NVR的核心价值:视频中间件

文｜北京东方网力科技有限公司 张 帆

2007～2008年视频监控市场争论的焦点是NVR能否全面取代DVR。当时NVR受制于网络的发展、自身技术的成熟度以及高昂的价格，虽然在部署、存储、网络等方面都有明显优势，却仍陷于叫好不叫座的尴尬之中。随着安防行业数字化、智能化步伐的不断迈进以及IP网络的快速发展，NVR技术不断成熟，成本快速下降；同时，市场对原有系统整合、监控系统联网、视频智能分析等应用的需求越来越大。今时今日，市场关注的焦点已不再是NVR是否能够取代DVR，而是NVR取代DVR以后如何兼容数模混合时代遗留下来的大量DVR系统，如何让视频图像看得更清晰，如何让视频监控更加智能化，如何在全数字时代接入各种新的数字设备，如何统一资源、统一编号、统一权限、统一管理，最终使“事后取证”的传统监控模式逐步过渡到“事中管理、事前预防”的新型管理模式。监控行业与IT行业的紧密融合，让我们重新认识了监控行业的本质。以IT化的思路来思考监控行业的问题，或许能为NVR的发展找到合适的道路。

视频大联网的大背景，具有异质数字设备种类繁多（如不同厂家的DVR、DVS、IPC），用户定制化需求各异（如报警系统联动、门禁系统整合、GIS电子地图整合）的特点。虽然ONVIF、PSIA等组织倡导采用一种开放的接口标准来推进IP视频设备的发展，但从现状来看，标准化的发展仍然任重道远。现阶段最棘手的问题是如何利用旧设备、如何整合新设备、如何增加新应用，这是困扰NVR厂商的最大难题。在这种复杂的环境下，NVR必须具备充分开放的体系架构，才能够高效、稳定地进行集成。但是目前采用的策略，即用户为各NVR厂家提供协议或者SDK，由NVR厂商进行集成开发的方式，是无法真正实现此目标的。在这个开发过程中有两件事情值得关注：接入成本（时间成本、人力成本）和系统稳定性（接入后NVR系统的稳定性）。只有系统开发完毕并经过长时间的测试验证，开发成本以及系统稳定性才能被准确评估。在这个过程完成之前，用户和NVR厂商都是无法对接入成本、接入后NVR系统的稳定性准确预估的，但双方合同的签订却是在正式进行开发工作前进行。为了从根本上解决这个矛盾，东方网力引入了已在IT领域得到广泛应用的“中间件”的概念，发展出“视频中间件”（即组件式对象和服务架构），从而使开发人员可以灵活、高效地集成各种数字设备，并且保证了NVR系统的稳定性。

什么是中间件？中间件是位于平台（硬件与操作系统）和应用软件之间的通用服务。这些服务拥有标准的程序接口和协议，针对不同的操作系统和硬件平台，可以有符合接口和协议规范的多种实现。目前比较流行的SOA（面向服务的架构）的基础就是中间件。

什么是视频中间件？简单来说，视频中间件就是满足数字视频行业的能提供分布式、面向服务架构的系统软件或服务程序，其架构如图1所示。有了视频中间件，用户无需担心异质设备接入后NVR系统的稳定性，厂商也可以准确预估开发成本。

NVR的视频中间件由设备接口层和应用接口层组成，通过对设备接口层和应用接口层添加相应的组件，可以实现不同厂家数字化设备以及其他系统的应用整合。对用户来讲，引入NVR视频中间件最大的好处在于无需再关心数据资源从哪台设备上调用而来、视频图像需要经过怎样复杂的切换，只需要通过应用层统一的人机操作界面就可以完成视频直播、点播、存储、检索，以及GIS地图、视频智能分析、综合应用等服务。

图1 视频中间件架构图

设备接口层包含多种视频中间件，每一类设备的接入都可以通过视频中间件精确定义的系统接口来实现。我们可以将设备层的中间件称为驱动，例如报警设备接入驱动、网络摄像机接入驱动、DVR接入驱动等。以网络摄像机接入为例：只需在NVR上添加网络摄像机所对应的组件（视频中间件），并在后台数据库中添加相应配置，就可快速实现不同厂家的网络摄像机的接入。这些视频中间件可以作为独立的产品进行销售，无需再进行任何开发，就可以完成十几个甚至几十个厂家的数字设备的接入工作。视频中间件是一种标准化的程序，可以令NVR的产品开发更灵活、更高效、更稳定。使用NVR视频中间件产品可以实现跨硬件平台、跨操作系统的开发，并支持多种语言开发，多种数字设备接入，多种业务接入等。

未来，兼容性仍是决定NVR能否占据市场主导地位的关键因素。从以下几个角度来思考NVR的技术发展方向，可能会有所启发。

从视频接入的角度来看，NVR接收的视频数据均经过编码压缩处理，成为全数字化的IP数据。不同品牌、不同型号的网络摄像机和编码器有不同的编码压缩算法。这就要求在没有统一的标准之前，NVR厂商必须付出大量的人力、物力来对市面上不同厂家的网络摄像机、编码器进行前期研发，以便提前应对项目中可能会出现的各种设备。这是NVR成为像DVR一样的通用视频接入设备，占据市场有利地位的基础条件。

从大联网的角度来看，NVR的销量增长不但要立足于新建监控系统，还要立足于与不同厂家的管理平台互联互通，更要建立在对DVR时代遗留下的大量数模混合系统完全兼容、在联网整合时充分利用旧有资源之上。这就要求NVR能够兼容数模混合系统中不同品牌的嵌入式DVR、工控式DVR、云台、监控键盘等。只有完全整合原有系统，才能有效地发挥NVR在全数字化方面的优势，这也是对NVR厂商提出的最大挑战。

从实战应用来看，DVR时代监控系统所提供的“傻看”、“傻录”等应用功能已不能完全满足用户日益增长的需求，与各个应用系统的结合是NVR体现其附加价值的重要方式。如NVR与视频智能分析系统结合、与GIS电子地图集成、与GPS系统集成、与报警系统联动、与门禁系统联动集成、将移动视频监控子系统无缝接入等。只有通过与其他应用系统的大量结合，才能让NVR最大限度地体现网络化的优势，让视频创造价值，让数据整合提高管理服务效率，让NVR系统发挥更大的作用。

从功能性来看，NVR最大的亮点在于它突破了传统的存储模式，存储可放在网络中的任意位置。NVR级联可实现云存储、云计算，从而向全面提供云服务的运营模式发展。传统的文件系统在反复读写的过程中，时间稍长就会产生磁盘碎片，导致磁盘读写性能急剧下降，严重时甚至会造成硬盘损坏。这种文件系统已不能满足云计算对视频数据实时回放、快速检索以及数据存储安全的需求。这就要求NVR的文件系统必须重新设计，以减少录像碎片、提高检索效率以及NVR系统的稳定性，从而满足云应用对大容量存储的要求。另外，NVR需具备完备的权限管理体系，让网络中的每一个用户都具有全网范围内唯一的用户权限，并可根据权限级别进行干线预留、抢占、复用等。这是NVR系统在设计过程中必须考虑的。

NVR时代，用户的需求是更加专业、灵活多变的，这些专业的需求给NVR的发展指明了方向，也为技术研发带来了挑战。不管NVR是以Embedded NVR（嵌入式NVR）或是PC Based NVR（PC式NVR）的方式出现，为了适应各种应用环境，NVR厂商都必须进行大量的开发工作。既要能够快速地接入第三方的设备、应用系统，又要保证接入后NVR系统的稳定性，最有效的方法就是采用“视频中间件”。未来的NVR系统里会出现不同厂家的智能视频分析中间件、录像存储检索中间件、事件管理中间件等。NVR所具备的开放性是未来市场竞争的关键点，竞争的核心是软件，软件的核心就是视频中间件。目前，各大NVR厂商都在大力发展中间件技术，以满足用户和工程商灵活多变的业务需求，适应各种设备及应用系统的快速整合。