DVR、混合式DVR、NVR,您會選擇哪一種呢?無論如何,值得注意的是,DVR基本的壓縮、存儲等標準功能已經(jīng)不再是最重要的了,具有開放性、可擴展性、基于IP架構(gòu)的視頻監(jiān)控平臺和系統(tǒng)被越來越多視頻監(jiān)控供貨商帶進市場。
文/JILL LAI
安防正在向IP世界進軍。由于DVR與各種不同的攝像機和中心服務(wù)器連接,其功能演變得更為復雜和智能化。如今,DVR匯集眾多一流技術(shù),不僅能捕捉更高質(zhì)量的圖像,以更低的存儲需求記錄更多有用數(shù)據(jù),并且還支持智能化的記錄選項。
另外,網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(NVR)和混合式DVR也在市場上活躍,它們可以通過Internet工作。NVR只能與IP攝像機連接;混合式DVR則可連接到IP攝像機或模擬攝像機,在遠程控制和監(jiān)控方面具有更高的靈活性。NVR還為用戶提供完整、獨立的PTZ控制功能,它為大容量存儲而生,通?;陂_放式的平臺。對于兩者,很多人可能會這樣發(fā)問——未來五年內(nèi),視頻監(jiān)控將會被NVR還是混合式DVR主宰呢?而更重要的是,未來將出現(xiàn)什么問題?我們可期待的功能特性又將是什么呢?
混合式DVR
英國市場調(diào)研機構(gòu)IMS Research指出,從模擬向網(wǎng)絡(luò)視頻轉(zhuǎn)變的勢頭越來越強勁了。它預測,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控市場包括監(jiān)控攝像機、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機,2006年該市場增長了42%;隨著市場在全球的擴張,2010年市場規(guī)模將達到26億美元,并有望持續(xù)保持高增長率。
另一方面,網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品的出貨量連續(xù)攀升,例如2010年網(wǎng)絡(luò)攝像機將占到監(jiān)控攝像機總出貨量的三分之一。分析師認為,安防行業(yè)變革的阻力越來越弱小了,而新技術(shù)通常都要經(jīng)歷一段時間才能獲得認同。供應(yīng)商面臨的主要挑戰(zhàn)是培育市場,描述網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控相比于傳統(tǒng)模擬CCTV的諸多優(yōu)勢。
那么,阻力背后的原因是什么呢?極重要的一點是,許多IP管理者不樂意帶寬資源被安防視頻數(shù)據(jù)占據(jù),這些數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生了巨大的流量?!耙虼耍卜拦?yīng)商有可能永遠保留模擬DVR產(chǎn)品類型,”Bosch Security Systems公司數(shù)字化產(chǎn)品行銷主管Jan-Bart Mul說道。
“由于攝像機成本仍然是一個重要的考慮因素,混合式監(jiān)控系統(tǒng)融合了模擬和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,尤其是混合式DVR,正在用于將視頻內(nèi)容從傳統(tǒng)的基于雙絞線傳輸轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)化傳輸,因此,這種混合功能是必要的,”Mul補充。
澳大利亞一家領(lǐng)先的DVR公司Vision Systems也持同樣觀點。考慮到已經(jīng)廣泛存在的模擬視頻系統(tǒng),近幾年內(nèi)兼容模擬攝像機將是必要的。Vision Fire&Security公司產(chǎn)品經(jīng)理Tim Farrow認為,“網(wǎng)絡(luò)帶寬仍然是一個現(xiàn)實的問題,因為許多網(wǎng)絡(luò)還無法提供可擴展的大型IP解決方案所需帶寬。”另外,3VR Security公司(致力于開發(fā)可搜索監(jiān)控系統(tǒng)的先鋒)也認同模擬、IP和百萬像素攝像機集成的趨勢。
未來DVR的關(guān)注點
除了追求聯(lián)網(wǎng)、壓縮能力,以及大容量特性和配置硬盤驅(qū)動器之外,業(yè)內(nèi)玩家還在嘗試采用嵌入式方式以實現(xiàn)智能搜索、管理和視頻分析。隨著用戶信息安全意識的提升,視頻內(nèi)容訪問權(quán)限和圖像完整性的保護措施將是未來發(fā)展的主要方向。
存儲
Mul贊同道,“硬盤的大容量、可靠、易維護、I/O等性能在未來將是極其重要的幾個特性?!庇捎诖笕萘坑脖P的出貨量增長及其價格的下降,DVR在安防市場上扮演的角色也更加重要。最早從事DVR開發(fā)的Dallmeier electronic公司創(chuàng)始人Dieter Dallmeier解釋,“過去15年,標準硬盤的內(nèi)存從1992年的100兆增加到2006年的500G,而壓縮方式、備份難題是現(xiàn)在和未來都需要關(guān)注的課題。”由此,可以看出節(jié)約存儲空間至關(guān)重要。
超大容量DVR正在推出。目前,標準的硬盤驅(qū)動器很容易地達到600G到2千兆。對于大型IP監(jiān)控系統(tǒng)來說,DVR需要連接到多種網(wǎng)絡(luò)化存儲系統(tǒng)?!爸С志W(wǎng)絡(luò)存儲——擴展磁盤陣列,RAID和NAS設(shè)備,以及額外磁盤設(shè)備、可熱插拔供電——是未來發(fā)展的重點,”Mul認為。有些公司如3VR,著重于研究先進的醫(yī)療監(jiān)控解決方案,當攝像機掉線、硬盤失效或數(shù)據(jù)未被接收時,系統(tǒng)可以及時地警示操作人員。這樣不僅有效地節(jié)省了時間,而且還兼顧到維護成本和數(shù)據(jù)丟失等特殊情況。
壓縮技術(shù)
壓縮技術(shù)繼續(xù)保持從MPEG-4向H.264發(fā)展。后者是目前最先進的編解碼標準,能夠獲得實時的高質(zhì)量圖像,并以較低帶寬實現(xiàn)相對高質(zhì)量視頻圖像的實時傳輸;H.264在帶寬和存儲需求方面比MPEG-4更勝一籌,且采用H.264方式的產(chǎn)品提供可管理文件的功能,每幀從1kB到5kB。
“壓縮依舊是一個熱點,”Mul繼續(xù)說道,“因為它使得IP攝像機和DVR很容易集成在一起?!蓖瑫r,具有兩種壓縮方式的錄像機也越來越流行,如MPEG-4和H.264,或M-JPEG和MPEG-4,因為它們在連接攝像機和中央服務(wù)器方面的靈活性更高。
Farrow說,“隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲容量的增加,以及新的存儲媒介出現(xiàn),創(chuàng)新的壓縮技術(shù)對監(jiān)控和安防應(yīng)用的重要性將被削弱?;贗P的CCTV設(shè)備將提供隨身攜帶的存儲和視頻分析功能,從而實現(xiàn)更為優(yōu)越的數(shù)據(jù)管理。CCTV設(shè)備能夠進行視頻索引,并將其中重要的視頻片段下載到中央站點,而不是將所有存儲下來。這樣,可以節(jié)省所需的帶寬資源和基礎(chǔ)設(shè)施成本?!?
Geutebrück公司最近推出了其最新的GscView顯示軟件,顯示服務(wù)器具有控制編碼器的能力。這個系統(tǒng)不僅顯著地減少了數(shù)據(jù)量和帶寬,而且使得一個帶GscView(基于雙核處理器)的獨立顯示服務(wù)器,運行100個顯示屏,并以每秒25幀的速率實時播放MPEG-4視頻。它需要特殊機制不停地檢查PC顯示器,以確保視頻數(shù)據(jù)的傳輸速度不快于其視頻處理速度——這是一種速度調(diào)整器。第二個過程是動態(tài)實時流量(DLS),以確保壓縮硬件生成、傳輸大小和質(zhì)量都與當前播放窗口相匹配的視頻數(shù)據(jù)。
Google搜索
傳統(tǒng)DVR或NVR的一個缺點是:DVR系統(tǒng)有存儲更多攝像機拍攝的更高質(zhì)量視頻圖像的能力,但卻被海量的原始數(shù)據(jù)所淹沒,而沒有更好的辦法去利用它們。比如某事故發(fā)生、發(fā)現(xiàn)一個小偷,或更糟糕的如發(fā)生了恐怖襲擊,在這些情況下,不可否認傳統(tǒng)的DVR系統(tǒng)將保存長時間的證據(jù);但問題在于,從每周產(chǎn)生的數(shù)十萬幀實時視頻中篩選出有用的視頻,需要花費工作人員很多個小時。
許多公司正在著力開發(fā)非傳統(tǒng)DVR,比如具備智能搜索功能的嵌入式智能視頻DVR。“這些DVR還將融合更多的功能,包括復雜的視頻內(nèi)容分析系統(tǒng),以實現(xiàn)對可疑事件的快速搜索,”Mul說道,“元數(shù)據(jù)文件(由描述特定場景的關(guān)鍵字構(gòu)成的文本字符串)與視頻軌跡一起被發(fā)送到錄像機,但它的量要小得多,并且更容易通過運動搜索器來搜索數(shù)字視頻文件。這大大簡化了搜索過程——人工完成花幾個月的時間都有可能,而使用類似于Web搜索引擎的智能搜索工具只需幾秒鐘。”
“盡管攝像機數(shù)量和視頻存儲量在不斷增加,但視頻監(jiān)控領(lǐng)域仍然有很多重要問題懸而未解,”3VR Security公司創(chuàng)始人之一兼行銷執(zhí)行副總裁Tim Ross認為,“如何從攝像機堆和海量存儲中找到所需要的東西呢?即便在數(shù)字化時代,除非有人告訴你什么時間和地點,否則你也難以找到相關(guān)視頻圖像。目前,我們已經(jīng)做到了給視頻監(jiān)控系統(tǒng)引入第一個搜索引擎,并稱之為可搜索的監(jiān)控系統(tǒng)??伤阉鞯谋O(jiān)控系統(tǒng)具有DVR傳統(tǒng)功能特性,但與傳統(tǒng)DVR不同之處是其帶有一個搜索引擎,當你需要某個視頻時可以直接搜索?!?
3VR公司的解決方案包括一種新型的用戶界面,該界面如同一張排著一系列小圖片的節(jié)目表。Ross解釋,“它有一個與NVR不同的界面。NVR雖然可以回放所有視頻內(nèi)容,但通常不允許用戶智能化地篩選其中的代表性片斷。我們的解決方案獨特之處在于,可以讓用戶使用任何一種生物識別、牌照識別、面部識別技術(shù),以及目標和運動分析技術(shù)?!?
他補充,3VR公司可搜索監(jiān)控系統(tǒng)是一套基于平臺的解決方案,集成了最優(yōu)秀的DVR。該DVR具備高效的搜索與分析能力,以及智能和防止犯罪的工具。每個系統(tǒng)都可提供3VR公司四個獨有的功能:第一個就是SmartSearchSM(一個可視化、事件驅(qū)動搜索引擎,提供類似于Google的搜索功能)。
Ross說道,“Google通過搜索工具使得80億網(wǎng)頁變成可搜尋和有用的。SmartSearchSM是3VR公司專利的事件搜索引擎,它采用同類技術(shù)使得視頻搜索變得簡單、高效。SmartSearchSM實現(xiàn)了對特殊事件、地點或人的快速準確搜索,并且智能地選擇部分視頻片斷發(fā)送到EventStoryboardSM——一個革命性的可視化界面,允許用戶高效地掃描和標記重要的搜索結(jié)果。3VR也可以根據(jù)輸入數(shù)據(jù)進行分析和搜索。”
智能視頻分析和生物識別
智能視頻分析和生物識別在未來將是DVR的標準功能。Dallmeier說道,“具有人工智能的數(shù)字硬盤錄像機將會掌控整個監(jiān)控流程,包括從原始記錄到存檔分析。它們將為安防系統(tǒng)提供緊湊、可靠的解決方案?!?
許多算法都是在大學里開發(fā)出來的,然后再由軟件開發(fā)人員去推廣。Geutebrück公司常務(wù)董事Katharina Geutebrück表示,“我們要做的工作是定義不同應(yīng)用中的某種情形意味著什么,視頻分析需要去做什么,這非常重要。我們需要清楚地知道,當某件事發(fā)生時我們該做些什么。我們對算法進行邏輯思考,判斷什么是緊急事件,什么又是普通事件。我們還需要評估其界面功能、性能,CPU功耗和穩(wěn)定性等?!?
3VR公司目前還在開發(fā)一種革命性的分析軟件包,它集成了面部識別、視頻分析以及實時警報功能。Ross舉例解釋,“只需按一下按鈕就可以讓調(diào)查員或用戶通過安防網(wǎng)絡(luò)將嫌疑人的面部圖像發(fā)到系統(tǒng)黑名單之內(nèi)。如果某個已知的嫌疑人被任何一部網(wǎng)絡(luò)攝像機拍到,系統(tǒng)都將自動地對照黑名單識別并觸發(fā)實時警報。由于避免失誤和浪費,以及便于調(diào)查,3VR的系統(tǒng)給安防機構(gòu)帶來了真正有價值的回饋,有效地鞏固其物理安防?!?
視頻分析是嵌入到系統(tǒng)內(nèi)的軟件層,用于分析像素模式等視頻內(nèi)容。軟件由實現(xiàn)具體事物分析的算法構(gòu)成,不同軟件或分析算法提供了不同形式的分析功能,例如說,如果某個機構(gòu)想要實現(xiàn)面部識別、移動偵測和自動警報,就需要在現(xiàn)有系統(tǒng)中集成三個不同的軟件包。“目前,視頻分析似乎價格昂貴、復雜且不十分靈活和易于擴展,”Ross說,“但3VR公司開發(fā)的是一套基于平臺的分析工具,安全部門可利用其進行面部識別、移動偵測、設(shè)置虛擬警戒線、門禁控制和目標探測,而且所有功能均可在同一系統(tǒng)上實現(xiàn)。隨著新技術(shù)的實用性加強,該分析軟件包就像在標準PC機操作系統(tǒng)一樣,可以方便地進行升級。”
另外,Bosch公司正在將分析功能轉(zhuǎn)移到前端攝像機,Mul對此說道,“我們在攝像機內(nèi)進行視頻分析,并且將元數(shù)據(jù)存儲在磁盤上,從而簡化和加速了搜索過程?!?
網(wǎng)絡(luò)安全和身份驗證
視頻監(jiān)控邁進數(shù)字化領(lǐng)域,網(wǎng)絡(luò)安全和身份驗證的重要性與日俱增。所有視頻存儲和視頻傳輸設(shè)備都需要一定程度的健壯性和彈性,然而這點目前非常少見。Farrow 指出,“現(xiàn)在,許多供應(yīng)商提供的數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)品僅僅具備有限的網(wǎng)絡(luò)安全和權(quán)限驗證功能,幾乎完全暴露在網(wǎng)絡(luò)上。即使在今天,這仍然是數(shù)字視頻解決方案中需要考慮的重要因素。在使用常用的平臺和操作系統(tǒng)(如PC)時,我們需要在安全性方面進行仔細核查?!?
“另一個趨勢是專用、特殊設(shè)計的軟件和操作系統(tǒng)的使用量更多了,它們突破了標準化產(chǎn)品的限制,”Mul說道,“比如可以預防病毒、黑客攻擊。為了保護產(chǎn)品免受到黑客攻擊,Vision System公司的FastTrace DVR使用一個定制化文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫,當磁盤從FastTrace中移放到PC機或Linux系統(tǒng)時,確保磁盤的格式是不可讀的,而磁盤只有在FastTrace內(nèi)才可進行數(shù)據(jù)讀取?!?
同時,連接到FastTrace且訪問視頻、音頻和相關(guān)數(shù)據(jù)的唯一方式是通過Video Central應(yīng)用軟件。FastTrace本身并不提供訪問機制,它不像Miscrosoft Windows或Linux系統(tǒng)中的數(shù)字錄像機一樣具備TFP或Telnet服務(wù)。這可以確保數(shù)據(jù)不會在FastTrace上執(zhí)行操作第三方軟件;且FastTrace和Video Central之間的通信協(xié)議采用標準的底層協(xié)議,如PPP和TCP/IP;而控制和轉(zhuǎn)發(fā)視頻、音頻和元數(shù)據(jù)的協(xié)議層是專有的,必須通過身份驗證才能操作。
同樣地,3VR公司解決方案也使用專有軟件來防止黑客攻擊,其應(yīng)用程序在Windows XP Embedded (XPe)上運行。該公司2007年1月推出的5.0軟件版本具備了所有補丁和安全漏洞修補功能?!?VR特有的XPe配置顯著地降低了安全風險。它不會安裝或運行任何具備危險因素的應(yīng)用程序、協(xié)議或服務(wù),如Internet Explorer、Internet Information Server、File Transfer Protocol或Telnet clients等,其所有服務(wù)都被檢查且被完全鎖定。無論如何,我們認為服務(wù)的種類和開放端口越少,風險就越低,”Ross總結(jié)道。
現(xiàn)在,某些先進產(chǎn)品中已經(jīng)嵌入了身份驗證管理(IAM)軟件。IAM通常配置在系統(tǒng)的視頻管理軟件中,該軟件是IP視頻系統(tǒng)的核心,并管理著網(wǎng)絡(luò)上實時攝像機視頻流的顯示,將存儲的視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)發(fā)到NVR,并提供一套用于分析存儲視頻的工具。值得注意的是,該軟件輸出的視頻片斷可用作證據(jù),而IAM功能也擴展到身份驗證和保護輸出的視頻片段。
此外,Bosch公司也推出了一個新的視頻管理系統(tǒng),它允許用戶將現(xiàn)有部件集成到同一個易于管理的系統(tǒng)中。該系統(tǒng)的一個新特征是采用Lightwight Directory Access Control (LDAP)方式,用于登記和管理用戶在基于IP的CCTV監(jiān)控系統(tǒng)中的權(quán)限和特權(quán)。
傳輸
另一個趨勢是無線通訊?!翱梢灶A見,3G(也被稱為Universal Mobile Telecommunication System,即UMTS)第三代移動基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將在世界上大部分地區(qū)啟動,”Mul說道,“3G無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的可行性正在研究之中,包括評估其安全性和經(jīng)濟有效性?!彼胁考狿C、服務(wù)器、路由器、無線傳輸設(shè)備——都已存在且可用于監(jiān)控系統(tǒng)。
在某些特殊環(huán)境下,Wi-Fi和WiMax的使用是另一種趨勢。Dedicated Micros公司發(fā)布了其耐用的移動數(shù)字化CCTV錄像系統(tǒng)的最新版本TransVu Media。當安裝在公交車或長途汽車上時,NetVu Connected TransVu Media可實現(xiàn)雙重目的,一方面將存儲的廣告和旅行信息在車載顯示屏上播放,另一方面記錄車內(nèi)的CCTV視頻圖像。此外,以安全和車輛管理為前提,司機自己還有一個具備排序和報警功能的全屏顯示器,例如可以顯示倒車圖像。在返回到汽車站時,TransVu通過Wi-Fi接入方式自動下載途中記錄的視頻圖像,且借助PC軟件可方便地將其上傳到屏幕上顯示。
前端功能vs. 集中控制
Mul表示,未來的一個重要趨勢是壓縮和分析技術(shù)將移到系統(tǒng)的前端,如IP攝像機。Farrow對此說法補充到,“未來將有更多的CCTV設(shè)備——具備分析和存儲以及通訊功能的CCTV攝像機——只有在被請求時才將數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心。攝像機本身也可集成其它警報傳感器,無線通信和音頻功能。監(jiān)控中心將變成數(shù)據(jù)管理中心,只存儲某些有價值的視頻內(nèi)容,而并非不假思索地存儲所有視頻。”
當緊急事件或重要視頻被分析之后,可將其發(fā)送或下載到中央控制系統(tǒng),該系統(tǒng)為工作人員提供操作界面。這是一個擴展性極好的架構(gòu)體系,可支持數(shù)千部攝像機,但更為現(xiàn)實的問題是網(wǎng)絡(luò)帶寬限制了攝像機數(shù)量。Farrow表示,“最初,這種功能通常借助Adpro產(chǎn)品才能獲得;如今,視頻被數(shù)字化并存儲在遠程設(shè)備上,而與警報或事件相關(guān)的重要視頻則被下載到中央站點,并由各級操作人員進行管理??梢灶A測,該趨勢將繼續(xù):存儲功能將轉(zhuǎn)移到攝像機本身,而不只是后端的傳統(tǒng)DVR設(shè)備?!?