【安防知識(shí)網(wǎng)】近年來(lái)，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?hù)群和使用度被市場(chǎng)熟知，更是因?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(duì)于傳統(tǒng)模擬視頻錄像機(jī)，DVR采用硬盤(pán)錄像，故又稱(chēng)為硬盤(pán)錄像機(jī)。從傳統(tǒng)模擬VCR(Video Cassette Recorder)到DVR，見(jiàn)證了安防監(jiān)控從模擬到數(shù)字的演進(jìn)。近十?dāng)?shù)年來(lái)，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(hù)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(zhǎng)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(pán)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(pán)錄像機(jī)錄像畫(huà)質(zhì)一般只有CIF(352×288)，在當(dāng)時(shí)看來(lái)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(duì)高清的認(rèn)識(shí)。

　　經(jīng)歷了從硬壓或軟壓板卡的工控機(jī)方式逐步過(guò)渡到目前的嵌入式硬盤(pán)錄像機(jī)占主流的局面，嵌入式硬盤(pán)錄像機(jī)接受復(fù)合模擬視頻信號(hào)，需要完成視頻數(shù)字化(ADC)壓縮編碼，存儲(chǔ)到介質(zhì)中(目前已經(jīng)由PATA接口硬盤(pán)發(fā)展到SATA接口硬盤(pán))，不僅具備了模擬監(jiān)控系統(tǒng)中畫(huà)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(tīng)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(xún)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(hù)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)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(hù)和生產(chǎn)廠家更多地去關(guān)注硬盤(pán)錄像機(jī)功能的完善、高畫(huà)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(guó)內(nèi)外芯片廠家在視頻編解碼芯片上的大力投入，硬盤(pán)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(pán)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(hù)使用感知上，從MPEG4到H.264，從硬盤(pán)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(chǎng)需求改進(jìn)的賣(mài)點(diǎn)，硬盤(pán)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(pán)錄像機(jī)已司空見(jiàn)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(cè)未來(lái)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(lái)質(zhì)的飛躍，但在網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的大勢(shì)面前，傳統(tǒng)DVR似乎在應(yīng)對(duì)高清上已顯得束手無(wú)策，只能是百萬(wàn)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(méi)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(duì)應(yīng)標(biāo)清是SD(Standard Definition)根據(jù)美國(guó)電影電視工程師協(xié)會(huì)(SMPTE)、國(guó)際電聯(lián)(ITU)和我國(guó)國(guó)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(jiàn)圖1清晰度發(fā)展概況。

[nextpage]　　DVR在高清路上的演進(jìn)

　　然而，事實(shí)是現(xiàn)在超過(guò)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(méi)有大規(guī)模用到視頻監(jiān)控中來(lái)，特別是在已部署了DVR、架設(shè)好了同軸電纜的應(yīng)用，用戶(hù)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(huà)質(zhì)硬盤(pán)錄像機(jī)系統(tǒng)盡可能保留。在受到前端輸入信號(hào)源不高清的影響后，DVR廠家開(kāi)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(lái)，即該類(lèi)DVR可直接接入一定路數(shù)的高清IP攝像機(jī)信號(hào)，于是混合型硬盤(pán)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(tái)混合型DVR可同時(shí)處理多路模擬視頻信號(hào)和多路高清IP視頻信號(hào)?；旌闲虳VR(HVR)組網(wǎng)架構(gòu)可參見(jiàn)圖2。

　　這樣類(lèi)似DVR+NVR的高清硬盤(pán)錄像機(jī)融合方案使用戶(hù)的系統(tǒng)可以平穩(wěn)地向全I(xiàn)P過(guò)渡，并且保護(hù)了前期模擬攝像機(jī)和線路的投資。在客戶(hù)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(hào)和高清IPC視頻通過(guò)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(chǎng)需求。

　　從圖3 可見(jiàn)， 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(hào)，除IP視頻監(jiān)控市場(chǎng)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(hào)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(yíng)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(zhuān)業(yè)廣播市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的SDI基本技術(shù)派生而來(lái)的，由廣電行業(yè)衍生而來(lái)的非編碼技術(shù)為前端高清視頻信號(hào)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(méi)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(jiǎn)單對(duì)比。

　　隨著加入HDcctv聯(lián)盟和認(rèn)可這種傳輸技術(shù)的客戶(hù)的增加，HDcctv方案或?qū)⒊蔀樾聭?yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)之一。這種架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在實(shí)時(shí)性上，相對(duì)IP高清解決方案來(lái)說(shuō)HDcctv是實(shí)時(shí)監(jiān)控，類(lèi)似傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)中模擬信號(hào)不經(jīng)過(guò)DVR的編解碼和網(wǎng)絡(luò)傳輸，直接由光端機(jī)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心通過(guò)矩陣上電視墻，成像效果更好，實(shí)時(shí)性更高。使用HDcctv方案構(gòu)建的高清系統(tǒng)的關(guān)鍵因素就是要降低基于HDcctv標(biāo)準(zhǔn)的高清硬盤(pán)錄像機(jī)和前端攝像機(jī)的成本，這需要從芯片到生產(chǎn)廠家的共同努力。

[nextpage]　　除了上述方式外，DVR在高清之路上還有別的可能的選擇呢?答案是肯定的。安防市場(chǎng)的發(fā)展，一直延續(xù)著IT行業(yè)一樣的技術(shù)創(chuàng)新之路，一直在市場(chǎng)需求中不斷推出更高性?xún)r(jià)比、更多功能的產(chǎn)品。無(wú)論是DVR，還是HVR或NVR，接入方式和存儲(chǔ)方式的變遷，都是為了更大程度地滿足和實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力發(fā)展，安防行業(yè)和IT行業(yè)融合的加劇，未來(lái)DVR不僅在高清化下需要尋求突破，更在應(yīng)對(duì)高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和智能化監(jiān)控需求等方面提出了更高的要求，最終高清的視頻數(shù)據(jù)需要合理的存儲(chǔ)模式和網(wǎng)絡(luò)傳輸手段，并最終通過(guò)人工智能達(dá)到視頻監(jiān)控的智能化，增強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)的事前預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。就類(lèi)似通訊行業(yè)3G、WiMAX或Wi-Fi的發(fā)展，最終還是會(huì)走融合之路。

　　監(jiān)控系統(tǒng)也將像三網(wǎng)融合一樣，將現(xiàn)有的模擬系統(tǒng)、高清系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等無(wú)縫地融合到一起。譬如，已有這樣的硬盤(pán)錄像機(jī)，基于五大管理平臺(tái)----即嵌入式軟件平臺(tái)、嵌入式硬件平臺(tái)、核心技術(shù)平臺(tái)、管理系統(tǒng)平臺(tái)和測(cè)試平臺(tái)，以力圖打造性能更優(yōu)異、功能更強(qiáng)大、圖像更高清的DVR。

　　而且隨著高清前端采集和高清存儲(chǔ)及傳輸?shù)陌l(fā)展，視頻管理平臺(tái)和顯示也都要考慮高清和標(biāo)清混合的模式，并在整個(gè)系統(tǒng)的輸入、傳輸、輸出上都保持同步的高清，才能最終營(yíng)造高清的整體系統(tǒng)。我們很欣喜地看到，目前無(wú)論是DVR+NVR模式的混合型硬盤(pán)錄像機(jī)的輸出還是管理平臺(tái)，都已基本支持1080P的高清視頻，具備相應(yīng)完善的接口，為建立一個(gè)全系列互相融合的高清監(jiān)控環(huán)境提供了很好的環(huán)境(見(jiàn)圖5)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　創(chuàng)新、專(zhuān)業(yè)是產(chǎn)品取得成功的關(guān)鍵因素，互融、共贏是持續(xù)贏得客戶(hù)信賴(lài)的秘訣。視頻監(jiān)控行業(yè)的企業(yè)只有積淀其自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，滿足市場(chǎng)需求、創(chuàng)造客戶(hù)價(jià)值才能走得更加長(zhǎng)遠(yuǎn)。DVR的高清化只是視頻監(jiān)控中很小的一個(gè)插曲，通過(guò)硬盤(pán)錄像機(jī)高清化的梳理，可以看到國(guó)內(nèi)關(guān)于整個(gè)監(jiān)控的相關(guān)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待規(guī)范，技術(shù)演進(jìn)策略還是缺乏系統(tǒng)性標(biāo)準(zhǔn)。期待未來(lái)有一天，無(wú)論是DVR還是NVR，無(wú)論是模擬攝像機(jī)還是IP攝像機(jī)，無(wú)論是高端行業(yè)客戶(hù)還是民用家庭市場(chǎng)，無(wú)論是安防監(jiān)控系統(tǒng)需求還是基于視頻的整體管理解決方案，在行業(yè)主管部門(mén)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范下，安防產(chǎn)業(yè)可以取得有序健康高速的發(fā)展。