ＤＶＲ与ＮＶＲ存储技术探讨

刘立元

摘要：本文对目前几种视频存储技术进行了研究，对其技术原理、网络结构、存储容量、扩展能力等方面进行比较，对数字视频存储建设具有一定参考价值。

关键词：DVR；NVR

0 引言

随着地铁运营线路的增加，客流量的成倍增长，地铁运营安全的重要性也随之增加，原有的地铁监控系统作为保证出入列车旅客的安全，进行监控的手段已经无法满足，在加大摄像机数量的同时，对监控图像的录制存储也作为重要的辅助手段越来越收到运营部门的重视，随着网络化数字化的发展，视频图像存储技术也在不断的发展，从早期的长延时磁带录像机（VCR）到数字硬盘录像机（DVR）再到网络视频存储（NVR）；存储时长和检索查询得到极大的改善。在部分地铁使用了DVR,

1 存储技术

1.1 DVR的存储

DVR的存储是利用数字硬盘录像机存储图像信号，以传统PC机（或工控机）为基础加插视频编码板实现，模拟摄像机直接连接DVR，实现模拟视频的数字化编码、存储、控制和网络传输等多项功能。

目前，DVR的技术发展方向有三个，即智能化、集成化、网络化。市场上常见的嵌入式DVR采用的技术方案大多由四个重要部分组成，分别是：嵌入式软体/硬体技术；硬盘管理技术；算法技术；网络技术。

1.2 嵌入式软件/硬件技术

嵌入式DVR的核心器件与PC类似，都是采用高性能的中央处理器CPU，兼容标准不同，功能各异。操作系统：目前市面上的嵌入式DVR采用的操作系统主要分为三类：第一类为厂家自己开发的简单RTOS（实时操作系统）；第二类为商业化的专用嵌入式操作系统，如VXWORKS/WinCE；第三类为源代码开放的LINUX操作系统。其中第三类是专门针对网络的应用推出的系统，它支持的网络协议很多，在相关软件的支持下，可实现WWW、FTP、DNS、DHCP、E-mail等服务。而且其内核代码完全公开，可以任意开发、更改。

1.3硬盘管理技术

嵌入式DVR硬盘管理系统分为两类，一是与PC机相同的FAT格式管理系统，第二种是嵌入式DVR生产厂家自行开发的，适合存储媒体数据流的硬盘管理系统。

1.4 算法技术

在算法上，MPEG-4的成熟应用及H.264的应用扩大必将成为趋势。MPEG-4产品的开发商越来越多，使得它成熟度愈来愈高。而H.264因其更切合网络传输的要求必将成为主流。

1.5网络技术

新一代的嵌入式DVR已经具备与PC机相同的网络特性，随着网络技术发展将使嵌入式DVR将能满足不同网络环境下图像传输要求。嵌入式DVR的网络技术正朝两个方向发展：一是专网技术条件下开发满足监控需求的高品质的网络录像机，其技术要求实时、清晰、可靠、组网灵活、分散存储、多级管理，其最终发展目标是取代模拟光缆条件下的图像传输市场；第二个网络技术是公网条件下的网络传输解决方案，由于公网网络传输条件差，因此为了最大限度保证在公网图像传输的QoS，需要采用多种新的网络和图像压缩传输技术，如流媒体技术等。

1.6 NVR存储

进入二十一世纪后，随着网络技术的发展，DVR系统又进一步发展成为具有网络功能的NVR (Network DVR)系统。NVR的推出，因应了市场的网络化视频监控需求，其在未来将成为DVR强力竞争者。与DVR系统相比，NVR系统不但实现了视频信息的数字化存储，还实现了视频档案信息的数字化传播，即NVR可以直接接入到IP网络中，从而使存储下来的视频信息可以通过网络方便的进行共享。总体上来说，DVR和NVR系统均属于第二代，是部分数字化的视频监视系统。

在视频监控系统中，NVR是模拟录像机和硬盘录像机的理想升级换代产品，是在原来DVR基础上实现的免除视窗操作系统和电脑配合的单机独立操作设备。由于NVR采取高度集成化的芯片技术，拥有先进的数字化录像、存储和重放功能，不需要更换和存储录像带，无需电脑配合和日常维护，因此，能够实现高分辨率(可达到Full-D1分辨率)、高质量实时监控，并且简单易用。NVR系统具有计算机快速处理能力、数字信息抗干扰能力、便于快速查询记录、视频图像清晰及单机显示多路图像等优点。

简单来说，NVR系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，通过NVR设备上的网络接口，以IP包的形式在网络上传输，在DVR的基础上，实现了系统的网络化。

2 NVR与DVR的比较

2.1系统结构

传统嵌入式DVR系统为模拟前端，监控点与中心DVR之间采用模拟方式互联，因受到传输距离以及模拟信号损失的影响，监控点的位置存在很大局限性，无法实现远程部署。而NVR作为全网络化架构的视频监控系统，监控点设备与NVR之间可以通过任意IP网络互联，因此，监控点可以位于网络的任意位置，不会受到地域的限制。

2.2 布线

因DVR采用模拟前端，中心到每个监控点都需要布设视频线、音频线、报警线、控制线等诸多线路，布线的工作量相当繁琐，并且，工程规模越大则工作量就越大、布线成本也越高。对NVR，在NVR系统中，中心点与监控点都只需一条网线即可进行连接，避免了所有繁琐线路，成本的降低也就自然而然了。

2.3 即插即用

现在，使用NVR只需接上网线、打开电源，系统就会自动搜索IP前端、自动分配IP地址、自动显示多画面，在安装设置上且不说优于DVR，但至少是旗鼓相当了。

2.4 录像存储

DVR拥有强大的录像、存储功能，但是这一性能的发挥仍旧受制于其模拟前端。而目前，市面上的NVR产品及系统可以支持中心存储、前端存储以及客户端存储三种存储方式，并可实现中心与前端互为备份，一旦因故障导致中心不能录像时，系统会自动转由前端录像并存储；在存储的容量上，NVR也装置了大容量硬盘，并设硬盘接口、网络接口、USB接口，可满足海量的存储需求。

2.5 安全性

网络产品长期以来被认为具有安全隐患，的确，在没有安全可靠的机制条件下，网络确实是一个“多事之地”，然而，在网络监控系统中，一旦通过使用AES码流加密、用户认证和授权等手段来确保安全，网络监控产品源于网络的安全隐忧就完全消除了，目前，NVR产品及系统已经可以实现这些保障；而相比之下，DVR模拟前端传输的音频、视频裸信号，没有任何加密机制，很容易被非法截获，而一旦被截获则很轻易就被显示出来。

2.6 管理

NVR监控系统的全网管理应当说是其一大亮点，它能实现传输线路、传输网络以及所有IP前端的全程监测和集中管理，包括设备状态的监测和参数的浏览；而DVR同样又是因其中心到前端为模拟传输，从而无法实现传输线路以及前端设备的实时监测和集中管理，前端或线路有故障时，要查实具体原因非常不便。

3 结束语

在伴随着监控网络安全性要求的提高，监控点数量急剧增加，视频存储的数量、质量要求的提高，可从技术和经济两个方面统筹考虑存储系统的建设，针对项目具体情况，酌情考虑系统设置，从而避免系统设计过度和不足的现象。