DVR的现状与发展趋势

    一、概述

    数字视频监控相关产品的技术和产业化发展近几年来一直是国内安防行业的一个热点，通过国内整个行业的不断努力，目前数字监控的技术水平达到了国际先进水平，开始直接参与国际竞争，同时产品已经开始进入国际市场。我们在国际市场上的竞争力来源于我们掌握了相关的核心技术，这为将来的不断发展奠定了坚实的基础。DVR作为数字监控中的核心设备一直是人们讨论的热门话题，本文内容主要介绍一下目前数字监控行业相关的技术以及应用前景，探讨下一代产品的应用发展趋势。内容主要包括以下几个方面：1、DVR的目前技术热点，即决定产品主要特性的技术。压缩算法在不断发展之中，同时智能化是目前新的亮点。2、DVR的应用特点。DVR是面向未来多用途的视频多媒体设备，可以构成大规模数字视频多媒体网络系统。3、DVR与其他产品的对比。数字视频系统根据应用领域的不同可以提供各种智能化的功能，这样才能够拓展市场，提升产品的竞争力。4、DVR的近期发展热点，并对于近期DVR行业的发展提出我们的观点。同时本文将对一些容易混淆的概念提出自己的看法。
    
二、DVR目前的热点技术

    1.H.264压缩算法

    H.264是最新的国际视频编码标准，由ITU-T和ISO/IEC两个国际标准化组织联合制定。标准在ITU-T被最终通过为H.264；在ISO/IEC，通过后，被称为国际标准14496-10（MEPG-4 第10部分）。以前大量使用的MPEG-4 是采用了标准的MEPG-4 第10部分以前版本，目前名称对应的关系为：

    H.264 Baseline Profile对应MPEG-4 SP
    H.264 Main Profile对应MPEG-4 ASP
    H.264 Extended Profile对应MPEG-4 ARTS or FGS
    H.264 Baseline Profile对应MPEG-4 Studio

    作为目前最新的视频编码技术H.264，在安防行业应用有着非常大的前景。H.264标准采用了很多新技术用来提高压缩比降低码流，主要是采用了高精度、多模式预测技术。H.264 标准针对网络传输的需要设计了视频编码层VCL和网络提取层NAL结构，网络抽象层是提供“网络友好”的界面，从而使视频编码层能够在各种系统中得到有效的应用。H.264 标准针对网络传输的需要设计了差错消除的工具，便于压缩视频在误码、丢包多发环境中传输，从而保证了视频传输的有效性。

    2. H.264压缩算法的实现难度

    H.264算法分为Baseline Profile、Main Profile、Extended Profile和High Profile四层，H.264算法与以前的算法相比： 

    算法复杂度：H.264 Baseline Profile是以前MPEG-4的2倍左右，H.264 Main Profile是MPEG-4的10倍以上，High Profile复杂度最高。

    压缩码流：Base Profile低于MPEG-4 10-20%，Main Profile低于MPEG-4的一半。大家可以看出，实现H.264 Main Profile 算法后可以使视频码流降低一半，可以实现CIF格式视频在普通的ADSL上实时连续传输，即使在网络有波动的情况下也不会受到影响。同时由于H.264算法具有网络编码层和网络传输层结构，这样对于普通的宽带网络和无线网络的适应性大大加强，不会由于网络的误码影响传输的质量。然而目前的芯片处理能力还不能够实现完整的H.264算法，现在只能实现H.264算法中的部分功能，因此需要一个过程才能够体验到H.264给大家带来的优点。H.264是近几年来视频编码标准的热点，在目前主流的硬件平台上实现更多的子集是大家追求的目标，更低的码流会使网络视频的应用更加广泛。随着网络视频的普及应用，未来网络安全成为了一个新的热点。

    从上面的简单介绍可以看出，H.264并不是比MPEG-4先进，他们其实是一回事。算法的评价不能简单以一个名字来确定，需要知道它符合哪一层的标准，实现到了什么程度。因此对于目前市场上众多的产品而言，需要对不同的视频源进行对比测试才能够得到最终的优劣评价。

    3. 智能化技术

    智能化的需求越来越高涨，监控系统的普及使得我们必须提供有效的手段来实现智能检索、图像识别和图像智能分析，否则海量的视频数据让我们无从下手，大大增加了系统使用的成本。智能化技术是与应用领域紧密结合的技术，可以针对各种应用环境的特点开发出不同类型的应用技术，提升产品的适应力，例如：图像识别：实时图像识别是对视频的图像压缩序列进行实时处理，来达到不同应用环境的要求。目标类型识别用于识别目标的类型、位置，进一步可以实现人像匹配、车辆分析（颜色、车型、车牌）；目标自动跟踪技术是通过对移动目标的识别，自动控制摄像机来跟踪目标的移动，监视目标的整个移动过程。这些智能化工作方式在多种应用环境下都很有价值。图像分析：移动目标的分析技术是通过对画面中移动目标的识别，分析统计目标的类型、流量、运动方向、速度等信息，可以用于交通道路指挥自动化以及重要场合自动检测分析，也可以用于环境监控中的自动化监测报警。

    三、DVR产品形态及其特点

    1.目前DVR产品状况

    从DVR发展的历史来看，首先出现了DVR板卡，它与PC机及不同的应用软件构成了PC式的DVR系统，这也是目前市场上的主力产品形态。而嵌入式DVR是在DVR应用成熟之后出现的新型的产品形态，目前成为了市场上的新热点。根据产品特点及其应用形态我们可以将DVR产品大致划为三类：PC式DVR、嵌入式DVR和网络式DVR，前两种无需解释，第三种指的是前端采用网络视频设备（比如IP摄像机），网络中采用专用服务器保存录像的一种应用方式。不同的DVR形态从技术角度来说没有什么本质性的差异，不同的形态在应用方面有着不同的适应性，需要根据实际应用需求来综合评估决定产品形态的选择，目前行业中对DVR存在的四大典型误区：DVR功能越多越好：这个误区可以说是容易被人理解，正确的方法是选择符合自己应用的产品，同时考虑到未来应用发展的需求。额外的功能会导致成本的增加、应用操作的复杂甚至系统可靠性的差异。嵌入式DVR比PC式DVR先进：这个误区可以说是深入人心，可能是由于嵌入式DVR无法自己组装了吧，其实从技术角度来说PC式DVR更先进，而嵌入式产品由于结构本身和开发周期长的特点技术上更简单实用。嵌入式DVR比PC式DVR稳定：这个误区是最没有根据的了，系统的稳定性与产品形态没有任何关系，取决于产品的设计、制造和检测工艺。如果你用一套廉价的主板和盗版的软件组成DVR，当然系统不会稳定。嵌入式DVR会取代PC式DVR：这个误区可以说是某些人的一厢情愿，两种形态各具有自己的应用特点和市场，谁也无法取代谁。从产品发展的历史看，PC式的DVR一直是行业的应用排头兵，当应用模式明确、市场成熟以后就会出现相应的嵌入式产品，这是由于嵌入式产品开发周期长、功能扩展性差的特点造成的。

    2. DVR形态的差异对比

    PC式DVR：PC式DVR具有处理能力强、结构灵活和可扩展性好等多方面的优点，在未来的DVR系统的应用中具有很大的市场和应用前景。
PC平台上有众多的软件公司开发了各具特色的应用软件，适应领域非常广，同时功能强大的PC平台可以扩展各种形式的应用，具有很强的处理能力和应用前景。例如目前热点技术DD智能检索功能，已经在系统中得到了应用，可以方便的在大量的录像中根据图像特征检索所关心的内容。由于PC平台软件开发修改周期短，测试手段多样，因此在DVR应用软件中增加特殊功能也非常方便，对于特殊环境应用具有很强的适应性。

    嵌入式DVR：嵌入式DVR具有产品专用性强，体积小，使用方便，价格便宜等特点，对于小路数监控领域有很大的优势。嵌入式系统的应用软件由厂家自己开发，同时嵌入式的额外处理能力有限，对于扩展功能有一定的限制。因此不能把应用需求建立在更新系统软件上，嵌入式系统软件的开发周期大大超过PC软件开发周期。嵌入式DVR适合于功能需求标准化同时监控路数不多的环境，比如银行ATM监控、网吧监控、车载监控等等，能够找到满足实际需求的产品即可规模化应用。目前随着应用的不断深入，大规模网络化监控的需求也提出来了，怎么样实现几百台甚至上千台的DVR使用和管理是目前业内最关心的热点之一。PC式和嵌入式DVR都具有良好的联网管理模式，同时也可以组成混合网络。对于网络式DVR，由于前端采用网络视频设备（比如IP摄像机）不具备本地存储功能，因此网络的可靠性就成了系统安全的核心问题。对于监控可靠性要求很高的场合选择要极其慎重，因为网络的故障会导致录像的全部丢失。这种模式通常适合于非安全监控行业。

    3. 如何选择DVR产品形态

    选择何种产品形态没有本质性的差别，关键在于产品应用的特点和使用习惯的考虑。
    选择嵌入式DVR的理由：
    如果你找到了完全符合应用需求的嵌入式DVR；
    如果你只需要16路以下的DVR，在成本方面考虑嵌入式有优势；
    如果你在应用和功能上将来没有任何升级扩展计划；
    如果使用人员习惯于遥控器操作；
    如果设备安装的空间有限或者应用环境无法安装PC机。
    选择PC式DVR的理由：
    如果你需要超过16路的DVR系统；
    如果要将DVR系统整合到自己的业务应用系统中；
    如果你在应用和功能上