NVR

進入21世紀後，隨着網絡技術的發展，通過網絡對視頻數據進行存儲的需求越來越多，以硬盤錄像機DVR為核心的監控系統又進一步發展成為具有網絡功能的NVR系統。

NVR即網絡視頻錄像機，是網絡視頻監控系統的存儲轉發部分，其核心功能是視頻流的存儲與轉發。與DVR相比，NVR的功能比較單一，本身不具有模數轉換及編碼功能，不能獨立工作，通常與視頻編碼器DVS或網絡攝像機IPC協同工作，完成視頻的錄像、存儲及轉發功能。 ^[1] 

NVR有不同的產品形態，雖然其核心功能是網絡視頻流的捕獲、存儲、管理與轉發，但是，不同公司有不同的設計來完成這些功能，並有各自的特點。主要有三種NVR產品形式。

第一種是基於PC服務器式的NVR軟件產品（Software Only），即廠商提供的是NVR軟件加授權許可模式，可以安裝在任何滿足要求的標準PC機或服務器上。

第二種是由廠商提供軟硬件一體的NVR整體解決方案，即廠商將NVR軟件安裝在其定製的PC服務器上，即所謂的（Turnkey Solution）產品。

第三種是嵌入式的NVR產品，即基於嵌入式硬件平台及操作系統的嵌入式設備；另外還有存儲設備廠家開發的存儲管理一體設備，不是主流的NVR形態。

在穩定性方面，雖然PC式NVR系統的可靠性沒有嵌入式NVR系統的可靠性高，但相比於PC式DVR系統，PC式NVR系統的功能相對簡單，出故障的環節較少，穩定性要好於PC式DVR系統。

在擴展性方面，由於PC式NVR系統基於通用的PC平台及通用的操作系統，其硬件的接口通用、開放且標準化，容易與其他硬件兼容，軟件開發也比較方便。而嵌入式NVR由於硬件集成度過高，接口單一，與其他硬件的兼容性不夠好，且嵌入式軟件的附帶功能不太強，使得二次開發相對複雜。 ^[1] 

用户需要根據相應的需求進行PC/服務器的採購、系統配置，然後安裝NVR軟件，這是一個基本要求，是必須要滿足的硬性指標。

1）平台剛性需求

對於硬性指標，用户通常希望它是“寬泛”的，如同身邊的MP3軟件，一般希望MP3軟件可以在任何硬件PC及操作系統上使用，而不是在指定CPU、指定操作系統的平台上才能使用。NVR實質是在硬件基礎上的軟件應用，出廠前一般NVR軟件廠商均會對一些平台及操作系統進行兼容性測試，但是，這種測試可能是局部的而不全面，那麼在非認證測試的平台上運行該NVR程序可能會在日後使用過程中出現問題。

2）平台彈性需求

對於不同負載的NVR，對內存資源、CPU資源的佔用情況不同，因此其對硬件的要求也是不同的，比如6.4通道4CIF實時錄像配置的NVR與32路CIF實時錄像配置的NVR對CPU及內存的要求肯定是不同的，因此，必須根據不同的NVR負載，選擇滿足相應要求的硬件（CPU視頻通道數量及具體參數，如幀率、分辨率及內存等）以實現較高性價比。確定平台的軟性需求時要考慮下列情況。

◆視頻通道數量及具體參數，如幀率、分辨率；

◆視頻碼流設置，與視頻通道參數相關，單位是Mb/s；

◆視頻錄像需求，如按照時間表錄像、全部時間錄像或報警觸發錄像；

◆音頻通道數量；

◆可能的併發訪問數量，包括實時瀏覽與錄像回放。

對於不同負載的NVR廠商通常會列出相應的平台系統最低配置需求清單，通常包括CPU頻率要求、內存要求、網卡、系統盤大小、操作系統版本等。 ^[1] 

1）用户界面佈局

NVR軟件界面（GUI）是人機交互的窗口，系統的所有功能，如通道參數設置、啓停錄像、視頻瀏覽、視頻回放、視頻導出、PTZ控制等各項操作均通過用户界面完成。

不同NVR廠家的用户界面佈局可能差別很大，但是主要功能相差不多。通常，人機界面應該符合用户的操作習慣，做到界面佈局合理、功能適用、操作簡單。

2）視頻瀏覽功能

通常，在NVR軟件平台上，可以添加並顯示系統中所有視音頻通道（包括其他NVR下屬的通道）。在GUI上形成結構清晰的通道資源目錄樹，以進行實時視頻瀏覽操作，而不需要分別登錄連接到不同的NVR去加載不同的NVR。實時視頻瀏覽有兩種方式，一種方式是直接拖動左側的相應通道到目標窗口顯示區域即可，另外一種方式是先選擇顯示窗口，然後鍵盤上輸入通道的快捷鍵並回車即可。

（1）錄像模式。

對於同一NVR上的不同通道可以具有多種不同的錄像模式供選擇，可以進行報警啓停錄像（前後預錄功能）、按照時間表錄像（如每週7天，每天不同時間段）、手動啓停錄像等多種模式，並且可以對各種錄像模式廠的錄像參數配置進行不同設定，如設置幀率等。

（2）存儲支持。

NVR通常支持多種存儲架構，可以利用服務器內置的標準硬盤進行存儲，或利用SCSI或FC接口的標準外部磁盤陣列進行存儲，或利用網絡存儲設備如SAN及NASO。

（3）視頻備份。

視頻備份也叫視頻歸檔，利用歸檔服務器（Archive Server），通過網絡對報警視頻或重要視頻進行備份，尤其是在大型項目中，此功能主要針對NVR中重要通道的錄像或報警錄像進行集中歸檔，將視頻從NVR設備鏡像備份到另外的存儲服務器。

（1）多種回放模式。

視頻回放具有多種模式，可以分時間段回放、報警視頻快速回放及隨時反向回放等。在回放過程中，可以逐幀播放，可為回放片段添加標記以便於日後查找。回放過程中可進行正常播放、加速播放、降速播放、暫停、停止等各種操作。

（2）視頻導出。

可以將視頻導出成視頻文件，可以轉換成AVI通用格式；可以為導出文件設置密碼；可以同時導出多個視頻片段，並給視頻片段加上目錄索引。

（3）多通道回放。

在一些現場事件發生後，為了全面瞭解該監控點位置周圍場景的情況，有時候需要多個通道視頻同步回放操作，通過多路視頻同步回放便於全景式展現事件發生的全過程。

（1）事件列表。

按照系統事件生成的事件列表，如報警觸發、視頻分析觸發等可以快速地進行回放，只需要點擊事件列表中的某個具體事件信息條目，系統將自動回放與事件對應的。

（2）視頻錄像的快照功能。

在事件調查的過程中，如果事件的持續時間很長，那麼需要很長時間逐步檢查錄像，一般可採用快進或快退的功能。錄像快照功能可以將頁面中所有的視頻進行標誌性分段並賦予每個視頻片段一個“代表畫面”，即“視頻快照”，這樣，操作人員點擊相應的“快照”便可以對該快照代表的視頻段進行回放，可以大大提高效率。

（3）off-line VMD調查功能。

事後調查即對於平時未開啓VMD功能的通道，如果在日後需要進行視頻回放，查找那些有視頻移動（Video Motion）的場景可以採用此功能。此功能支持報警區劃分、行動方向和目標尺寸過濾等，這樣限定了搜索條件後再進行查找，非常高效。

6）用户權限管理

用户權限通常分為操作權限及實體權限，操作權限指視頻瀏覽、PTZ控制、視頻回放、設備添加刪除等功能，而實體權限指攝像機視頻、音頻、錄像機、編碼器等具體設備資源，操作權限與實體權限組合共同構成用户的真正權限。

在一個大型系統中，通常有多個不同級別的用户為了方便管理、保證系統安全，需要對所有操作人員的操作行為進行跟蹤、記錄，並形成用户操作日誌。這樣，當日後需要事件調查時，可以直接導出用户日誌表。用户操作日誌保存在系統數據庫中，可以依據索引條件進行查詢、導出及打印。

8）設備管理

在大型系統項目中，系統需要有網管功能，以定期對所有設備狀態進行巡檢，發現故障及時提示操作人員進行檢查維修以最小化損失。對於不同的設備故障等級有不同的標記，並將設備故障日誌寫入到數據庫中，供日後查詢及導出。 ^[1] 

NVR技術應用功能模式，較為靈活且能夠在很大程度上滿足當今視頻監控系統功能需求。以NVR技術為核心的小型NVR方案，具有規模較小、操作靈活、使用方便、經濟實用等優點，其前端主要配合高清視頻攝像機支持8路720P的高清視頻圖像接入，然後通過NVR技術實現高清視頻圖像信息的集中管理和實時存儲。另外，此種小型NVR方案，還可以支持視頻圖像的遠程管理、視頻圖像的預覽分析、以及千兆網口視頻圖像數據的實時上傳、本地預覽、視頻錄像回放等功能。小型NVR高清視頻方案，其總體性價比很高，且系統簡易、操作靈活性較高。這種小型NVR高清視頻監控系統被廣泛應用到公司企業、工廠、家庭別墅、辦公場所、商鋪、超市等小區域範圍集中視頻監控領域。

高清視頻監控系統功能要求的進一步增多，要求視頻監控系統具備擴展、級聯、以及標準ONVIF通信協議的技術性能。通過NVR設備可以將視頻監控系統前端不同廠家不同品牌的高清攝像機進行有機互聯，這樣通過NVR集中構建一個統一功能集成的局域網絡，從而實現視頻監控系統中的NVR級聯、擴展和大容量存儲。另外，通過NVR擴展在後端搭建一個集中高級應用管理技術平台，可以對NVR設備組進行統一管理和配置，以實現區域範圍內的多用户轉發和各種應用功能服務（轉發/管理服務器組），主要包括：轉發服務器、管理服務器、存儲數據庫、點播服務器、以及客户端高級應用軟件等功能模塊。中型NVR高清視頻系統通常應用在1000路以下的中型高清視頻監控項目中，其優點在於NVR可以實現分佈式佈置和集中統一存儲，且運行穩定性較高，後端技術平台進行統一管理和應用，能夠實現多用户多級別的集成統一應用服務。二級中型網絡主要以區、縣或地級市的城市視頻監控構架為主，其通過NVR實現視頻圖像數據的存儲和接入前端設備的集中通信管理，進而實現對前端高清攝像機錄像視頻的存儲、管理、客户端視頻圖像預覽、本地解碼上牆等多種服務應用功能，同時還可以通過省一級視頻監控中心的授權，實現不同級別用户客户端間視頻圖像信息的預覽、控制和共享，完全滿足地、縣、市等城市二級用户平安城市正常的視頻監控功能需求。

在二級網絡結構基礎上，通過專網、光纖網、以及公共服務網絡匯聚到一級網絡中，構建大型NVR高清視頻系統。通過工控式NVR實現一級網絡的存儲和轉發服務，同時實現視頻監控系統的冗餘安全備份，這種分佈式多級配合後端集中管理網絡模式，大大提供了視頻監控系統的整體功能和容錯性能，彰顯了基於NVR技術的高清視頻監控系統的操作易便可靠性，滿足城市平安視頻監控的靈活性、多功能性能、共享性、應急處理性等多方面功能需求。

NVR技術憑藉其自身多方面的優勢，在城市安全存儲、國家安防等工程項目領域中得到了廣泛推廣應用。在市場和技術等多方面驅動下，NVR技術必將成為城市安防高清視頻監控領域的主流技術，具有非常強大的理論研究和實際應用前景。 ^[2]