視頻級聯模式在混合式DVR（HVR）中的應用

　　摘要：自網絡攝像機(IP Camera)+網絡錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式嶄露頭角，業內部分人士即開始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數年后，羽翼未豐的NVR依舊叫好不叫座。正因為此，混合式DVR(HVR)應運而生，并不斷完善，為用戶提供接近完美的存儲方案。本文即以案例來闡述視頻級聯模式在混合式DVR(HVR)中的應用。

　　自網絡攝像機(IP Camera)+網絡錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式嶄露頭角，業內部分人士即開始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數年后，羽翼未豐的NVR依舊叫好不叫座。正因為此，混合式DVR(HVR)應運而生，并不斷完善，為用戶提供接近完美的存儲方案。本文即以案例來闡述視頻級聯模式在混合式DVR(HVR)中的應用。

　　傳統架構的混合式DVR(HVR)

　　HVR之前

　　監控行業正朝向數字化、網絡化、智能化的發展，而數字化已經被應用的發展所證明，其代表性產品就是DVR。DVR的核心功能為“數字錄像”，即模擬采集數字轉換、視頻壓縮和視頻網絡傳輸，當然還有實時預覽、實時控制和錄像回放等功能。如此眾多的功能被整合在一起，加上人性化的操作方式，極好地詮釋了“數字化”的理念，完美地替代并擴展了原有模擬攝像機+VCR錄像機的監控應用模式。

　　“數字化”之后就是“網絡化”，那么何為“網絡化”?“網絡化”的過程中是否能夠形成如DVR一樣完美的代表性產品形態呢?自網絡攝像機(IP Camera)+網絡錄像機(NVR)、模擬攝像機+DVS+NVR模式的閃亮登場，業內有部分人士開始吶喊 “NVR是DVR的終結者”口號。然而數年過去了，DVR沒有被終結，而NVR也一直未能形成氣候。究其原因，還是市場規律在起作用。若想在市場唱主角，光一個漂亮的宣傳口號是不行的，真正的殺手锏是要為客戶帶來價值。

　　在“網絡化”中，最杰出的成果是監控平臺。平臺通常是基于PC的一套軟件系統，它能通過網絡系統將DVR、NVR、IP Camera以及DVS等整合起來，集中進行管理和配置。一般的平臺功能包括：設備管理、用戶管理、錄像管理、流媒體轉發、電子地圖、電視墻等等。監控平臺將監控產品的功能和監控的具體應用結合起來，在可靠性、安全性和強大的功能之間達到平衡。

　　2008年以來，高清監控的興起為視頻監控的“網絡化”注入了新的生命力。由于傳統模擬視頻的傳輸方式不再適合高清視頻(1280×720，1920×1080或者更高)的傳輸，而高清視頻的傳輸方式如VGA、DVI、SDI以及HDMI等所支持的距離均達不到監控的要求，因此網絡方式傳輸高清視頻成為了視頻監控理想的選擇。除了占用的帶寬比CIF和D1更高一些(即每路傳輸線所容納的通道數目有所減少)之外，系統的其他部分和傳統的標清系統基本上沒有區別。因而，隨著高清監控的市場需求不斷增長，網絡化的架構逐步走向普及。

　　那么，網絡化的未來，IP Camera+NVR是否是唯一的模式?答案是否定的。因為市場有其自身的規律，它不存在于理想主義者的想象之中，而是存在于現實之中。正因為此，混合式DVR(HVR)應運而生。

　　HVR時代

　　什么是HVR?HVR是既可以接入模擬視頻，又可以接入數字視頻的數字視頻錄像機。也就是說，它是傳統的DVR和NVR的綜合體，所以有人說：HVR=DVR+NVR。當然，這種簡單的加法不能代表其真實的市場定位，下面以例來說明HVR的應用。

　　某電力監控系統，其子系統由一個16路D1的DVR和16個模擬攝像機組成，現在對其進行改造，增加16個標清監控點和8個高清監控點，其可選方案有：

　　1、增加1臺16路D1的DVR和1臺8路高清NVR。

　　2、增加1臺HVR。

　　3、加1臺16路D1的DVR，并將8路高清直接連接到監控平臺(如果系統中有監控平臺的話)。

　　其中，方案1的成本大致是方案2的兩倍左右，其性能基本上差不多;方案3需要原系統中有中心平臺，而且一級單位無法現場查看和存儲錄像。

　　從上面的案例可以看到，HVR系統具有好的性價比優勢。

　　HVR系統具有如下優勢：

　　· 既可接入模擬視頻，又可接入數字視頻，構成的系統具有很大的靈活性。在實際應用中，相對集中的、距離較近的監控點適合使用低成本的模擬方式接入;而離散的、距離較遠的監控點，或者高清監控點適合用數字方式接入;

　　· HVR的模式可以靈活地配置。如一臺16路模擬(D1)+8路數字(720P)的HVR，可以配置成純DVR模式(16路模擬D1)、混合模式(16路模擬D1+8路數字720P)、NVR模式(16路720P或者32路D1的數字接入);

　　· 類似DVR的使用方式。HVR完全繼承傳統的DVR的使用方式，在配置完成之后，在系統的使用方式上，操作者不用去刻意區分模擬通道和數字通道，直接按照以前DVR的使用方式去操作設備即可。無論是前端預覽和錄像，還是云鏡操作和報警控制等，與傳統的DVR沒有區別。這樣，可以讓使用者無障礙地過渡到新的系統;

　　· 系統價格優勢，HVR在不大幅增加系統成本的前提下，提供更高的綜合性能。一個16路模擬D1+8路數字720P接入的HVR，市場價格僅僅高出相同檔次的DVR 的10%?20%。

　　那么，HVR時代可延續多久?它是不是DVR、NVR之間的過渡產品呢?事實上，混合式系統將長期存在。原因基于以下的客觀因素：

　　· 原有模擬系統已經大規模普及，老的系統有升級需求。特別是部分監控點有高清的升級需求，HVR可以做到無縫過渡;

　　· 模擬系統方案在集中性、短距離場合具有成本上優勢。畢竟IP攝像機的成本大大高于普通模擬攝像機，傳統的模擬接入方式在上述場合具有明顯的性價比優勢;

　　· 網絡系統帶寬的限制以及數字通道必須先編碼壓縮再解碼回放的處理過程，使得目前數字通道在實時性方面比模擬通道差。即使是高清監控，客戶也需要在實時性和清晰度之間做出取舍。

　　正如當初人們將VCD作為DVD的過渡產品，因為DVD時代姍姍來遲，VCD在中國曾經撐起偌大一片天空。而NVR相對傳統的模擬接入在功能上并沒有絕對的優勢，所以純NVR系統若想完全取代現有的DVR(HVR)系統，在可以預見的時間內恐怕難以實現。如果目光深邃到100年以后，監控領域可能是另外一種狀況，如無線網絡帶寬已經足夠傳輸實時視頻，或者視頻監控已擺脫目前通訊網絡模式的束縛，發展出新穎的、專用的“視頻監控網”傳輸方式，屆時NVR或將成為市場主流。

　　HVR的基本架構

　　和DVR的基本功能一樣，HVR的核心功能也是數字錄像、預覽回放等。由于加入了數字通道(數字通道的處理方式和模擬通道的處理方式完全不同)，因而對比傳統的DVR架構有所擴展(圖1)。

圖1 通用HVR的系統結構

圖2 HVR的模擬和數字的預覽及錄像通道

　　從圖2可以看出，HVR確實是DVR和NVR的綜合體，圖1左邊的模擬通道是DVR的主通道，而右邊的數字通道則是NVR的主通道。

　　HVR架構上的難題

　　對比NVR，HVR增加了模擬視頻接入和編碼的功能;而相對DVR，HVR強化了音視頻解碼和數字接入部分功能，功能的豐富帶來的是系統復雜性的增加。如果要構建一個模擬16路D1+數字16路D1的HVR，現有的單片芯片基本上都沒有如此強大的編解碼能力，那就要以處理芯片的級聯來實現。傳統的芯片級聯的方式通常通過PCI或者PCIE接口來實現，而大多媒體處理芯片將編碼和解碼的功能做在一起，如下圖3。而HVR遇到的困惑就是：視頻預覽模塊掛在主控模塊上，所有解碼后的原始數據都從PCI給主控，再由主控輸出到監視器，這樣給主控模塊造成了很大的壓力。

圖3 多處理器級聯模式下HVR系統結構