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DVR的应用与发展

就金融行业目前的情况来说,大部分银行的视频存储模式还是以传统的网点嵌入式设备(DVR NVR)存储方式为主。这其中一个很重要的原因是目前银行的网络情况还不允许使用大量远程高清存储。大容量阵列式存储的方式主要是用在银行办公大楼的本地监控建设中,大楼内所有的IP高清网络摄像机统一接入监控联网平台,最终存储在阵列中。
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  文/苏会珍 北京蓝色星际软件技术发展有限公司 

  DVR是什么

  DVR(Digital Video Recorder)全称为数字视频录像机,主要工作模式是接入模拟视音频信号,通过硬盘进行音视频录像,其核心功能在于硬盘录像,因此DVR也被称为硬盘录像机。

  DVR设备主要根据前端接入的模拟视频接口数量来划分为单路、4路、8路、16路、32路以及更多的路数,银行等金融行业主要以8、16路为主流产品,其它小的商店、学校的监控则比较倾向于选择4路的设备。

  自2000年DVR正式面世于安防行业以来,就开启了数字视频监控系统时代。DVR可以整合摄像机、报警输入/输出设备、控制键盘、显示设备、鼠标、遥控器、远程终端设备等组成一个完整的监控系统,实现对音视频信号数据进行长时间录像、远程监视、远程控制、回放、备份的功能,监控系统组网见图1。
DVR的应用与发展

图1  DVR监控系统组成图

  监控组网图主要组成部分说明如下:

  1、摄像机:DVR主要是通过BNC接口接入模拟摄像机,一台16路的DVR最多可以接入16个模拟摄像机。

  2、报警输入/输出设备:报警输入/输出设备可以接入DVR设备相对应的报警输入/输出接口,在产生报警时,DVR设备可以及时录像以及记录报警信息并通过网络或者报警输出设备输出,及时通知监控人员关注。

  3、控制键盘:通过控制键盘可以远程控制DVR设备。

  4、鼠标:鼠标通过USB接口直接接入DVR设备,操作配置DVR。

  5、遥控器:一般DVR均可以通过红外接收窗口接收遥控器按键命令,对设备进行操作。

  6、显示输出:硬盘录像机接入显示设备方式包括2种,一种是通过BNC接口输出至普通CRT监视器,另一种是通过VGA接口输出至具有VGA接口的其它类型显示器,如电脑显示器等,目前随着高清输出的推广,多数厂商的DVR设备均支持HDMI显示输出。通过显示输出可以直接查看设备接入的各个摄像机的实时、清晰的监视画面。

  7、远程终端:可通过网络端口将音/视频信息传输至PC机,从而可在PC终端利用专门的监控软件予以管理。在远程PC终端可以通过IE浏览器或者专用的监控软件登陆DVR设备,可以实现对DVR设备的远程监控、远程配置、远程录像调取回放。并可以对前端云台镜头及预置位、自动巡航、轨迹、灯光、雨刷等进行控制,监控人员只需要坐在监控室就可以集中查看所有DVR设备连接的各个监控画面及控制设备。

  DVR的选型指南

  在简单地介绍了DVR后,用户该如何对DVR产品进行选型呢?当然首先是依据自己的实际需求,再结合DVR产品的性能表现,现在我们不妨来谈谈DVR的性能,其主要体现在如下几个方面:

  1、接入视频图像质量

  目前DVR支持的接入图像主要是分辨率为704×576的标清D1,码率一般设置在0.5-2Mbps。为适应更清晰的宽屏分辨率,大多数的DVR也升级支持WD1,即分辨率为960×576,与传统D1相比较,其分辨率更高、画质更清晰、画面更细腻、色彩还原度更真实,满足了对于模拟视频质量清晰度的要求,但此时对于接入DVR的摄像机、DVR本身编解码分辨率、视频输出显示器都需对应调节为960×576及以上分辨率,这样在DVR的接入视频图像质量的显示才是最佳的。对于相同分辨率下的DVR,各个厂家在图像色彩的亮度、色度、饱和度等参数上进行对比,还需要考虑噪点、马赛克、抖动的问题。

  2、压缩技术

  市面上主流的DVR采用的压缩技术有JPEG、MPEG-4、H.264、M-JPEG,而MPEG-4、H.264是国内最常见的压缩方式。

  JPEG的压缩倍数为20~80倍,适合静态画面的压缩,分辨率没有选择的余地。以往的JPEG压缩技术是直接处理整个画面,所以要等到整个压缩档案传输完成才开始进行解压缩成影像画面,而这样的方式造成传输一个高解析画面时须耗时数十秒甚至数分钟。

  M-JPEG源于JPEG压缩技术,是一种简单的帧内JPEG压缩,压缩图像质量较好,在画面变动情况下无马赛克,但是由于这种压缩本身技术限制,无法做到大比例压缩,录像时每小时约1-2GB空间,网络传输时需要2M带宽,所以无论录像或网络发送传输,都将耗费大量的硬盘容量和带宽,不适合长时间连续录像的需求,不大适合于视频图像的网络传输。

  MPEG-4是压缩运动图像及其伴音的视音频编码标准,它采用了帧间压缩,仅存储连续帧之间有差别的地方 ,从而达到较大的压缩比,MPEG-4是为移动通信设备在Internet网实时传输视音频信号而制定的低速率、高压缩比的视音频编码标准。

  H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5~2倍,H.264可提供更高的压缩效率和更好的图像质量,满足视频监控市场的需要,因此目前各厂家的DVR录像编码均以H.264方式为主。

  3、录像保存时间

  监控应用上要求的录像文件保存时间一般为3个月,随着压缩技术的发展以及硬盘容量的不断扩大,对于标清D1分辨率的录像文件,在保存时间上没有问题。以一台8路DVR为例,8路均接入D1,码流为1Mbps,每天按照24小时全天候录像,保存3个月的录像文件需要的硬盘容量为7.5TB,DVR上插入4块2T硬盘即可满足对存储的需求。目前硬盘最大容量已经达到6TB,主流也在4TB左右,而主流的DVR均可支持4-16块硬盘,完全可满足录像保存时间的要求。

  4、智能视频分析

  智能视频分析是通过自动识别和提取图像中所含的关键信息,让计算机代替人去监看视频图像,根据检测的视频图像进行智能录像和报警。智能视频分析的应用性能受多种环境因素的影响,如摄像机安装的角度、高度、环境的光照条件、场景中人员的密集程度等。完成安装后需要对应用进行现场调试,针对具体的现场环境调整最佳的应用性能。当前市场上多家厂商的DVR产品均支持包括周界保护、绊线检测、遗留物检测、物品丢失检测、人数统计、斗殴检测、人员滞留、人员贴近、哨兵管控、ATM看护等智能功能,在ATM自动取款机上有很广泛的应用。

  5、数据备份

  DVR设备均支持数据备份的功能,可以通过USB接口将需要的录像段从设备上截取备份出来。随着USB3.0接口的逐渐普及,DVR设备上的USB备份速度也得到很大提高,可以快捷地备份用户需要的资料。并且备份的资料可以在通用播放器上进行播放,方便用户对录像的查阅。
DVR的应用与发展

  6、网络功能

  网络功能主要表现在网络监控功能上,多数厂家的DVR设备均支持双码流,在保证本地录像高画质高码率的基础上,实现远程预览使用较低码率的子码率,极大节省了带宽,保证了远程预览回放画面的清晰度和流畅性。

  通过网络连接厂家的专用监控软件或平台,实现同时监控多台DVR设备的所有画面,全部画面能达到清晰、实时、流畅,长时间连接稳定性高。在保证性能基础上还需要网络功能全面,可以实现DVR基本配置,录像段下载备份等功能,操作快捷简单,比如在查看DVR设备时,可以通过网络搜索显示出设备的基本信息,确认设备后,通过点击一个按钮就可以实现该设备添加所有画面的预览。尤其对于民用的一些应用上,对于一键配置、自动打开预览画面,可以简化用户的操作。

  7、手机 监控

  随着3G网络发展及手机应用软件的普及,目前监控也在手机业务上转移。在手机上通过专用的监控软件,对于公司和商店的业主外出期间,可以随时随地查看公司和商铺运作情况,提供公司和商铺24 小时的昼夜监视和布控,按用户要求对异常情况即时录像,供分析破案参考。医院和幼儿园,可以使用本系统让用户随时了解父母和幼儿情况。其他特殊场所:城市交通状况的监管;以及一些不适合看管人员长久坐班但又需要看管的场所如机房、仓库、药库等等。

  如何区分DVR与NVR

  目前随着网络高清摄像机的发展,网络硬盘录像机(NVR)正在逐渐取代DVR成为最新一代的网络监控设备。很多人容易把DVR与NVR混淆,其实二者的区别颇大,主要体现在以下方面:

  接入方式

  DVR是通过BNC物理接口及物理线缆接入模拟摄像机的信号,而NVR仅需要一根网线通过网络链接接入网络摄像机,前者接入的摄像机为模拟摄像机,后者则通常接入的为网络摄像机了。

  分辨率

  DVR支持的分辨率为D1或者WD1,清晰度一般在400线,而NVR可以支持高清分辨率720P(1280×720)及1080P(1920×1080)摄像机的接入,甚至可支持500W、4K分辨率摄像机的接入,清晰度可达到1000线及以上,接入后进行解码显示及编码存储,视频监控画面表现更加清晰,同样也需要更高的网络带宽,对于图像的压缩控制及硬盘存储也会有更高要求。

  结语

  就金融行业目前的情况来说,大部分银行的视频存储模式还是以传统的网点嵌入式设备(DVR/NVR)存储方式为主。这其中一个很重要的原因是目前银行的网络情况还不允许使用大量远程高清存储。大容量阵列式存储的方式主要是用在银行办公大楼的本地监控建设中,大楼内所有的IP高清网络摄像机统一接入监控联网平台,最终存储在阵列中。当然,现在安防行业已经进入高清时代,金融行业用户选择嵌入式产品,不代表就要放弃清晰度,选择那些与现有低带宽的情况相适应,同时又能实现高清存储的产品才是最重要的。

  在这方面,国内某知名安防品牌所具有“双码流回放”技术的NVR产品就具有突出的优势。其应用了业内首创“双码流回放”技术,在不额外占用硬盘资源,保证画面播放连贯的前提下,能提供低码率子码流满足远程网络传输的需要,即使是在低带宽情况下也可以查看流畅的录像视频,解决高清录像远程窄带调阅的问题。同时还支持远程零通道预览,客户端登录录像机远程预览时,可选择预览零通道,通过此通道可监控录像机本地显示的实时画面,减少对带宽的占用,充分获取监控图像信息的同时节省网络传输带宽,保证了低带宽下的高清传输存储。另外,其还支持高清多画面预览,为了提高用户的高清方案特点,充分利用录像机性能,当录像机预览4画面及其以下画面,或多画面分割中的大画面窗口时,均采用主码流预览,其他画面则采用子码流预览,大大提升了高清监控的实时体验。

  对于存储产品,关键的要点还不仅仅在于产品质量。更为重要的是该存储产品是否能和目前的行业应用现实相结合,同时还能顾及到未来的发展趋势,具有出色的兼容性。从目前来看,我国的安防市场,云存储的应用前景巨大,未来在以NVR、IPSAN为核心存储的基础上,存储架构也将有相应的改变。金融用户在进行存储产品选型时,也应适当注意市场是否有NVR、IPSAN两者结合,具备NVR的特性及阵列设备大容量特点的产品。

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