Мрежови видеорекордери (NVR)

Мрежовите видеорекордери (Network video recorder, NVR) са специализирани системи, използвани все по-често в сградните решения за сигурност и видеонаблюдение поради множеството им предимства в сравнение с популярните дигитални видеорекордери (DVR). NVR платформите представляват компютърни конфигурации, състоящи се от софтуерна програма, която записва видео в дигитален формат на твърд диск, USB флаш устройство, SD карта за памет или друго устройство за масово съхранение.

NVR системите не разполагат със специализиран хардуер за видеозапис, а софтуерът се инсталира на друго устройство, обикновено с вградена операционна система. С цел повишаване на функционалността и улесняване обслужването на такива системи често се използват стандартни операционни системи с конвенционални процесори и софтуер за видеомениджмънт. Мрежовите видеорекордери традиционно се внедряват в IR-базирани системи за видеонаблюдение.

Принцип на работа

Мрежовите видеорекордери се отличават от DVR системите основно по това, че входящият сигнал постъпва чрез мрежова връзка вместо посредством директна връзка към карта или тунер за видеозапис. Видеозаписът на дигиталните видеорекордери се кодира и обработва на самия рекордер, а записът на NVR системите се кодира и обработва в камерата и се изпраща (стриймва) към рекордера за съхранение или отдалечено визуализиране. В мрежовия рекордер може да бъде извършена допълнителна обработка на видеоматериала, например компресиране или тагване (етикетиране) с метаданни.
На пазара се предлагат и хибридни (NVR/DVR) системи за видеонаблюдение, които включват функционални особености и от двата типа видеорекордери, като най-общо тези платформи се причисляват към мрежовите решения.

Голяма част от NVR-базираните системи за видеонаблюдение в домове и малки търговски обекти са безжични, тъй като това улеснява инсталацията. Тези платформи обикновено позволяват достъп от уеб браузър или мобилно приложение, като разполагат и с възможности за изпращане на известие до потребителя при задействане на аларма за неоторизиран достъп до обекта.

Мрежовите видеорекордери се считат за логичната следваща еволюционна стъпка в технологиите за видеозапис в сферата на сигурността. Макар на практика и те да са дигитални по своята същност, е важно да се откроят разликите им с DVR системите.

Разлики между DVR и NVR системите

Дигиталните видеорекордери извършват цифрова компресия на аналогови видеоемисии и ги запаметяват на твърд диск, а терминът "дигитални" се отнася пряко към технологиите за компресиране и съхранение, но не и към изпращаните видеоизображения. Ето защо DVR системите традиционно се позиционират в близост до източника на аналогови емисии.

За разлика от тях, NVR системите съхраняват дигитални видеоизображения директно от IP-базираната мрежа. На практика най-отчетливата разлика между двата типа решения е, че DVR рекордерите записват от аналогови видеопотоци (стриймове), осигурени от аналогови камери, а NVR рекордерите записват видеопотоци, които вече са били кодирани в самите камери. В конфигурацията на NVR системите няма конектори за видеосигнал – входният и изходният сигнал са IP данни, съдържащи компресирано и кодирано видео. Чрез позициониране на компресиращия компонент или в IP камерата, или в IP кодиращо устройство, NVR системата си осигурява по-висока гъвкавост и по-добро качество в сравнение с DVR решенията. Дигиталните видеорекордери обикновено се нуждаят от окабеляване, докато NVR системите могат да са както жични, така и безжични.

Архитектура и мащабируемост

Основно предимство на архитектурата, базирана на мрежови видеорекордери, е, че те могат да бъдат позиционирани навсякъде из мрежата – в мониторинг център, в близост до камерите, в периферията, консолидирани на едно място в център за данни и т. н. NVR системите записват и възпроизвеждат видеото едновременно, а записите от което и да е устройство могат да бъдат визуализирани отдалечено по едно и също време от голям брой оператори, разпръснати в различни мрежови точки – независимо един от друг и без да си влияят помежду си.

Независимостта на физическата локация е важно предимство, което позволява стратегическо позициониране на NVR устройствата с цел минимизиране на ефекта от видеострийминга върху използването на честотната лента. Типично NVR рекордерът се инсталира в рамките на LAN мрежа и в мрежова близост (която не е задължително да е и физическа) до група камери. Така мрежовото натоварване се поема от локалната мрежа, което спестява капацитет за други критични зони на мрежовата инфраструктура.

Сред предимствата на NVR системите е и тяхната мащабируемост. Тя позволява инсталирането на неограничен брой видеорекордери в мрежата, а добавянето на всеки нов изисква единствено неговото захранване, свързване и конфигуриране. NVR решенията осигуряват и по-голяма дългосрочна надеждност на системите за видеонаблюдение. Тъй като мрежовият видеорекордер записва IP поток от данни, системата може лесно да бъде оптимизирана с камери с по-висока резолюция, без рекордерът да срещне трудност да ги записва.

Свързаност, гъвкавост и качество

Мрежовите видеорекордери осигуряват по-добра свързаност в сравнение с DVR системите, особено в инсталации, обхващащи множество обекти. Това се дължи на факта, че NVR устройствата са отговорни само за записването на IP стриймове, но не извършват компресиране. Така към системата могат да бъдат свързани множество уеб клиенти за визуализиране и да се възпроизвежда видеозапис от по-голям брой камери, особено при ограничен честотен обхват. Гъвкавостта на мрежовите решения се гарантира и от условието, че камерите за видеонаблюдение не е задължително да бъдат физически свързани към рекордера. Вместо това IP камерите е достатъчно просто да бъдат в рамките на същата мрежа. На този принцип в една и съща мрежа и към един и същ мрежов видеорекордер могат да бъдат свързани камери, разположени по целия свят, а системата да ги възприема като единна платформа.

Тъй като NVR устройствата получават изцяло цифров сигнал от камерите, качеството на видеозаписите е много по-добро в сравнение с това при дигиталните рекордери при една и съща резолюция. Друго предимство е Ethernet връзката при NVR системата, която може да изпраща и аудиосигнали. Това означава, че всички камери, снабдени с микрофони, могат да осъществяват трансфер и на аудиозаписи към мрежовия видеорекордер.

Специфики на NVR технологията

NVR системите са популярни още и като PoE (Powered-over-Ethernet) решения. Те разполагат с по-богата функционалност в сравнение с цифровите видеорекордери. Камерите в NVR платформите са самостоятелни устройства за видеозапис, разполагащи със собствен процесор, който обработва видеоматериалите. За разлика от аналоговите камери, IP-базираните модели поначало включват възможности за запис и трансфер както на видео, така и на аудио. По-мощният хардуер на IP камерите им позволява да използват и интелигентни функции като лицево разпознаване, различни алгоритми за анализ и т. н.

Подобно на цифровите видеорекордери, и NVR системите свързват камерата със записващото устройство. Основната разлика е в начина, по който се осъществява тази връзка. При мрежовите рекордери се използват стандартни Ethernet кабели за пренос на данни, например cat5e или cat6. В голяма част от практическите приложения на технологиите за видеонаблюдение инсталаторите предпочитат Ethernet окабеляването поради множеството му предимства в сравнение с коаксиалните кабели.

Предимства на Ethernet връзката

Ethernet връзката се използва и за захранване на камерата посредством PoE технологията, което означава, че камерите в NVR системите се нуждаят само от един кабел за захранване и пренос на данни (аудио и видео). Така отпада необходимостта от кабелни сплитери, която е налице при дигиталните видеорекордери.

В допълнение, Ethernet кабелите се оказват по-лесни за маршрутизиране и свързване, по-евтини са от коаксиалните кабели и не се налага да свързват всяка камера с рекордера. Връзката между камерите и NVR устройствата може да бъде и безжична.
И макар при Ethernet връзката максималната дължина на един кабелен сегмент да е сравнително малка (100 м), с помощта на мрежови суичове цялостната дължина на кабелната връзка може да бъде многократно увеличавана, без това да повлияе качеството на сигнала.