4K监控对存储的要求
4K摄像机能够为用户提供分辨率高于1080P 4倍的超高清图像，相应地其码流也将是1080P的4倍。这将对后端数据的存储提出更高的要求。艾普
视达范清华指出，目前H.264压缩的4K超高清视频码率需要8-12Mbps，这就对网络带宽、存储及CPU资源提出了更高的要求。如果是用H.265，虽然压
缩率更高，但其解码所需要的CPU资源也就相对更高。这是4K超高清监控必须面对的一个问题。
大华股份陈献强表示，4K监控所带来的高码流， 不仅要消耗更大的存储空间，对存储设备的稳定性、可靠性、安全性也提出了更高的要求，如
果存储设备性能不足，将会影响视频数据的正常写入。单只提供一路实况+一路存储，已经让部分监控网络望而却步了，更何况一旦发生突发事件，
会有更多的客户端同时访问同一路图像，普通的监控网络根本承受不住这种负担，必须要对整个网络进行升级。而且，目前大部分的监控网络采用流
媒体技术，流媒体服务器的转发性能也亟待提高，否则很容易成为监控网络中的瓶颈。同时，更大的码流势必会带来更大的存储需求，而且对存储处
理器的并发写入/读取性能也提出了更高的要求。
苏州科达科技股份有限公司产品经理杨华认为，4K监控在现有H.264编码技术下，一般需要12-16Mbps/s，在一些大运动画面场景下，甚至需要达
到30+ Mbps/s，因此一路4K监控的存储要求是一路1080P监控的4倍甚至更高的存储容量。众所周知，视频监控应用中视频码流写入的特点是多路视频
长时间同时写入一个存储设备，要求存储系统能长期稳定工作。4K监控中，NVR需要处理的视频码流大小成倍的增长，这就要求NVR具有更强的处理器
和更大容量和更高读写能力的存储硬盘。
当前，已经有部分厂商发布了针对4K的存储硬盘及处理器，能够基本满足现阶段4K监控的需求，但是成本高、型号少，亟须市场的带动。而在软
件方面，监控存储厂家还需要在码流平滑、传输带宽控制、编解码技术、硬盘读写优化等方面进一步提升。
4K NVR的应用前景
4K监控对存储环节提出了更高的要求，为了更好的满足这种要求，海康、大华、科达、艾普视达等企业先后推出了4K NVR产品。4K NVR专门针对
4K视频的存储进行了相应的优化，相比普通NVR，其能够帮助用户更好地发挥4K视频的价值。
海康威视程玮、汪涛指出，首先4K NVR具有更高的物理输出分辨率，可展现更多的图像细节，4K NVR输出分辨率可达38402160，而普通NVR支持
的最大输出分辨率还是以1080p为主；其次，4K NVR通常具备更强的解码性能，比如可解码800万、1200万等分辨率，而普通NVR一般只能解码600万及
以下分辨率的图像。
4K NVR除了提供超高清的4K视频流存储、解码和回放，为事后查证带来了高辨识度的画面外，大华股份陈献强认为，更为重要的是4K NVR为日趋
成熟的视频分析技术提供了高辨识度的原质画面，为视频分析的高准确率和高可靠性保驾护航，这是普通NVR可望不可及的事情。
针对4K NVR的优势，中兴力维王双桥进行了详细的分析。（1）可以直接接入4K摄像机，对4K IPC上传的录像进行本地保存，同时可以实时解码
输出至4K显示设备中，提供更高清晰度的用户浏览体验；
（2）可以接入720P或1080P IPC，然后合成解码无损显示多画面视频。在普通NVR中，接入1080P摄像机后的，如需进行多画面显示，只能将4路
1080P图像压缩为1路1080P多画面图像进行输出，每路图像显示出来的物理分辨率只有原来的1/4，图像清晰度受到极大损失，而借助4K NVR，4路
1080P图像正好可以合成1路完整的4K视频，这样解码输出到4K显示设备时，每路图像显示的物理分辨率没有任何影响，最大程度地还原了原始图像效
果。
（3）借助4KNVR强大的图像处理能力，智能应用将会发挥更大的作用，如更强大的视频拼接业务、实时分析、智能视频检索等，将会更进一步地
促进视频分析准确率的提升。
尽管4K NVR相比普通NVR来说更适用于4K监控系统，但也有不少人认为，普通NVR也可以满足4K视频的存储需求，并不一定非要采用4K NVR。确实
，一些性能较好的普通NVR也能够实现4K图像的存储，但是如果涉及到图像后续的预览和回放，普通NVR就有些力不从心了。科达杨华指出，普通NVR
应用在4K监控的不足主要体现在两个方面：一是不能解码4K码流，最高解码能力可能只有200W、300W、600W；二是不能输出4K画质，最高输出分辨率
为1080P。
海康威视程玮、汪涛进一步举例到，1路4K高清图像需要进行预览和回放，普通NVR的物理输出分辨率仅支持1080p，那在视频解码的时候，就需
要进行压缩，势必会造成图像部分细节的丢失。再如，4路1080p需要同时进行预览和回放输出，在普通NVR的1080p显示输出下，也是需要进行图像压
缩的，也会损失图像细节。
对此问题，中兴力维王双桥也发表了类似的观点。由于具有更大的码流率，4K IPC在接入普通NVR时，需要占用更多的CPU资源去进行视频存储及
解码，虽然在一定程度上能够满足4K监控的需求，但是会造成IPC接入路数的减少。受限于普通NVR的图像处理能力，在录像回放、浏览及后续智能应
用中，肯定会表现吃力，可能会出现视频卡顿等现象，并不能带来高解析度、流畅的用户体验，体现出4K的真实优势。
可见，普通NVR确实可以存储4K视频图像，但是监控系统的要求并不仅仅是把视频图像存储下来，更重要的是能够让用户去实时浏览或是回放。
普通NVR很难对4K的码流进行解码，即使有些非4K的NVR可以对4K码流解码，但也无法输出4K画质，只能输出1080p画质，这样一来也就违背了4K监控
系统建设的初衷。因此，在4K监控系统中，存储环节采用专用的4K NVR还是很有必要的。
IP SAN/NAS在4K监控中的应用
在IP高清监控系统中，除了NVR这种存储设备外，IP SAN/NAS等存储介质的应用也非常广泛，尤其是在大型项目中进行集中存储时，主要就是依
靠这两种存储方式。那么，在4K监控系统中，4K图像是否依然能够存储到IP SAN/NAS中？答案是肯定的。
大华股份陈献强介绍到，NAS模式可以实现编码设备容量的直接扩展，适合于中小规模的部署或前端空间扩容改造。该模式下，前端和平台仍然
和NVR进行数据交互，存储的接入对原有的系统应用没有任何影响，具有十分好的兼容性原则；NAS模式中存储以网络盘的形式挂载到前端编码设备上
，编码设备对存储空间和视频数据进行管理，编码设备与存储设备间的网络环境要稳定可靠。IPSAN模式中存储以本地盘形式挂载到平台存储服务器
上，存储服务器对存储中的视频进行管理，存储服务器与存储间视频以iSCSi协议传输。IPSAN模式多用于全集中存储或分散集中存储，存储服务器在
整个方案中承担了录像、检索回放等功能。
既然IP SAN/NAS也能存入4K图像，那么它们与4K NVR又有哪些不同之处？海康威视程玮、汪涛认为，这两种存储方式的不同主要体现在以下三点
：
（一）解码显示方式不同，IP SAN/NAS主要任务只是对4K图像进行存储，一般不支持本地物理输出接口实现4K图像的高清解码，需要借助于平台
、解码器等将高清图像解码输出，而4K NVR支持1个或多个4K高清输出接口，无需借助任何解码设备或服务器等就可以实现4K图像的解码，应用更为
灵活；
（二）系统配置方式不同，IP SAN/NAS需要另外配备存储服务器进行存储空间的分配和参数的配置，而NVR单机就可以实现从接入、存储、预览
、回放、配置等一系列应用，维护更便捷，成本更节约；
（三）存储应用模式不同，IP SAN/NAS通常应用于需要集中存储的项目，虽然目前NVR随着芯片性能的提升，接入路数也有大幅提升，而NVR最广
泛的应用还是分布式存储，采用就近存储、快速存储、分散存储的策略，保证数据快速有效地存储，降低单点故障风险。
中兴力维王双桥表示，在IPSAN/NAS存储方式中，可以实现大容量，支持的摄像机数量更多；采用RAID技术和冗余设计，存储的可靠性更高；可
以实现空间统一管理，共享方便；可扩展能力强，升级方便，部署灵活。而4K NVR将视频服务器与存储设备融为一体，可以实现4K视频的本地存储及
录像回放，借助4K NVR强大的图像处理能力，将会提供更清晰、流畅的用户体验。而且，省去监控平台服务器，方便厂商提供更高性价比的解决方案
，同时通过丰富的软件功能与其配合，可以满足多样化需求。
需要注意的是，在4K监控中，码流率大，传输要求高。而在IPSAN/NAS存储方式中，视频的存储、转发、回放都要经过视频服务器，由于4K监控
对传输及存储的特殊需求，视频服务器将会成为性能和稳定性的瓶颈。