我是一个录像机（NVR）

Posted 2020-10-10 Mr.ok

我是一个网络录像机，简称NVR。我的前辈是DVR，我们的区别很简单，DVR接的是模拟摄像机，我连接的是IP摄像机。

我的前辈DVR比我辛苦，因为模拟摄像机的模拟信号连过来之后，他要进行数字化、编码压缩和存储转发；我的工作比较简单，IP摄像机加工完成的数字/编码信号来了之后，我通常只进行存储及转发，偶有回放录像请求，总体占比例不高。

后来有人说为嘛分那么清楚，为嘛不能一台录像机既能接入模拟摄像机又能接入IP摄像机呢，于是出现了混合录像机Hybrid-VR. 有点类似混合动力车的概念。

在小型项目上，有人说你这个造价不菲的NVR，为啥就只能存储转发，解码上墙的活你揽过去得了，于是我又增加了解码卡，就变成了一体机了。

早期，我们家族定位清晰，做视频监控的“中层领导”，不连接报警输入输出、不解码，集中资源做“音视频流”。通常，我们一个NVR管理16~32个IP摄像机（通道），当然也有能力大的据说能管理96路（音视频通道），把他们的视频进行存储及转发，我们向上对CMS(管理平台)汇报，他们给我们下指令，派任务（指令/信令流）。

实际上，我们一直认为我们NVR和前辈DVR是可以长期并存的，当然我们作为后生力量，和高清IPC合力，优势比较明显。但是DVR凭借早期模拟机保有量及简单可靠性，有自己的用武之地。最早提出“NVR, DVR的终结者”的是苏州一企业，虽然噱头，倒也前瞻。

对于我们存在的形式，行业一直是有争议的。甚至说NVR是硬件还是软件还有不同声音。实质上，不同NVR厂商提供的NVR产品形态的确不同，有的提供软硬一体解决方案(TurnKey)，如嵌入式NVR或基于某些服务器厂商的NVR，有的提供纯软件(SoftwareOnly)解决方案，如光盘软件加许可(License)的形式。但是这些只是表面现象而已，NVR实质上可以理解为软件，但是其完整功能的实现离不开计算机平台这个载体。你说MP3是硬件还是软件？

除了外在形态，行业对我们争议比较多的就是文件（视频流）的存储形式，这个其实比外在形态之争更有意义，更有内涵。简单讲，就是我们（NVR）把视频流抓过来了（从IPC或编码器），面对视频大仓库（磁盘阵列），如何存储，什么形式（文件存储还是块存储）。File I/O及Block I/O是存储数据的两种不同方式，即文件IO及块IO，File I/O方式中，操作系统需要对硬盘进行格式化，在硬盘分区上产生一个文件系统结构，操作系统通过文件系统来实现对硬盘数据的定位；在Block I/O方式中，操作系统不需对硬盘进行格式化，并不在硬盘分区上产生文件系统，应用程序绕过OS直接定位读取Raw Disk(裸盘)中的数据。

通过Block I/O (Raw I/O)来直接定位硬盘的数据，效率较高，检索方便、无碎片。

关于稳定性。机器也会犯病，我们当然有趴窝的时候。我们的故障点可能在于服务器硬件、存储硬盘、网络、软件等环节。上面说了，我们手下一般16~32个小弟（IPC），我们停工了，他们辛辛苦苦加工出来的东西（视频流）没有上家了，导致视频没有的长期存储功能，短期存储可能基于个别IPC的小金库，有一点点。所以我们需要冗余功能（Redundency），简单讲就是每10台左右NVR，多出来一台冗余NVR候着，他平时不干活，我们当中有人休病假（宕机），他自动识别并接管，一旦病好了，再恢复原状，冗余机就继续一边凉快去。

智能化、物联网时代，不说自己智能都不好意思出来混。我们家族当然也智能化的路上前进。早期的智能NVR，即带视频分析功能的NVR，Smart NVR，将视频分析算法内置于NVR内，采用基于服务器方式执行视频内容的分析过程。此架构的优点是算法由服务器的CPU完成，因此，对前端设备如编码器、网络摄像机可以不做任何设置或改动，即可过渡到智能系统。另外，如果日后需要进行通道的分析功能调整，升级算法，只需要针对NVR，比较容易实施。未来的智能化可以对视频进行识别、分析、描述，将非结构化数据转变化结构化数据提供给管理平台。目前已有NVR产品成功引入图像识别分析类的智能技术应用，实现视频摘要、智能检索、智能告警等功能。

我的实战经验分享：以下图的系统架构为案例进行说明，在Site A及Site B分别有16台摄像机(2台8路编码器)，编码器的码流情况设定为[email protected]@2M。共32路摄像机通道指定到核心网的一台NVR服务器上，NVR与磁盘阵列通过SCSI通道直接连接进行存储，所有录像需要保存7天；控制中心设置9台监视器构成的电视墙，进行实时解码显示；控制中心设置1台客户工作站，用来对任意4个通道进行录像回放工作(Playback)；远程有1台客户工作站(Live)，用来对任意4个通道进行实时视频浏览工作。

NVR部署的关键在于NVR的数量设计、存储空间设计及网络带宽设计。因此，在设计、选型NVR系统之前，必须明确如下事宜：

摄像机的数量及分布情况。

视频通道的码流设置，如帧率、分辨率等(其实质是确定码流)。

控制中心的电视墙位置(在网络中)。

NVR及磁盘阵列的位置(在网络中)。

客户端的数量、位置及其应用情况(进行回放、实时显示等)。

归档服务器的位置及视频备份的模式(全部归档、部分归档等情况)。

虽然简单，但已经足够让我们了解系统设计中需要注意的主要事项。从图中可以看出，系统的主要构成部分是编码器、NVR、解码器及客户工作站，从中可以快速提炼出如下信息。

通道情况：通道数量32ch，码流2Mbps。

实时监视(Live)视频流9ch×2Mbps+4ch×2Mbps。

实时存储(Record)视频流32ch×2Mbps。

实时回放(Playback)视频流4ch×2Mbps。

最后，说一个虚无缥缈的事，云计算会不会终结NVR? 终结倒是谈不上，但是是个趋势。很简单，NVR既然是通用软件，如同CRM/OA软件一样，直接部署在阿里巴巴或者亚马逊的云端就完了，用户需要购买的，就是IPC(或者租用)，以及阿里巴巴或者亚马逊的云存储服务资源（月租形式），目前的主要是带宽问题。机场、地铁、铁路，应该是NVR云化的排头兵。

最后八卦一下圈里的事儿。先说外来的和尚，早期的当属以色列NICE，BOSCH，MILESTONE，在产品理念及案例上，诸多亮点；国内的宇视，跟国外产品套路接近，“块存储”亮点颇多，引领一阵风骚和争议；科达提出了“NVR, DVR终结者的口号”；后起之秀东方网力，提出了很不错的NVR中间件概念；海康和大华，作为DVR起家的两个龙头，在NVR产品上，四平八稳；模拟巨头TYCO,PELCO的 NVR，影响力不大；日系SONY, 松下的NVR，听说过，真没见过!