NVR的核心價值:視頻中間件

文｜北京東方網力科技有限公司 張 帆

2007～2008年視頻監控市場爭論的焦點是NVR能否全面取代DVR。當時NVR受制于網絡的發展、自身技術的成熟度以及高昂的價格，雖然在部署、存儲、網絡等方面都有明顯優勢，卻仍陷于叫好不叫座的尷尬之中。隨著安防行業數字化、智能化步伐的不斷邁進以及IP網絡的快速發展，NVR技術不斷成熟，成本快速下降；同時，市場對原有系統整合、監控系統聯網、視頻智能分析等應用的需求越來越大。今時今日，市場關注的焦點已不再是NVR是否能夠取代DVR，而是NVR取代DVR以后如何兼容數模混合時代遺留下來的大量DVR系統，如何讓視頻圖像看得更清晰，如何讓視頻監控更加智能化，如何在全數字時代接入各種新的數字設備，如何統一資源、統一編號、統一權限、統一管理，最終使“事后取證”的傳統監控模式逐步過渡到“事中管理、事前預防”的新型管理模式。監控行業與IT行業的緊密融合，讓我們重新認識了監控行業的本質。以IT化的思路來思考監控行業的問題，或許能為NVR的發展找到合適的道路。

視頻大聯網的大背景，具有異質數字設備種類繁多（如不同廠家的DVR、DVS、IPC），用戶定制化需求各異（如報警系統聯動、門禁系統整合、GIS電子地圖整合）的特點。雖然ONVIF、PSIA等組織倡導采用一種開放的接口標準來推進IP視頻設備的發展，但從現狀來看，標準化的發展仍然任重道遠。現階段最棘手的問題是如何利用舊設備、如何整合新設備、如何增加新應用，這是困擾NVR廠商的最大難題。在這種復雜的環境下，NVR必須具備充分開放的體系架構，才能夠高效、穩定地進行集成。但是目前采用的策略，即用戶為各NVR廠家提供協議或者SDK，由NVR廠商進行集成開發的方式，是無法真正實現此目標的。在這個開發過程中有兩件事情值得關注：接入成本（時間成本、人力成本）和系統穩定性（接入后NVR系統的穩定性）。只有系統開發完畢并經過長時間的測試驗證，開發成本以及系統穩定性才能被準確評估。在這個過程完成之前，用戶和NVR廠商都是無法對接入成本、接入后NVR系統的穩定性準確預估的，但雙方合同的簽訂卻是在正式進行開發工作前進行。為了從根本上解決這個矛盾，東方網力引入了已在IT領域得到廣泛應用的“中間件”的概念，發展出“視頻中間件”（即組件式對象和服務架構），從而使開發人員可以靈活、高效地集成各種數字設備，并且保證了NVR系統的穩定性。

什么是中間件？中間件是位于平臺（硬件與操作系統）和應用軟件之間的通用服務。這些服務擁有標準的程序接口和協議，針對不同的操作系統和硬件平臺，可以有符合接口和協議規范的多種實現。目前比較流行的SOA（面向服務的架構）的基礎就是中間件。

什么是視頻中間件？簡單來說，視頻中間件就是滿足數字視頻行業的能提供分布式、面向服務架構的系統軟件或服務程序，其架構如圖1所示。有了視頻中間件，用戶無需擔心異質設備接入后NVR系統的穩定性，廠商也可以準確預估開發成本。

NVR的視頻中間件由設備接口層和應用接口層組成，通過對設備接口層和應用接口層添加相應的組件，可以實現不同廠家數字化設備以及其他系統的應用整合。對用戶來講，引入NVR視頻中間件最大的好處在于無需再關心數據資源從哪臺設備上調用而來、視頻圖像需要經過怎樣復雜的切換，只需要通過應用層統一的人機操作界面就可以完成視頻直播、點播、存儲、檢索，以及GIS地圖、視頻智能分析、綜合應用等服務。

圖1 視頻中間件架構圖

設備接口層包含多種視頻中間件，每一類設備的接入都可以通過視頻中間件精確定義的系統接口來實現。我們可以將設備層的中間件稱為驅動，例如報警設備接入驅動、網絡攝像機接入驅動、DVR接入驅動等。以網絡攝像機接入為例：只需在NVR上添加網絡攝像機所對應的組件（視頻中間件），并在后臺數據庫中添加相應配置，就可快速實現不同廠家的網絡攝像機的接入。這些視頻中間件可以作為獨立的產品進行銷售，無需再進行任何開發，就可以完成十幾個甚至幾十個廠家的數字設備的接入工作。視頻中間件是一種標準化的程序，可以令NVR的產品開發更靈活、更高效、更穩定。使用NVR視頻中間件產品可以實現跨硬件平臺、跨操作系統的開發，并支持多種語言開發，多種數字設備接入，多種業務接入等。

未來，兼容性仍是決定NVR能否占據市場主導地位的關鍵因素。從以下幾個角度來思考NVR的技術發展方向，可能會有所啟發。

從視頻接入的角度來看，NVR接收的視頻數據均經過編碼壓縮處理，成為全數字化的IP數據。不同品牌、不同型號的網絡攝像機和編碼器有不同的編碼壓縮算法。這就要求在沒有統一的標準之前，NVR廠商必須付出大量的人力、物力來對市面上不同廠家的網絡攝像機、編碼器進行前期研發，以便提前應對項目中可能會出現的各種設備。這是NVR成為像DVR一樣的通用視頻接入設備，占據市場有利地位的基礎條件。

從大聯網的角度來看，NVR的銷量增長不但要立足于新建監控系統，還要立足于與不同廠家的管理平臺互聯互通，更要建立在對DVR時代遺留下的大量數模混合系統完全兼容、在聯網整合時充分利用舊有資源之上。這就要求NVR能夠兼容數模混合系統中不同品牌的嵌入式DVR、工控式DVR、云臺、監控鍵盤等。只有完全整合原有系統，才能有效地發揮NVR在全數字化方面的優勢，這也是對NVR廠商提出的最大挑戰。

從實戰應用來看，DVR時代監控系統所提供的“傻看”、“傻錄”等應用功能已不能完全滿足用戶日益增長的需求，與各個應用系統的結合是NVR體現其附加價值的重要方式。如NVR與視頻智能分析系統結合、與GIS電子地圖集成、與GPS系統集成、與報警系統聯動、與門禁系統聯動集成、將移動視頻監控子系統無縫接入等。只有通過與其他應用系統的大量結合，才能讓NVR最大限度地體現網絡化的優勢，讓視頻創造價值，讓數據整合提高管理服務效率，讓NVR系統發揮更大的作用。

從功能性來看，NVR最大的亮點在于它突破了傳統的存儲模式，存儲可放在網絡中的任意位置。NVR級聯可實現云存儲、云計算，從而向全面提供云服務的運營模式發展。傳統的文件系統在反復讀寫的過程中，時間稍長就會產生磁盤碎片，導致磁盤讀寫性能急劇下降，嚴重時甚至會造成硬盤損壞。這種文件系統已不能滿足云計算對視頻數據實時回放、快速檢索以及數據存儲安全的需求。這就要求NVR的文件系統必須重新設計，以減少錄像碎片、提高檢索效率以及NVR系統的穩定性，從而滿足云應用對大容量存儲的要求。另外，NVR需具備完備的權限管理體系，讓網絡中的每一個用戶都具有全網范圍內唯一的用戶權限，并可根據權限級別進行干線預留、搶占、復用等。這是NVR系統在設計過程中必須考慮的。

NVR時代，用戶的需求是更加專業、靈活多變的，這些專業的需求給NVR的發展指明了方向，也為技術研發帶來了挑戰。不管NVR是以Embedded NVR（嵌入式NVR）或是PC Based NVR（PC式NVR）的方式出現，為了適應各種應用環境，NVR廠商都必須進行大量的開發工作。既要能夠快速地接入第三方的設備、應用系統，又要保證接入后NVR系統的穩定性，最有效的方法就是采用“視頻中間件”。未來的NVR系統里會出現不同廠家的智能視頻分析中間件、錄像存儲檢索中間件、事件管理中間件等。NVR所具備的開放性是未來市場競爭的關鍵點，競爭的核心是軟件，軟件的核心就是視頻中間件。目前，各大NVR廠商都在大力發展中間件技術，以滿足用戶和工程商靈活多變的業務需求，適應各種設備及應用系統的快速整合。