嵌入式NVR的革命——基于X86架构的嵌入式NVR - 安防知识网

在DVR（Digital Video Recorder）时代，存在这样一个事实：嵌入式DVR取代PC Based DVR（X86架构），成为DVR市场的主流。随着网络视频技术的发展，进入了NVR（Network Video Recorder）时代。以IP技术为基础的NVR产品先天具备开放性的特点，要求NVR产品具备PC Based DVR所具有的强大、灵活性，又要具备嵌入式DVR所具备的高可靠、低功耗、易维护等特点。随着Intel发布基于X86架构的低功耗产品，嵌入式NVR进入了崭新的时代。

NVR时代产品竞争的焦点
IP网络、网络摄像机、网络视频编码器、网络存储技术的发展推动了NVR的发展，这是业界公认的事实。那么，NVR时代的产品竞争和DVR时代本质上一样吗？有什么区别？本文从NVR的本质来分析上述问题。

NVR的基本功能是：自身是一个纯网络设备，经网络输入IP视频，实时显示、录像存储及检索回放，具备了上述特征和基本功能，就可以认为是一台完整的NVR产品。

接入IP视频
这是NVR区别于DVR的最重要特性。IP视频设备主要包括视频编码器和IP摄像机，IP视频设备目前遇到的最大障碍是标准不统一的问题，像AXIS、BOSCH、SONY发起的ONVIF（开放网络视频接口论坛）组织就是认识到了IP视频设备标准的重要性，倡导一种开放的接口标准来推进IP视频设备的发展。笔者认为，IP视频设备的标准化还有很长一段时间要走，主要取决于IP视频设备市场的成熟度及一线厂商产品规模化程度。

NVR在一段时间内（至少3年）要适应IP视频设备标准不统一的现状，这样就要求在NVR上运行的软件具备很强的兼容能力，从这个角度来看，NVR更强调软件能力，而不是硬件能力，NVR竞争的核心转移到软件上来了。

实时显示
嵌入式DVR本地实时显示主要靠一个画面合成芯片完成1、4、9、16路画面的实时显示，插卡式DVR采用CPU直接回显非压缩的视频数据来完成实时视频显示。对于嵌入式DVR来讲，单独采用画面合成芯片已经不能完成接入的数字视频的显示，需要专门的DSP解码实现，这种模式最大的障碍是很难兼容第三方的IP视频设备在DSP上的解码。插卡式DVR由于采用X86架构的CPU，直接升级软件就可以采用CPU解码视频，实现对不同厂家IP视频设备的兼容。这就是为什么市面上的混合型NVR（DVR）大都是采用X86平台和Windows操作系统。由于NVR接入了不同厂家的IP视频设备，带来了本地实时显示的问题，本地实时显示更倾向于在X86架构平台上采用软解码来实现。

录像存储和检索回放
NVR时代，录像存储和检索回放功能趋向于拥有视频监控平台具有的强大的事件管理和录像计划管理及快速索引方式，比如录像检索中的快照功能、录像导航、基于智能视频分析的录像检索功能等等。

上面从NVR的基本功能对NVR的产品做了一些分析，从上面的分析来看，基于IP的网络视频监控需要NVR具备开放性，需要兼容各式前端设备，需要提供事件管理、报警联动、智能视频分析等更强大的功能。可以得出这样的结论，NVR时代，软件的价值远远超越硬件的价值，NVR除了具备基本的视频监控功能外，还需在不同的行业向应用软件发展。

针对目前的市场应用，以软件为核心价值的NVR会产生两大类产品，一类是用于中小型系统的嵌入式NVR，主要覆盖传统的嵌入式DVR的市场；另外一类是针对大型系统，具备强大处理能力和存储能力的NVR，主要覆盖传统的流媒体服务器+存储的市场。下文主要讨论基于X86架构的嵌入式NVR产品。[nextpage]

嵌入式X86架构NVR优点
嵌入式NVR软件的开放性和复杂性导致极大的开发工作量，目前X86平台上的软件开发难度是最低的，比起ARM、PowerPC、MIPS等架构的CPU，采用X86架构的NVR可以开发复杂的应用，降低开发费用，并且缩短产品的上市时间。

软件易于开发维护
支持最多的开发语言：C/C++、Java、C＃、Python、VC、VB等；可以获得的支持最多：最容易组建的开发团队、最多的可重用代码等。

良好的软件兼容性
·第三方IP摄像机兼容：第三方厂家的SDK多数基于X86上的Windows和Linux开发；
·第三方应用软件兼容：可以兼容第三方的智能视频软件、ERP、OA等。

良好的硬件兼容性
支持各种扩展卡：可以通过PCI、PCI-E等接口扩展Raid卡、光纤卡、串口卡等。

强大的处理能力
MMX、SSE、SSE2、SSE3等多媒体指令集使嵌入式X86架构NVR具备强大的音视频处理能力、支持高清解码。

网络处理能力：强大的CPU处理能力使NVR网络吞吐能力可以达到真正的千兆。

Intel ATOM系列CPU用于嵌入式NVR
Intel在2008年推出了ATOM系列CPU，针对桌面市场的型号为CPU为230（单核），芯片组为945GC；针对笔记本市场为N270，芯片组为945GSE。

ATOM系列处理器凭借性能够用、低功耗、低成本，在网上本市场火爆之极。无论是230还是N270，都是嵌入式NVR最合适的CPU（主板见图1）。

[nextpage] 预计，2009年第四季度，ATOM平台将推出升级产品，推出整合北桥的CPU，整体平台功耗将会大大降低（ATOM桌面平台实例见图2）。

嵌入式NVR 操作系统
嵌入式NVR主要采用Linux和XPE（Windows XP Embedded）操作系统。采用经过裁剪的Linux操作系统的嵌入式NVR具备工业级稳定性，弊端是需兼容的前端IP视频设备厂家必须提供Linux下的解码库，同时提供这样解码库的厂家很少，并且在应用层的开放程度较弱。采用XPE操作系统的好处是NVR具备了工业级的稳定性，又具有很好的兼容性，目前主流品牌的IP前端视频设备都支持Windows XP。采用XPE的问题在于成本，每台机器许可费用大约在90美金。

结语
IP视频监控市场正经历着飞速发展的时期，NVR正在逐渐取代DVR，将成为市场的主流。NVR的核心竞争力在于软件，DVR厂商是不是准备好了抛弃ARM、PowerPC、MIPS等架构，采用X86架构构建嵌入式NVR产品来迎接时代的变革？期待着市场给出答案。（本文作者郭明尧现任职于北京东方网力科技有限公司）