NVR的三國時代——淺析高清時代下NVR的發展脈絡

文/龔劍

“NVR=Network Video Recorder”，人們已經從網絡屬性、視頻處理/分析屬性、存儲屬性，三個維度對NVR進行過拆解和分析。今天，筆者卻更希望以“NVR=平臺+存儲“的屬性來提綱挈領進行論述。

NVR VS DVR

“NVR是DVR的終結者”，“NVR是DVR的第n代傳人”，還在四年前，NVR與DVR間千絲萬縷的關系成為熱議的話題。究其根本，那時，模擬市場整體增速雖然放緩，但絕對體量依然很大，而高清IPC的價格尚不平易近人。模擬標清時代向網絡高清時代的遷移，趨勢已成必然，只是又必須經歷“陣痛”，而這“陣痛”，或多或少與“習慣”強關聯。習慣一，DVR時代，同軸電纜插上就能用；NVR時代，必然要考慮一系列Network配置問題。習慣二，DVR時代基本無需考慮前、后端兼容問題；NVR時代，雖然ONVIF、PSIA等國際標準協議已成氣候，但集成商/用戶更保險的選擇依然是NVR+IPC統一品牌的捆綁。市場慣性不可強逆，求變，首先是要順應，于是，人機體驗易用性、即插即用/自動搜索（宇視科技NVR、IPC產品組合，通過高效的收發機制，將端到端延時優化到140ms，遠低于業界300ms的平均水平）、NVR自身具備網口（宇視科技ISC2500系列NVR產品，具備8個PoE網口，且單網口最大輸出功率可達30W）、LRE長距離以太網（宇視科技IPC產品通過普通網線，傳輸距離最長可達250米）等“順應”動作紛至沓來。那時，NVR的硬件平臺已存在兩個流派，傳統DVR轉型廠商多采用ARM嵌入式方案，行業新晉則更親睞x86方案，兩個流派無所謂孰強孰弱，大家共同的目標是推動這場變革。這一役，終在2013年，高清IPC的井噴后，落下帷幕。

NVR VS IP-SAN

DVR時代，Record只意味著記錄，與實際意義上的存儲尚風馬牛不相及。正因為是完全不同的設計理念/初衷，“丟錄像”成為了許多DVR用戶心中的痛。x86 NVR產品流派的一個分支其實是從IPSAN演變而來，這一分支或多或少推動了NVR產品在存儲可靠性上的變革。談到可靠性，首當其沖的便是Raid技術的廣泛采用，繼而，硬盤前面板熱插拔、基于監控級硬盤的Raid，等等特性紛至沓來。而這些“高、大、上”的存儲特性也由x86 NVR產品流派逐漸向ARM嵌入式NVR產品流派擴散（宇視科技06年推出的第一代基于ARM嵌入式方案的NVR產品便支持Raid 1、5和硬盤前面板熱插拔）。力的作用是相互的，安防行業IP-SAN的設計思路在一年前也悄然發生了一系列變化。NVR=平臺+存儲，其中，平臺=視頻管理+視頻轉發+存儲管理（如圖1所示）。一直以來，傳統流媒體平臺架構下，IPSAN的使用，需要依賴平臺各功能組件（如圖2所示），平臺組件的不可或缺，整體方案成本居高不下，方案配置也稍顯復雜。汲取NVR產品的設計靈感，在IP-SAN中，移植部分平臺功能組件，如視頻轉發、存儲管理，充分利用存儲設備的CPU資源，優化了流媒體方案構成（如圖3所示）。NVR與IP-SAN產品的相互滲透仍在繼續，物競天擇，“指標化”的變化只是暫時的，歲月的洗禮后，最終留下的才會是的行業價值的真正體現。

圖1 NVR的組成

圖2 傳統的流媒體監控架構

圖3 優化的流媒體監控架構

NVR VS 專業監控平臺

DVR時代，設備軟件功能更趨近于單機應用，追求“簡單”，“看、控、查”為三大核心。ARM嵌入式NVR產品流派或多或少地繼承了同樣的設計理念，“DVR刪編碼，增解碼，軟件移植簡單”只是其中一個因素，無法短時間改變的用戶操作習慣才是關鍵。比如，金融行業，近兩年，NVR+高清IPC逐漸開始替代DVR+模擬攝像機，但畢竟DVR的操作使用已深入人心，NVR+高清IPC想要獲得更大的市場份額，就必須去適應“習慣”。而在同時，x86 NVR產品流派卻在無意中掀起了另一場變革的序幕。監控平臺軟件大都是基于x86硬件架構去設計，而為了快速推出x86 NVR產品，大家很自然就想到了將既有監控平臺軟件移植到x86 NVR產品中去，而這種移植并非生搬硬套，比如，監控平臺軟件之前是灌裝到服務器硬盤中，但對于NVR產品，閃存空間畢竟有限，需要在標準監控平臺軟件基礎上完成瘦身。與偏向于單機應用的NVR設備軟件相較，注重大聯網、行業化應用的監控平臺軟件提供了更豐富、更全面的功能，于是，電子地圖、錄像切片、視頻濃縮等高級應用脫穎而出。反觀平臺，之前多搭載在標準服務器上，而過去的一年，行業內出現了“監控一體機”的新名詞，這一全新的軟硬一體化平臺產品與NVR產品硬件形態趨同，不同的是應用范圍，NVR產品以接入IPC/編碼器為主要應用，監控一體機則將平臺的接入特性全部囊括。——一場極具安防行業特色的轉變。

NVR產品這些年演繹的主題是“求變“，在橫向的DVR、IP-SAN、監控平臺的”三國圈“里汲取著變化的養分。如果，之前的這些演繹只是”量變“，不久的將來，這場演繹將產生”質變“，并綻放絢爛的花朵。器數量增加，整體成本隨之增加。NVR按存儲容量和前端接入性能部署，富余的計算能力可以盡情釋放。

NVR之于存儲能力的遷移

相較于DVR，中高端NVR已基本具備RAID，初步解決了單機存儲可靠性問題。而如果要考慮系統級存儲可靠性，今天常用的方案是依賴于監控平臺和IP-SAN的數據備份（如圖4所示），NVR作為獨立的個體，尚不能完全實現系統級的負載均衡和異地容災。而不久的未來，隨著N+M集群技術的進一步成熟，P2P扁平自組織架構的行業化落地，Cloud-NVR將不再只是一個概念。

NVR之于管理能力的遷移

NVR產品的單系統體量已使其能在一些典型應用場景中擔當主角，常規的通用行業屬性在NVR產品作為配角時足夠滿足用戶需求，而在做主角時，卻需要關注更細節的行業化應用。如，中小型園區，綜合安防應用，需要考慮報警、門禁、對講系統的集成，需要考慮3D電子地圖的可視化管理等；公安派出所，公安實戰應用，需要考慮基于GIS地圖的攝像機可視域管理，視頻巡邏，網格化追蹤等。NVR產品的價格競爭是不可回避的話題，但在價格因素外，用戶同樣關注產品性價比，提高性價比除了血拼價格，更重要的是NVR產品自身價值的提升，而這又需要這些行業化應用，逐漸從監控平臺遷移至NVR產品中。

圖4 兩種常見的異地備份機制

結束語

NVR之于計算能力的遷移

近年來，安防行業，云計算——海量非結構化視頻數據的結構化有效信息提取，成為了熱議話題。而今天云計算的主角，要么是前端IPC，即前端智能；要么是后端平臺。在上游硬件平臺性能不斷增強的今天及不久的將來，NVR或將成為分布式云計算的主要載體。思考：前端IPC的計算性能提升始終要考慮芯片功耗及散熱，終歸有局限性；后端平臺計算性能提升最有效的手段是scale-out，服務

NVR產品之于舊三國和新三國，一直在扮演著“百變新君“的角色，這個行業因為創新才會呈現勃勃生機。閉門造車的創新，可能會讓產品成為指標帝、參數帝，卻最終被時間淘汰。筆者更愿意去傾聽用戶的心聲，集成商的吐槽，因為這些才是創新的源動力。