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网络王朝监控厂商如何保持NVR产品竞争力?

发布时间:2014-10-01 15:01  文章来源:企互网络

NVR家族促膝谈“芯”.

     随着安防行业的高速发展,“高清”和“智能”已经是当前视频监控领域炙手可热的话题,整个行业已经全面进入了数字化时代。而伴随ONVIF等国际标准协议的不断完善,功能逐渐齐全,通过ONVIF等标准协议就可以实现预览、存储、移动侦测、OSD、云台控制等功能,前端各厂家不同的网络编码设备与NVR之间的对接也将不断标准化。可以预见,未来NVR将会是一种井喷式的发展,各厂家NVR产品之间的竞争将更加白热化。NVR产品的竞争主要围绕着高清接入路数、网络吞吐、解码性能和录像存储周期等,而设备性能的强弱很大程度上取决于NVR的芯片方案,所以,NVR芯片的发展反过来也决定了NVR产品的发展和竞争。面对层出不穷的高清NVR芯片解决方案,监控厂商应该如何选择,才能开发出满足不同用户复杂、个性化的高清应用需求,保持NVR产品竞争力?

  NVR家族促膝谈“芯”

  在NVR芯片市场上主要是CPU和SoC之间的竞争。我们所说的CPU芯片方案主要是基于X86架构的一种NVR产品形态,这类NVR通常具有较大的网络吞吐和接入能力,一般可以接入几十甚至上百路前端,但是系统只是把CPU的一部分资源拿出来进将“芯”比“芯”,谁将成为

  行软件解码,所以其解码能力比较弱,一般只能解4路D1或者1路1080P的码流,当然也有部分厂商通过CPU+GPU的模式来提高设备的解码性能。但整体来说,CPU架构的硬件成本及功耗用电成本会更高。针对当前应用的复杂性,SOC芯片能更好地满足功能应用和预览解码的需求,且集成众多接口,用ARM作为应用处理器进行多样化的应用、用户界面和接口开发,利用DSP进行算法加速,提供设备强大的解码性能,单颗DSP芯片可以实时解码4路1080p甚至8路1080p的码流。同时,SoC方案配合Linux操作系统,组成一个专业的软硬件结合体,稳定性非常好,安全性很强,功耗也比较低。因此SoC芯片方案的NVR产品会受到更多用户的青睐。

  目前NVR市场上SoC方案的NVR通常可以分为两大类: ARM和DSP为同一芯片。此方案中ARM和DSP为单一芯片,独立协调完成数据收发、接口定义、图像处理和预览解码等功能,比如Marvell(美满电子)、Ti(德州仪器)、Hisilicon(海思半导体)、Trident(泰鼎)、NXP(恩智浦半导体)等厂家都有类似的芯片应用方案。由于单一芯片需要完成的工作相对较多,所以该方案的NVR设备接入路数相对来说不会太多,包括海康威视这样的嵌入式NVR领先企业,目前也只做到64路720P@2Mbps码流的高清网络相机接入。

  ARM和DSP为不同芯片。此方案中ARM和DSP分别为两块独立的芯片,相互分工与合作,通常应用于一些高端的嵌入式NVR中,比如128路、256路等接入路数大,存储周期长的设备。方案中主控通常选择一款多核高性能的ARM来完成DSP、面板、接口、存储、远程控制等各类子系统的管理,然后解码显示部分都由DSP芯片来完成,比如Marvell多核ARM+Ti或Hisilicon的DSP等。因此这类设备通常具备较强的设备性能,同时可以通过硬件接口的扩展来提升设备的存储、预览输出等性能。

  NVR“芯”中的高富帅

  随着高清网络摄像机的普及,用户对NVR+IPC方案的需求越来越强烈,对NVR的接入能力、解码能力和性价比等要求也越来越高。如何满足用户丰富的应用需求,就要求设备厂家需研发出性能超“高”、接口丰“富”和功能“帅”气的NVR产品,也就对芯片的性能提出了更高的要求。

  近期某安防杂志就对一些厂家的高性能NVR新产品进行了评测,评测的产品涵盖了本文中所提到的三种硬件方案。其中就不乏一些具备“高富帅”特征的嵌入式NVR产品。

  性能超高。NVR产品的性能主要体现在高清网络摄像机接入性能、网络吞吐性能和高清图像解码性能等。在参与评测的产品中,部分产品可以支持256路高清网络摄像机接入,且最大可接入500万甚至是800万分辨率的相机;拥有高达640Mbps的IPC接入带宽及1Gbps左右的网络吞吐带宽;6个HDMI输出口同时解码,达到24路1080p的解码性能,不但帮助用户节省了解码器的成本,还避免了很多兼容性方面的问题,让用户的监控变得轻松而愉悦。

  接口丰富。目前市场上主流的NVR产品通常具备1个网络、1个HDMI/VGA/CVBS输出接口、1/2/4/8/16个SATA接口、1-4个USB 2.0接口等。而在本次产品评测中,却出现了一些拥有丰富接口的设备。比如支持6个HDMI输出接口同时还支持VGA、前面板液晶触摸屏的输出接口;24个SATA接口,每个接口支持4TB硬盘接入,实现大容量的存储,同时还支持miniSAS、eSATA等扩展接口进行扩展存储;冗余电源,全插拔模块的设计,既保证设备的稳定运行,也对维护人员提供了更便捷的安装维护方式。

  功能帅气。NVR工作的载体是网络,而网络通常都会有一些抖动和不稳定的潜在风险存在,进而引起NVR与IPC掉线,导致录像丢失,这也是很多人对NVR+IPC应用方案心存疑虑的一方面,因此能荣膺高富帅榜的NVR必须是要能解决这类用户顾虑的产品。目前,部分产品通过ANR断网补录技术(IPC中安装SD卡,NVR与IPC网络断连时录像存在SD卡中,NVR与IPC网络恢复后将SD卡中的录像文件传给NVR,保证录像的联系性)和N+1热备功能(网络中多安装1台NVR作为热备NVR,当其中1台工作NVR异常时,热备NVR接管其工作,当工作NVR异常恢复后,热备NVR停止工作并将录像回传给工作NVR,保证录像的连续性)进行完善,而且取得了良好了效果。



2用“芯”成就NVR未来.


  另外,随着监控摄像头的增多、录像数据更为海量、犯罪手法多样化,智能监控势在必行。但由于NVR本身性能的制约和编码的前端化,若要实现智能功能在一定程度上还需依赖于前端网络摄像机。以前,由于高清网络摄像机编码芯片性能不足,无法运行太多复杂的智能编码算法,智能分析一般通过服务器上运行软件来进行。服务器价格昂贵,这种方式无疑增加了整体监控系统的成本,也是导致高清监控“智能化”应用无法全面普及的重要原因之一。高性能编码芯片的问世,让智能算法前置成为可能。目前海康威视等厂家就推出了支持跨界、区域入侵侦测,人脸侦测,画面虚焦、场景变更侦测等智能分析功能的SMART IPC,而伴随着SMART NVR的问世,与SMART IPC强强联合后,可实现智能报警、智能存储、智能回放和智能备份等功能。相比较智能服务器的方案,SMART NVR+SMART IPC的方案拥有更好的优势,在不增加监控成本的条件下,提升高清监控,录像存储、检索和回放的效率。

  用“芯”成就NVR未来

  视频监控市场需求的不断增长,带动了视频监控核心器件——芯片生产商的快速发展,芯片市场的竞争也异常激烈,而各大芯片厂家积极研发新技术推出新产品,也推动了嵌入式NVR的飞速发展。嵌入式NVR中的SoC市场上常见的厂商有Ti(德州仪器)、、Hisilicon(海思半导体)、Marvell(美满电子)、Trident(泰鼎)、NXP(恩智浦半导体)等。

  在嵌入式NVR中SoC芯片市场上,占有率较高的要数Ti、Hisilicon和Marvell了,综合芯片性能、成本、特点、技术支撑等多方面因素,三家厂商的产品也各有千秋,NVR厂商可以依据自己产品的特点进行选择。

  在中低端市场上,ARM和DSP为同一芯片的SoC方案就可以满足用户需求,TI和Hisilicon芯片占据了这部分市场的绝大部分比例,比如Hi3535、Hi3516C、Hi3520D、Hi3521等,TI的M8165、DM8166、DM8167、DM8168、DM8148、DM6467等。较Hisilicon芯片,TI芯片通常具备更高的解码和网络吞吐性能,尤其是Ti的DM8168,具备极高的集成度,性能已处于业界SoC方案的领先地位,集成了高达1.2GHZ的A8核ARM处理器、1GHZ的C674x浮点DSP和若干二代可编程高清视频影像协处理器,可支持8路1080p或16路720p分辨率同时高清解码,400Mbps甚至更高的网络吞吐,同时还提供了丰富的扩展接口,可显著降低NVR系统的成本和复杂性。

  在高端市场上,ARM和DSP为同一芯片的SoC方案可能就无法满足用户高清接入、存储或网络吞吐上的需求,这时候我们就可以选择ARM和DSP为不同芯片的SoC方案来进行开发,想必在网络高性能和企业级存储性能方面更权威的Marvell多核处理芯片将会是ARM中一个非常不错的选择,比如ARMADA XP(MV78460、MV78260等)、Discovery Innovation(MV78200、MV78100等)等系列嵌入式处理器。Marvell嵌入式处理器经过专业的定制化设计,主板采用ARM架构设计,价格比X86架构的低很多,并集成先进的电源管理技术,

  降低功耗,是传统X86架构的主板功耗的1/20,节省了用电成本和散热处理成本,是一款真正的“绿色产品”。同时,其还提供了多个SATA控制器、千兆网口、PCI-e2.0、I/O外设等丰富的接口,可扩展性也相对较强。总体而言,Marvell的ARM架构的高性能NVR与传统X86架构的高性能NVR相比,在保证超高性能的前提下,还具备超低功耗、超高性价比、超丰富外围接口等特点。

  对于监控设备厂家来说,即使选择同样的芯片,仍然需要厂家对于外部输入输出接口、底层驱动、协议等进行配置和调试,而这些才是决定一个产品最终效果和性能的关键因素,也最能体现一个厂家的底蕴实力。海康威视根据自身产品定位以及不同厂家不同性能的芯片特点,博采众长、扬长避短,提供符合市场需求的多系列NVR产品。

  结束语

  芯片市场百家争鸣,百花齐放,这种良性竞争的局面推动着各大芯片厂家不断推出更高性能、集成度更高、功耗和成本更低的编解码芯片,无疑也促进了安防产业的发展。最基本的功能、规格等由芯片来完成,并提供一个强大的平台,让设备厂家能够提供更多的资源应用到研究、开发并为下游用户带来更多价值上来,从而推动产业向更深、更广的范围发展。

  时刻关注用户需求,提供更高的接入能力、更强的解码性能、更长的存储周期、更低的采购维护成本以及更准确智能算法分析的产品,满足用户个性化、多样化的监控需求,才是每个监控厂家应当追求的终极目标。