主頁（http://www.130131.com）：高清化下DVR演進之路 【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)中的核心設備，不僅因為其有龐大的客戶群和使用度被市場熟知，更是因為在高清的浪潮中，其已被推到了風口浪尖，DVR發(fā)展之路是什么，且看下文細述。 DVR(Digital Video Recorder)即數(shù)字視頻錄像機，相對于傳統(tǒng)模擬視頻錄像機，DVR采用硬盤錄像，故又稱為硬盤錄像機。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。近十數(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)的核心設備，為廣大用戶所熟知，并隨著技術(shù)的不斷進步，其已具備了更可靠的性能、更強大的功能、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)展概況及其應用現(xiàn)狀。 DVR從CIF到D1時代的“高清” 硬盤錄像機+模擬攝像機構(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”項目等中都得到了大量應用。早期因計算機技術(shù)、集成電路技術(shù)、編解碼壓縮技術(shù)等的限制，硬盤錄像機錄像畫質(zhì)一般只有CIF(352×288)，在當時看來錄像回放能達到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識。 經(jīng)歷了從硬壓或軟壓板卡的工控機方式逐步過渡到目前的嵌入式硬盤錄像機占主流的局面，嵌入式硬盤錄像機接受復合模擬視頻信號，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、磁帶錄影機等多個設備配合才能有的視音頻實時預覽及監(jiān)聽功能，更具備了只有基于計算機技術(shù)、編解碼壓縮技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)才能實現(xiàn)的錄像數(shù)據(jù)的便捷查詢檢索回放、報警觸發(fā)錄像、權(quán)限管理、支持網(wǎng)絡用戶通過IP網(wǎng)絡訪問錄像數(shù)據(jù)、多路視頻圖像集中管理等強大的功能。技術(shù)的大發(fā)展和進步，也激勵用戶和生產(chǎn)廠家更多地去關注硬盤錄像機功能的完善、高畫質(zhì)回放、高網(wǎng)絡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，硬盤錄像機的性能和功能得到了極大提升，這個時候的硬盤錄像機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，這個時期涌現(xiàn)出很多根據(jù)市場需求改進的賣點，硬盤錄像機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硬盤錄像機已司空見慣，飛入尋常百姓家。 但隨著網(wǎng)絡化的進一步發(fā)展，很多人預測未來的監(jiān)控系統(tǒng)必將朝著IP轉(zhuǎn)型，當監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到監(jiān)控點多，且大面積分布部署時，模擬攝像機+DVR模式將會被IPC+NVR(網(wǎng)絡視頻錄像機)的視頻接入方式所取代。 DVR發(fā)展中一個重要的原因是因為受視頻壓縮芯片和模擬攝像機技術(shù)的限制，導致傳統(tǒng)DVR的回放分辨率最高只能達到D1的標準。盡管DVR可以構(gòu)建在功能強大的SOC基礎之上，DSP主頻的提升也給DVR的性能帶來質(zhì)的飛躍，但在網(wǎng)絡化、高清化、智能化的大勢面前，傳統(tǒng)DVR似乎在應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。 這個時候的高清，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)，對應標清是SD(Standard Definition)根據(jù)美國電影電視工程師協(xié)會(SMPTE)、國際電聯(lián)(ITU)和我國國家廣電的相關定義，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 然而，事實是現(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、架設好了同軸電纜的應用，用戶出于成本和使用習慣的考慮往往只希望在幾個最重要的監(jiān)控點安裝高清網(wǎng)絡攝像機，原有的D1畫質(zhì)硬盤錄像機系統(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方面實現(xiàn)高清接入。首先是在保留現(xiàn)有模擬攝像機接入和處理的架構(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攝像機信號，于是混合型硬盤錄像機(Hybird DVR)應運而生，混合DVR(HVR)除支持模擬攝像機外還同時支持IP設備如編碼器或網(wǎng)絡攝像機的接入，一臺混合型DVR可同時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的高清硬盤錄像機融合方案使用戶的系統(tǒng)可以平穩(wěn)地向全IP過渡，并且保護了前期模擬攝像機和線路的投資。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視頻通過一個界面統(tǒng)一顯示和管理，在模擬監(jiān)控改造項目和集中模擬監(jiān)控節(jié)點多但又有較少監(jiān)控點比較分散且需求高清的中小型項目中，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)又誕生一個新的基于同軸電纜傳輸高清的HDcctv聯(lián)盟，該標準讓真正的純高清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媒介進行數(shù)字化傳輸而不需要打包，并且不會出現(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準能催生一個更容易布署、成本更低的網(wǎng)際網(wǎng)絡協(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)品及方案被批量應用。圖4是HD-SDI與IP網(wǎng)絡傳輸性能的簡單對比。
|
