tǒng)中畫面分割器、視頻切換器、磁帶錄影機(jī)等多個(gè)設(shè)備配合才能有的視音頻實(shí)時(shí)預(yù)覽及監(jiān)聽功能，更具備了只有基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、編解碼壓縮技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)的錄像數(shù)據(jù)的便捷查詢檢索回放、報(bào)警觸發(fā)錄像、權(quán)限管理、支持網(wǎng)絡(luò)用戶通過IP網(wǎng)絡(luò)訪問錄像數(shù)據(jù)、多路視頻圖像集中管理等強(qiáng)大的功能。技術(shù)的大發(fā)展和進(jìn)步，也激勵(lì)用戶和生產(chǎn)廠家更多地去關(guān)注硬盤錄像機(jī)功能的完善、高畫質(zhì)回放、高網(wǎng)絡(luò)性能和高方便性的管理。 伴隨飛利浦、Techwell、TI、海思等國內(nèi)外芯片廠家在視頻編解碼芯片上的大力投入，硬盤錄像機(jī)的性能和功能得到了極大提升，這個(gè)時(shí)候的硬盤錄像機(jī)廠家都把精力放在了研究視頻壓縮算法和完善DVR的用戶使用感知上，從MPEG4到H.264，從硬盤休眠技術(shù)到雙碼流，這個(gè)時(shí)期涌現(xiàn)出很多根據(jù)市場需求改進(jìn)的賣點(diǎn)，硬盤錄像機(jī)的外觀也變得精美大氣了，軟件功能和各種接口也變得豐富了，發(fā)展到全D1硬盤錄像機(jī)已司空見慣，飛入尋常百姓家。 但隨著網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)一步發(fā)展，很多人預(yù)測未來的監(jiān)控系統(tǒng)必將朝著IP轉(zhuǎn)型，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到監(jiān)控點(diǎn)多，且大面積分布部署時(shí)，模擬攝像機(jī)+DVR模式將會(huì)被IPC+NVR(網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī))的視頻接入方式所取代。 DVR發(fā)展中一個(gè)重要的原因是因?yàn)槭芤曨l壓縮芯片和模擬攝像機(jī)技術(shù)的限制，導(dǎo)致傳統(tǒng)DVR的回放分辨率最高只能達(dá)到D1的標(biāo)準(zhǔn)。盡管DVR可以構(gòu)建在功能強(qiáng)大的SOC基礎(chǔ)之上，DSP主頻的提升也給DVR的性能帶來質(zhì)的飛躍，但在網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的大勢面前，傳統(tǒng)DVR似乎在應(yīng)對高清上已顯得束手無策，只能是百萬像素IPC和NVR的天下了。 這個(gè)時(shí)候的高清，盡管監(jiān)控行業(yè)沒有明確的定義，但在廣電行業(yè)，已經(jīng)給出了比較明確的解釋。高清、HD(High Definition)，對應(yīng)標(biāo)清是SD(Standard Definition)根據(jù)美國電影電視工程師協(xié)會(huì)(SMPTE)、國際電聯(lián)(ITU)和我國國家廣電的相關(guān)定義，真正的高清視頻格式目前主要有三種：720P(1280×720分辨率，16∶9寬屏顯示，逐行掃描/60Hz)、1080i(1920×1080分辨率，16∶9寬屏顯示，隔行掃描/60Hz)、1080P(1920×1080分辨率，16∶9寬屏顯示，逐行掃描/60Hz)，參見圖1清晰度發(fā)展概況。
DVR在高清路上的演進(jìn) 然而，事實(shí)是現(xiàn)在超過90%以上的監(jiān)控系統(tǒng)都是采用DVR+模擬攝像機(jī)的方式組網(wǎng)，NVR+IPC的方式還沒有大規(guī)模用到視頻監(jiān)控中來，特別是在已部署了DVR、架設(shè)好了同軸電纜的應(yīng)用，用戶出于成本和使用習(xí)慣的考慮往往只希望在幾個(gè)最重要的監(jiān)控點(diǎn)安裝高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，原有的D1畫質(zhì)硬盤錄像機(jī)系統(tǒng)盡可能保留。在受到前端輸入信號源不高清的影響后，DVR廠家開始考慮從兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)高清接入。首先是在保留現(xiàn)有模擬攝像機(jī)接入和處理的架構(gòu)下，將NVR的功能集成到DVR中來，即該類DVR可直接接入一定路數(shù)的高清IP攝像機(jī)信號，于是混合型硬盤錄像機(jī)(Hybird DVR)應(yīng)運(yùn)而生，混合DVR(HVR)除支持模擬攝像機(jī)外還同時(shí)支持IP設(shè)備如編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的接入，一臺混合型DVR可同時(shí)處理多路模擬視頻信號和多路高清IP視頻信號�；旌闲虳VR(HVR)組網(wǎng)架構(gòu)可參見圖2。
這樣類似DVR+NVR的高清硬盤錄像機(jī)融合方案使用戶的系統(tǒng)可以平穩(wěn)地向全I(xiàn)P過渡，并且保護(hù)了前期模擬攝像機(jī)和線路的投資。在客戶操作界面上也保持了原先DVR的方式，將需要編解碼的模擬視頻信號和高清IPC視頻通過一個(gè)界面統(tǒng)一顯示和管理，在模擬監(jiān)控改造項(xiàng)目和集中模擬監(jiān)控節(jié)點(diǎn)多但又有較少監(jiān)控點(diǎn)比較分散且需求高清的中小型項(xiàng)目中，混合型的DVR即具有較大的市場需求。 從圖3 可見， NVR的部署更靈活，比混合型的DVR少了模擬接入部分。
另外一種方式就是改變傳統(tǒng)DVR的輸入信號，除IP視頻監(jiān)控市場中主流的ONVIF和PSIA協(xié)議聯(lián)盟之外，現(xiàn)又誕生一個(gè)新的基于同軸電纜傳輸高清的HDcctv聯(lián)盟，該標(biāo)準(zhǔn)讓真正的純高清DVR成為一種可能。HDcctv系統(tǒng)與廣播行業(yè)兼容的高清晰度(HDTV)視頻信號可以經(jīng)由傳統(tǒng)的CCTV媒介進(jìn)行數(shù)字化傳輸而不需要打包，并且不會(huì)出現(xiàn)人眼可感知的壓縮延遲。利用模擬安防系統(tǒng)中從攝像到DVR的傳輸線路不變，在此基礎(chǔ)上為高清視頻傳輸定義了視頻分辨率和幀率等信息的握手協(xié)議。這樣一種模擬的高清視頻傳輸模式(HD-SDI)是HD-CCTV中最為重要的基本核心的技術(shù)。HD-CCTV陣營的支持者期望新標(biāo)準(zhǔn)能催生一個(gè)更容易布署、成本更低的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(IP)系統(tǒng)替代方案。在HDcctv中的串行數(shù)字傳輸鏈路是從為專業(yè)廣播市場開發(fā)的SDI基本技術(shù)派生而來的，由廣電行業(yè)衍生而來的非編碼技術(shù)為前端高清視頻信號進(jìn)入DVR提供了技術(shù)支撐，目前已在安防行業(yè)掀起了討論的熱潮，但是還沒有成熟可靠的產(chǎn)品及方案被批量應(yīng)用。圖4是HD-SDI與IP網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的簡單對比。
|
