随着第三代网络视频监控的兴起,被称为DVR的取代者――NVR概念被频繁提及。无论是高速网络传输技术的发展,还是前端网络摄像机的日益成熟普及,市场对监控数字化的需求,都让我们看到了监控数字化的方向,NVR逐渐开始取代DVR,但并不表示DVR会象磁带录像机一样消亡。那么,DVR监控储存发展格局如何?未来技术发展态势如何?
监控存储三格局
1、前端存储格局
所谓前端存储,是在网络视频监控系统的前端设备(如网络视频编码器或网络摄像机)中内置存储部件,由前端设备直接完成监控图像的本地录制和保存。前端存储具有几个方面的优势:一是可以通过分布式的存储部署,来减轻集中存储带来的容量压力;二是可以有效缓解集中存储带来的网络流量压力;三是可以避免集中存储在网络发生故障时的图像丢失。
对于前端存储,由于单个前端编码设备通常所带监控点路数不多,存储时间也不长,所以对存储容量要求不高,网络摄像机一般用CF卡或SD卡,视频服务器一般用内置硬盘。
这与以往单机存储相比,基本没有区别。而与以往单机存储本质上不同的是,为了保证用户访问的灵活性和便捷性,网络视频监控系统中的所有前端存储除了要能够提供点对点的单机访问外,还要能够通过一个统一的接口提供所有内容的集中共享。为此,网络视频监控系统通过中心业务平台对所有前端存储进行统一管理和调度,并实现存储空间和存储内容的网络化。这样,用户既可以直接登录单个前端设备进行录像资料的点播回放,也可以统一登录中心业务平台进行所有前端录像资料的集中检索和回放
2、中心存储格局
在网络视频监控系统中,部署得更多的是中心存储。前端设备采集监控点图像并编码压缩处理成数字监控码流,然后通过网络传送到中心业务平台,由中心业务平台将码流分发给网络录像单元进行集中存储。
在很多大型的视频监控联网应用中,也可采用多级分布的中心存储方式,即分中心存储,这样一方面可以降低一个中心点集中存储带来的存储容量和网络流量的压力,一方面可以大幅度提升系统的可靠性。
使用中心/分中心存储,在以下几个方面具有明显优势:一是对于用户而言,检索和调用录像资源更为方便;二是存储内容的完整性更容易保证,不会因为某个前端设备失窃或损坏而导致重要内容的丢失;三是可以合理的进行资源调度,为前端设备按需分配存储空间,从而节约资源;四是有利于制定多样化的存储策略,以满足用户的个性化需求;五是维护方便,便于集中检测和及时排查问题。
对于监控点路数比较少、存储时间要求不长的应用场合,中心/分中心存储可以采用服务器插硬盘或外接磁盘柜这种比较简单的方式进行部署,称为DAS(直接访问存储),与单机类似。而随着网络视频监控的优势被广泛认可,现在开始出现越来越多的大型甚至超大型视频监控系统,比如“平安城市”建设中的社会面治安监控系统、中国电信和中国网通正在全面推进的“全球眼”和“宽视界”这两大运营级视频监控系统,这些监控系统都面临着前端设备的大规模接入和大容量集中存储的需求。以往的单机存储方式无法满足这些系统在容量灵活扩展方面的应用需求,必须采用更为先进的网络存储设备和存储技术,其中典型的就是SAN、NAS以及iSCSI。
SAN(存储区域网) 起源于上世纪九十年代中后期,与DAS不同,SAN基于光纤通道技术,服务器和存储阵列之间通过光纤通道交换机连接,形成专用于数据存储的区域网络。 SAN采用了面向网络的存储结构,数据处理和数据存储分离,具有存储空间易于扩展、寻址灵活、可远距离传输数据、I/O性能高、存储设备利用率高等特点,是一种全新的存储体系结构。与SAN基于专门的光纤通道协议不同,NAS(网络访问存储)基于IP网络实现服务器和存储阵列的互联,使用TCP/IP协议进行通信,以文件级的I/O方式进行数据传输。
3、应用存储格局
视频监控系统常采用的存储网络架构有DAS、NAS、SAN和IP-SAN,常采用的存储设备类型有SCSI盘阵、FC和iSCSI设备。这些设备技术成熟、结构简单、安装实施也非常方便。然而这些设备都具有一个共同的缺点,就是存储设备在视频监控系统中只能起到一个简单的数据存储功能,无法替代服务器来运行特定的应用软件,视频监控系统中仍然需要大量专用服务器。
实际上,随着芯片技术的快速发展,CPU或专用ASIC芯片的运算及处理速度成倍提高,而存储设备的整体价格却在不断降低。在设备选型及购买时,出于设备更新换代方面的考虑,用户一般会选择稍高一级别的存储设备。再者,当投资充裕时价格差别对用户影响也比较小。因而在很多的应用系统中,用户采购的存储设备性能往往高出实际业务系统真实需求很多,甚至超出好几倍。
在一些中小视频监控系统中,系统中的性能瓶颈经常会出现在视频服务器而不是存储设备端,存储设备所能提供的带宽往往是视频监控实际总带宽的两倍或三倍,IOPS也是实际需求的3~5倍。存储设备控制器长时间处于半负荷工作状态,大量的高性能资源被浪费。为保障高可用性、高效性、稳定性和安全性,存储设备的控制器部分一般都是专门设计的,并采用专用的处理器和缓存,其各项技术参数和性能均高于普通PC服务器。为了有效地利用存储的富余资源,可在存储设备控制器部分内嵌特殊功能的应用软件,存储设备不仅为系统提供数据存储服务器,还能提供一定的软件应用服务器,这种存储设备就称为应用存储。
DVR技术发展方向
DVR出现在视频监控系统发展的第二个阶段也就是半数字时代,是用来取代模拟视频录像机。早期的安防视频监控是采用模拟监视器与磁带录像机,然而磁带录像所采用的磁带价格昂贵、使用寿命短、容量小、画质差等弊端在很大程度上制约了视频监控的发展。采用视频信号编码为数字信号存储在硬盘上,在图像处理、储存、检索、备份、以及网络传递、远程控制等方面都远远优于模拟监控设备。DVR采用数字记录技术的巨大优势使DVR迅速取代了模拟磁带录像机。
DVR的成本优势、简单易用和长期培养的用户群使得DVR会在相当长的一段时间内还不会从市场上消失,还会在一段时间内继续在市场占有重要的份额。下面我们从市场及技术二方面来分析DVR的发展方向。从技术方面来说,DVR经过长时间的发展,具有对图像/语音进行录像、录音、远程监视和云镜控制等功能,且集画面分割、报警控制联动、网络传输等功能于一体。目前DVR技术基本上已经成熟了、功能基本完善。
1、硬件处理速度更快,存储时间更长
随着芯片技术的发展,更高性能的中央处理器让DVR的速度更快,功能更加强大。从早期的CIF硬盘录像机,到现在D1硬盘录像机,960H硬盘录像机,混合式硬盘录像机,HD-SDI硬盘录像机。另外随着对高清化的趋势,存储的需求也在增加,DVR硬盘管理技术也在提升。基本上DVR可能会支持更多的硬盘接口,支持RAID技术,支持DAS、SAN、NAS等存储技术的兼容。
2、编码方式更加先进
目前市面上主流的DVR采用的压缩技术有MPEG-4、H.264、M-JPEG。MPEG-4、H.264是国内最常见的压缩方式,而H.264因其更切合网络传输的要求已成为主流。今后为了使嵌入式DVR具有更广泛的适用性,各种算法的统一将是未来发展的趋势,但这种统一不是以国内哪个企业的标准为标准,而需要广泛的政府职能部门与DVR产业链上的各类企业的广泛参与。例如,我国具备自主知识产权的AVS压缩算法,还有H.265压缩算法,相对于 H.264在很多方面有了革命性的变化。
AVSAudioVideoCODingStandard,音视频编码标准是《信息技术先进音视频编码》系列标准的简称,是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准,也是数字音视频产业的共性基础标准。AVS通过简洁的一站式许可政策,解决了AVC专利许可问题死结,是开放式制订的国家、国际标准,易于推广。此外,AVC仅是一个视频编码标准,而AVS是一套包含系统、视频、音频、媒体版权管理在内的完整标准体系,为数字音视频产业提供更全面的解决方案。在国家政策的扶持下,已具备可能成为视频监控行业统一标准的潜力。
H.265标准是在H.264标准的基础上发展起来的,结合H.264在视频应用领域的主流地位可以预见H.265协议在未来广阔的发展前景。世界的一些主流电视组织以及媒体运营商已经选择H.264作为媒体格式标准,一些主要的编解码设备厂商也一直积极参与到H.265标准的研究当中。原文地址:http://security.zol.com.cn/343/3432176.
3、互联互通功能更加简易
相对于IPC的提出ONVIF协议等,DVR在软件版本升级较慢,对于整合及一致化显得开放性不足。产品之间的互联互通方面,系统之间的开放性,各家公司对产品还没有一个统一的标准。目前的系统的接入主要是通过SDK的方式,各厂商各自为政,只能解决在某种层面上的互通互联,离真正实现互通互联是一个长期的过程。
4、智能化是重要发展方向
从技术角度来讲,智能化是一个重要的发展方向,只有通过智能分析技术对视频信息管理才能够把人的工作从繁复的事务中解脱出来。其实,实时监控、预警、信息的处理、检索等方面的功能都需要智能技术应用。虽然在短时间内还难以完全实现智能分析技术的管理,但是目前的技术已经可以在某种程度上实现半自动的监控智能,在大部分的情况下利用智能分析技术能够完成大部分工作,工作人员能够集中到管理和协调处理方面,这是现阶段一个比较好的应用方式。
目前智能化方面来说,市场需求很强。现在很多厂商都推出了带有智能分析技术的DVR.。现在最好的智能分析技术也没有100%的准确率,技术方面还需要很大的突破和进步才能满足市场的应用。
5、云计算的应用
主要体现在云存储和云监控。对于安防领域来说,云存储是云技术领域中的主要应用方向之一。云存储是是指通过集群应用,网络技术或分布式文件系统功能,将网络中不同类型的存储设备通过应用软件整合,以达到共同对外界提供存储和访问的一个工作系统。因为保密安全、远程监看需求,DVR云存储技术也会得到支持。云监控,采用云通讯技术,视频流直接由摄像机传输至监看端,无需服务器中转,画质更清晰,更流畅;平台更稳定,更安全,100%通关率,通信强大稳定,用户端真正即插即用,无需专人安装设置,无需DDNS设置,无需端口转换,实现真正的零配置,完全智能化,自适应任何复杂的网络环境,断网断电视频自动恢复;支持手机、平板、笔记本电脑等,各种终端通过浏览器或客户端模式访问控制。