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第210109号任务报告
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DigitalVideoRecorder即相对于传统的录像机采用硬盘录像故常常被称为硬盘录像机也被称为DVR它是一套进行存储处理的具有对图像/语音进行长时间录像录音远程监视和控制的功能外文名DVR互补产品摄像机、矩阵、全铝制LED监视器
DVR概念　即是Digital Video Recorder(也叫: Personal video recorder 即)数字视频或我们习惯上称为
它是一套进行图像存储处理的系统具有对图像/语音进行长时间录像录音远程监视和控制的功能DVR集合了录像机镜头控制报警控制等五种功能于一身用一台设备就能取代模拟一大堆设备的功能而且在价格上也逐渐占有优势
原理　采用的是数字记录技术在图像储存检索备份以及网络传递等方面也远远优于模拟监控设备DVR代表了电视监控系统的发展方向是市面上电视监控系统的首选产品一般分为硬盘录像机PC式硬盘录像机和等[1]市面上流行的产品有PC平台DVR和DVR嵌入式DVR在稳定性可靠性易用性等方面有专业化的优势嵌入式DVR会逐步侵占PC平台DVR的市场PC平台DVR在通用性可扩张性方面占有优势在系统中仍可负担管理主机的角色仍然有其自身的市场份额 [2]
由于价格性能等原因在国内市场上的DVR产品主要是包括在内的大中华地区及韩国的产品占主导地位大陆地区企业具有中国制造的优势但在技术上几乎完全依赖国外的技术发展没有掌握核心芯片和嵌入式主板开发的关键技术企业的技术创新能力较差台湾和邻国韩国在这方面强于大陆地区企业
国外已有很多公司投入资金开发多路的MPEG-II压缩芯片和小波的图像压缩芯片新型压缩芯片的出现和应用将使数字化网络视频监控迈向新的时代
同时随着存储设备容量的不断增大价格不断地降低新的存储技术的发展摄像机的全数字高清晰度不断完善高画质图像标准的产品将投入市场成为数字化网络视频监控的新宠
另外企业在开发新产品过程中还应该注意通过行业协会建立统一标准使不同企业的产品能够通过网络真正实现数据共享并且应尽可能与楼宇智能系统中其它各子系统实现无缝连接实现楼宇系统的统一管理和控制出自星网锐捷DVR系统的硬件主要由内存主板视频采集卡硬盘连接线缆等构成让我们从系统学的观点出发来分析这些部件的稳定性和
DVR系统的是由个人公司进行开发完成的建立在系统之上的著名的DVR软件包括DVR－等2000年中国第一台家用DVR问世开始进入中国安防领域随后在技术以及市场的双重驱动下DVR开始突飞猛进地发展来到2006年DVR已经占据了整个视频监控将近40%的市场份额在视频监控从模拟向数字化发展的进程中DVR扮演了极其重要的角色可以说DVR开创了一个数字监控时代
从2006年开始随着网络化技术的发展和信息化建设的深入视频监控产业开始进入网络化时代市场对DVR的网络化功能及网络适应性要求越来越高在这种需求下一些主流厂商也开始重视网络功能推出DVS网络视频服务器产品对此有业内人士称DVR将迎来&后DV时代&然而由于DVS产品强大了网络功能却降低了本地管理和控制能力其显然无法涵盖DVR的原有市场而DVR作为数模混合产品又始终没有走出其半数字半模拟的尴尬境地因此视频监控市场的竞争越来越激烈产品同质化也越来越严重――市场在呼唤真正更新换代的产品在监控市场网络化需求下2007年开始被称为DVR的取代者――NVRNetwork Video Recorder概念被频繁提及
事实上在国外NVR产品与技术已经开始应用于一些高端安防领域而在国内专业的安防媒体和其它理论界也对NVR恩宠有加对NVR市场发展前景的评估也极为乐观然而这两年整个网络监控产品的市场推广又似乎并没有取得预期的成果这导致国内NVR行业走得很缓慢很辛苦于是厂商和用户似乎都开始对NVR网络视频监控产生疑惑NVR乃至整个网络视频监控产业的发展何去何从
NVR是接IP camera的录像机IP camera又分为CIF/D1 普通的IP camera 与 数字百万高清IP camera
DVR的录像效果取决于摄像机与DVR本身的压缩算法与芯片处理能力而NVR的录像效果则主要取决于IP camera因为IP camera输出的就是数字压缩视频视频到达NVR时不需要模数转换也不需要压缩只管存储当要显示与回放才需要解压缩[3]DigitalVideoRecorderDVR即相对于传统的录像机采用硬盘录像故常常被称为也被称为DVR
市面上主流的DVR采用的有而MPEG-4是国内最常见的压缩方式从压缩卡上分有软压缩和硬压缩两种软压受到CPU的影响较大多半做不到全实时显示和录像故逐渐被硬压缩淘汰从摄像机输入路数上分为1路2路4路6路9路12路16路32路甚至更多路数总的来说按可以分为两大类基于PC架构的式DVR和脱离PC架构的DVR在这里我们主要讲讲PC式DVR和嵌入式DVRDVR这种架构的DVR以传统的PC机为基本硬件以Win98Win2000WinXPVistaLinux为基本软件配备采集或图像采集压缩卡编制软件成为一套完整的系统PC机是一种通用的平台PC机的硬件更新换代速度快因而PC式DVR的产品性能提升较容易同时软件修正升级也比较方便PCDVR各种功能的实现都依靠各种来完成视音频压缩卡显卡等这种插卡式的系统在系统装配维修运输中很容易出现不可靠的问题不能用于工业控制领域只适合于对可靠性要求不高的商用办公环境EM-DVR一般指非PC系统有功能但又不称为计算机的设备或器材它是以应用为中心软硬件可裁减的对功能可靠性成本体积功耗等严格要求的微型专用简单地说集系统的应用软件与硬件融于一体类似于PC中BIOS的工作方式具有小高度自动化响应速度快等特点特别适合于要求实时和多任务的应用DVR就是基于和的它采用专用芯片对进行压缩及解压回放主要是完成整机的控制及管理此类产品没有PCDVR那么多的模块和多余的软件功能在设计制造时对软硬件的稳定性进行了针对性的规划因此此类产品品质稳定不会有的问题产生而且在视音频压缩码流的储存速度分辨率及画质上都有较大的改善就功能来说丝毫不比PCDVR逊色建立在一体化的硬件结构上整个视音频的压缩显示网络等功能全部可以通过一块单板来实现大大提高了整个系统硬件的可靠性和稳定性
的主要功能包括功能功能回放功能功能功能功能密码授权功能和工作时间表功能等
监视监视功能是硬盘录像机最主要的功能之一能否实时清晰的监视摄像机的画面这是的一个核心问题大部分硬盘录像机都可以做到实时清晰的监视
录像录像效果是数字主机的核心和生命力所在在上看去实时和清晰的录下来回放效果不一定好而取证效果最主要的还是要看录像效果一般情况下录像效果比监视效果更重要大部分DVR的录像都可以做到实时25帧/秒录像有部分总资源小于5帧/秒通常情况下分辨率都是或者4CIF1路摄像机录像1小时大约需要180MB~1GB的硬盘空间
报警功能主要指探测器的输入报警和视频帧测的报警报警后系统会自动开启录像功能并通过报警输出功能开启相应射灯警号和联网输出信号是DVR的主要报警功能
控制功能主要指通过对于全方位摄像机镜头进行控制这一般要通过专用解码器和键盘完成
网络功能通过局域网或者广域网经过简单身份识别可以对进行各种监视录像控制的操作相当于本地操作
密码授权功能为减少系统的故障率和非法进入对于停止录像布撤防系统及进入编程等程序需设密码口令使未授权者不得操作一般分为多级密码授权系统
工作时间表可对某一摄像机的某一时间段进行工作时间编程这也是数字主机独有的功能它可以把节假日作息时间表的变化全部到程序中可以在一定意义上实现无人值守相比较磁带的突出优点体现在以下几个方面
实现了模拟节目的数字化高保真存储能够将广为传播和个人收集的模拟音视频节目以先进的数字化方式录制和存储一次录制反复多次播放也不会使质量有任何下降
全面的提供了天线/电视电缆AV端子S端子和AV端子S端子输出接口可录制几乎所有的电视节目和其它播放机摄像机输出的信号方便地与其它的视听设备连接
多种可选录制等级对于同一个节目源提供了高中低三个图像质量录制等级
录像帧率可调每秒钟录像帧率可从0帧/秒~25帧/秒可调
大容量长时间节目存储可扩展性强用户可选用250GB500GB750GB甚至1000GB的大容量硬盘进行录像
完善的预设录制功能用户可以自由的设定开始录像视频的起始时刻时间长度等选项通过对摄像机的编辑组合可以系统化地录制任意组合摄像机的视频信号便于灵活处理
强大的网络功能用户通过网络通讯接口使用DVR本身内置的通过局域网或者互联网就可和控制
提供随心所欲的回放方式由于硬盘快速随机存储的特点录制好的视频和正在录制的视频都可以用DVR或者网络多种方式进行回放稳定性差DVR软件与PC硬件WINDOWS不兼容以及WINDOWS操作系统自身的不完善很容易造成系统死机
PCDVR产品操作及维护需要有一定的技术基础而有时还会冲掉一些及软件这就使维护工作难度大
PCDVR的数据存储及均在硬盘中无论如何加密均可以从PC的底层进入系统对已记录的文件进行删改如果PC的硬盘零道发生了整个硬盘甚至整个系统均要瘫痪因此数据的可靠性下降
WINDDOWS的抗入侵能力非常差一旦操作系统遭到破坏如等整个的PCDVR会受到严重影响甚至
PCDVR的板卡均是大批量生产的产品质量可以保证但在组装为DVR产品时却很难做到规范化批量生产所以整机的质量也难以确保
PC机各类配件的发展非常快1～2年原有产品就会淘汰这对于只有长期使用才能体现性价比优势的DVR产品来说PCDVR的维护费用较高同时PC的均不是生产DVR产品的厂家自己设计生产的对其产品长期进行维修的保障可靠度较低较大容易扩展存储硬盘适宜长时间录像本地存储稳定
良好的人机接口和等通过鼠标键盘只要用过的人都可以很好地进行操作
软硬件升级比较容易产品更新快
维修成本比较低一般的故障都可以通过更换部件进行维修整机不会报废
的软硬件设计难度通常都更高但是它为用户提供了以下好处
易于使用无需具有PC操作技能嵌入DVR的操作一般通过按键或遥控器进行操作只要会使用DVD/VCD等家电就会使用嵌入DVR不需要学会如何移动鼠标双击鼠标等复杂的操作
系统稳定性高软件容错能力更强无需专人管理DVR采用嵌入式视频监视压缩等功能集中到一个体积较小的设备内系统的实时性稳定性可靠性大大提高所以无需专人管理适合于无人值守的环境
软件固化在FLASH/EPROM中不可修改可靠性高PCDVR的软件一般都安装在硬盘上系统的异常关机都可能造成被破坏或者系统硬盘被损坏从而导致整个系统崩溃可靠性很差嵌入DVR的软件固化在FLASH/EPROM中没有系统文件被破坏及硬盘损坏的可能可靠性很高
使用系统开关机快PCDVR使用的WindowsLinux等由于其操作系统的比较庞大都需要较长的开关机时间嵌入DVR采用可裁剪的其内核最小可达到几十K字节整个系统内核的加载以及设备的初始化可以在短短几秒内完成同时无需对系统文件进行保护关机可以在1～2秒内完成
软硬件成本低嵌入DVR采用一体化的硬件结构无需像PCDVR那样要购买显卡内存等设备硬件成本比PCDVR低
软件采用专用的用户不需要支付该部分费用设备供应商将该部分费用列入开发成本而PCDVR如果采用正版的Windows系统这部分费用将在2000元以上如果使用盗版操作系统使用者可能还要面临的侵犯知识产权的法律诉讼
机械尺寸较小结构简单紧凑嵌入DVR的硬件采用一体化设计不同于PCDVR插卡式的结构整个系统结构简单体积小重量轻同时也提高了系统的稳定性和可靠性[2]磁带VideoCassetteRecorderVCR即磁带录像机采用传统的模拟视频进行直接录像不需要额外压缩和转换采用磁带录像故常常被称为磁带录像机也被称为VCR磁带早期多用于视频录制和家庭视频的录制和放映逐渐被引入随着的技术发展和成本的不断下降磁带录像机逐渐被淘汰毕竟录像操作麻烦保存麻烦录像时间也特别短
用于的磁带大多数都是长时间录像机指的是一盘180分钟录像带可记录8小时以上的监控有24小时型和长时间型之分大多以方式断续地记录图像最长的记录时间可长达960小时这称之为时滞式Timelapse长时间此外还有以连续方式记录24小时画面的实时Realtime长时间长时间是将摄像机信号于磁带上的一种磁记录备其特点是通过普通的180分钟的磁带记录长达24小时甚至于960小时的摄像机信号从而极大地节省了磁带便于管理长时间的磁头是走停相间也就是说通过损失一定的画面时间来换取长延时效果故其回放的将会有明显的效果
一般VHS模式的电视水平清晰度可达250线左右SVHS模式的录像机可达400线左右长时间按照录像时间分为24小时录像机480小时录像机和960小时录像机三种按照制式分为VHS模式和S-VHS模式两种
与家用不同延时录像机可以长时间工作可以录制24小时用普通VHS录像带甚至上百小时的可以联接报警器材收到报警信号自动启动录像可以叠加时间日期可以编制录像机自动录像程序选择录像速度录像带到头后是自动停止还是倒带重录等而且可以和画面处理器配合使用软件可对多路1-32音频视频信号进行实时同步音视频监控存储显示保存可在1-25(PAL)/30(NTSC)帧/秒/路间任意调整满足用户多种需求支持多视频参数方案和压缩参数方案设置
支持QCIF, CIF, 2CIF, DCIF, 4CIF分辩率可在屏幕上直接方便地调整控制每台角度焦距及预置点操作支持操作
具有侦测区域设置屏幕遮挡区域设置外接报警设置功能
具有自动录像预约自动侦测预约自动布防预约设置功能
自动/手动/侦测/报警录像控制采用循环存盘方式储存录像数据系统根据设置自动覆盖早期数据用户可根据实际情况自行设置单个录像数据存储时间
支持丰富的本机及外接报警设备声光报警功能通过操作多级权限设置密码设置设置大大地提高了系统的安全性除常规权限设置外还可以针对独立用户设置诸如网络通道访问权限等细致的操作权限
全面的功能详细记录所有本地及网络操作过程便于用户内部管理DVR在发展初期由于百家争鸣种类繁多让业内相关人士颇有眼花撩乱之感在经过一段时间的变化后各种型态的分类也大致成形根据工业技术研究院光电工业研究所光电产业发展剖析报告中大致将所有的DVR分成三个类别PC-based类型的DVR其应用平台为一般的PC手提电脑等在PC内装置一片或多片影像撷取卡利用进行影像压缩并执行影像编辑功能系统较不稳定STB指的是Set-top Box(一般译成数字卫星接收器机顶盒电视上网机随选视讯盒等由于译名分歧故在此以STB统称之)数字STB类型的DVR在性质上属于功能整合性的讯号接收平台以提供数字录像功能与接收数字及互动应用的讯号为主可选择接收数字地面传播(Digital Terrestrial)数字有线电视传播(Digital Cable)数字卫星传播(Digital Satellite)等不同种类的传播讯号单机型的DVR乃重新利用CPU及RAM来开发设计采用专属的软件程序研发成本较高采用硬件压缩品质稳定不会有死机的问题产生且在影像储存速度分辨率及影像画质上都有较大的改善这类型的产品只单纯提供数字录放影功能而不附加其它如广播讯号接收上等功能由于应用在安全监视领域的产品多属于上述的第2类及第3类因此本文将仅就这两个类型做探讨PC-based类型与单机类型系统孰优孰劣的争议为此仍无法下定论虽以PC-based的DVR占市场多数但据观察两种类型的产品将各自产生市场区隔1995年即投入DVR领域发展的Ikegami公司其海外部经理Yasuhiko Saito就指出DVR市场将朝向两个不同方向发展一方面由于RTOSReal time Operation System在运作时的可靠性预料会有很大的发展但另一方面对强调可联网工作的DVR产品Windows则因为操作简单而将成为另一种主流
DVR的技术仍处于不断发展的状态而其中的关键技术在于操作系统及影像IT业界中Windows和Linux操作平台的激烈竞争也延烧到产业Linux是一种可多人使用的作业环境可让多位使用者在同一时间内同时使用主机的资源Linux提供完整的多人Multiuser多任务Multitasking及多行程Multrocessing环境可由网络上下载使用由于其原始程序代码(Source Code)是公开的因此可以任意开发修改故Linux的使用者并不须烦恼缺乏需要的加速了研发的速度且系统本身以及大部分的应用程序是免费的让开发者省下大笔的研发费用此外对硬件需求较低的Linux可令使用者节省更多的硬件成本投入整体产品成本随之降低随着网际网络的盛行全球使用Linux的人愈来愈多也吸引了无数的开发人员投入改良核心发展以及硬件周边驱动程序的行列使Linux功能和完整性日益扩大成为各方注目焦点
此外Linux是以网络环境为基础的具有完整的网络功能使用者可以在Linux下以单机连上Internet也可架设局域网络(LAN)还可以以Linux架设各种提供在以及Intranet的邮件FTPWeb...各种服务 在这样的趋势之下成为DVR制造商跃跃欲试的有些供货商甚至表示Linux比Windows更适合应用在DVR上韩国Eastern Info-Com公司海外市场部协理Hyoksang Kwon即表示&由于Windows较不稳定且价格颇高相形之下Linux看起来是最有发展潜力的主流操作系统&
实际上下Linux作为DVR的会优于Windows这样的结论仍嫌太早据其它制造商反应Linux在兼容性方面仍存在着一些问题如打印机支持Internet连接等方面都不如Windows此外对于已习惯使用Windows应用程序的使用者而言刚开始会不适应Linux的作业方式而针对Linux可读取Windows的档案但Linux仍有无法让Windows系统读取档案的缺点加上Linux为后来崛起之故在维护人员并非十分充足的情形下许多使用厂商在选择使用Linux系统时也会有一定的心理障碍对于以PC为主要架构的DVR来说Windows平台以其使用简单应用普遍等特点而名列各种名单的榜首韩国3R集团总裁Sung-Ik Chang表示&大多数DVR及其相关产品的厂商都采用基于Windows的尤其在这样的大市场用户为了日后维护方便多倾向于使用基于Windows的DVR产品&韩国Digital Log公司海外市场部经理Jonathan Kim也说&我们认为Windows是最适合DVR系列产品的因为Windows是较通用的因此具备较高的支持性不论任何地方Windows都可以支持大部分相关产品&
此外Windows在软件升级方面也强于其它由于IT产业与安防产业密切相关因此当在IT产业日进万里的同时相关技术发展势必影响安全产业Windows之所以会被众多厂商所爱用乃是因为它具有强大的可升级性厂商认为由于DVR系统不可能长期停留在固定水平因此可升级性势必成为系统发展的关键点如果考量汰旧成本一旦用户对于既有系统产生更高的要求或者原有的系统暴露出一些缺陷大部分的用户不太可能去买一套全新的系统来替换如此一尽管供货商认为系统的稳定性取决于用户的实际操作方式然而Windows本身的不稳定性仍令使用者相当质疑有厂商就表示如果只单纯使用系统Windows 98系统相当稳定但如果在Windows平台上同时运行别的程序系统不稳定甚至死机就无可避免对于单机型或非PC-based的DVR来说RTOS(Real Time Operation System)是最佳的市面上这种类型的供货商以韩国和日本为主许多韩国厂商如3RKorea Computer Technologies KodicomArtinix等认为单机型DVR具有高经济效益稳定性高及与既有的安防控制器有高兼容性等特点因此在前一阵子都陆续推出了单机型的DVR对于日本厂商而言会致力于发展单机型DVR主要是基于对清晰度的考量大多数PC-based DVR的图像品质都不如单机型的DVR
然而单机型DVR面临的最大挑战在于联网功能在联网工作普及的今天已有越来越多的用户使用网络韩国Digital Logic公司的Jonathan Kim即表示当我们谈论单机型DVR时经常遗漏掉网络化的部分但DVR系统如果不能和网络衔接坦白说那就不能称为DVR系统部份西方的制造商也有相同的观点例如美国德国英国以及其它北欧国家已经将网络功能视为是数字CCTV产品的关键英国Dedicated Micros执行总经理Mike Fawcett举例说明英国的化工制药厂采用了具备网络功能的DVR设备除了节省大量人力的开销外更可以在任何地方监看工作人员和生产线状况因此节省不少成本可联网的特性让用户可以透过LAN/WANInternet等网络进行远程监看这个特性已被预测成为将来CCTV市场的主流为了让产品具备联网功能单机型DVR制造商陷入价格vs.功能的两难局面韩国Korea Computer Technology公司总经理Y. H. Min指出&为了让DVR具备联网功能我们必须在单机型DVR中添加某些芯片为此我们必须增加投资金额及成本在价格竞争日益剧烈的情况下成本的增加对我们相当不利&市面上主流的DVR采用的压缩技术有JPEGMPEG1/MPEG-2MPEG-4H.264M-JPEG,而MPEG-4H.264是国内最常见的压缩方式
JPEG的压缩倍数为20~80倍适合静态画面的压缩分辨率没有选择的余地以往的JPEG压缩技术是直接处理整个画面所以要等到整个压缩档案传输完成才开始进行成影像画面而这样的方式造成传输一个高解析画面时须耗时数十秒甚至数分钟而新一代的JPEG是采取渐层式技术先传输低解析的图档然后再补送细部之资料使画面品质改善这种方式所需的时间虽然与原先的方式一样但由于可以先看到画面所以使用者会觉得这种方式较好而MPEG1MPEG2在影像移动不大的情况下其压缩倍数约为100倍(一般VCDDVD约为35倍)若从VCDDVD的规格来看MPEG1的分辨率为320 ×240(或以下)MPEG2则通常为720 ×480MPEG1MPEG2是传送一张张不同动作的局部画面至于压缩倍数为450倍静态可达800倍分辨率输入可从320 ×240到1280 ×1024的MPEG4则是专为例如移动在英特网实时传输音/视频讯号而制定的最新MPEG标准MPEG4和MPEG以往的版本相比最大不同之处在于MPEG4使用layer方式能够化选择影像的不同之处在压缩下个别编辑画面使图文件容量大幅缩减而加速音/视频的传输有人认为MPEG4的出现对于DVR厂商而言无疑是一大福音然而也有厂商认为MPEG4规格虽已定出但实际应用于DVR的技术上却尚未成熟现阶段无论以软硬件来实现都有待突破(详情技术篇MPEG4压缩技术于DVR的应用一文)
H.264 的产品在保证质量的前提下可以提供720P分辨率下3M码流的压缩视频1080P分辨率下6M码流的压缩视频H.264压缩编码技术还将进一步发展在高清高速球上实现High Profile的压缩编码能力也将成为可能HighProfile将提供更高的压缩效率和更好的质量同时也能提供高效无损视频编码满足平台视频智能分析的需要
对于哪种压缩方式较适用于DVR产品的看法厂商的意见相当分歧韩国3R公司的Sung-IK Chang具体指出&大体来说采用两种方法一种是intraframe另一种是InterframeInterframe可区分每幅影像的差异并只传送影像不同的部分H.263和MPEG是这种格式的代表而Intraframe方式则把一个动画分解成若干个固定的画面一幅一幅的传输以Wavelet 和Motion JPEG为此方式的代表从考量Interframe在性能上要远远优于Intraframe而且Interframe技术在画面变动较小情况下能提供相当不错的画质&然而安全产品的用户必须考虑到图象画质的问题在这一点上MPEG较Wavelet和JPEG要逊色Digital Logic公司的Jonathan Kim就表示&我们承认MPEG4在视频压缩方面比较优秀但MPEG系列皆存在着图象干扰和画面扭曲失真的情况如果用户想购买大的DVR他可以考虑MPEG但如果用户希望能有良好的画质则应该考虑其它的压缩方式至于那种方式好则取决于客户需求&Eastern Info-com公司的Hyoksang认为&图象清晰度和图象的CPU以及其它相关硬件的负载是成反比的由于MPEG4具有极高的压缩率因此导致图象的不清晰要达到安防产业对于图象要求的标准还有很大的改进空间&DM公司的执行总裁Mike Fawcett进一步指出&对于静止的画面不论用JPEG方式压缩还是MPEG方式压缩传输的速度都是一样的然而如果物体是呈现运动状态则不会立即反应传输这是因为MPEG格式传输的速度较慢或者监控中的场景容易出现干扰&他认为JPEG不论在图象画质还是在传输速度上都更加适合安防产业他说&我认为JPEG的品质较好较具有竞争力也较安全&随着DVR技术的不断发展逐步扩大用户会对画质的要求必然越来越高英国Visionfactory董事长David Beanland表示&尽管JPEG和Wavelet格式的图象需要占用较大的但这种在DVR产业仍然是主流毫无疑问地DVR的会逐步扩展存储容量达200GB以上的DVR最慢会在23年后出现于市面上一旦容量问题得到解决使用者便会将焦点放在图象的画质而方式将会被淘汰&Beanland也同时质疑MPEG录制的图象是否能作为可靠的法庭证据在还值得商榷现任职于飞利浦公司具有14年经验的Alan Everid则认为对于DVR产品而言Wavelet是最好的压缩方式主要原因在于Wavelet移除了图象的高频成分high frequency components仅保留单帧图象信号这个特点特别适用于画面变更频繁的场合例如分时显示不过Wavelet虽然符合安防产业的图象要求但在考量联网与否的因素下读者需注意Wavelet并非现行的IT网络所普遍支持的格式所以在联网的使用上会有所限制
H.264 　H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的联合视频组开发的一个新的数字视频编码标准它既是ITU-T的H.264又是ISO/IEC的MPEG4的第十部分 　在相同的重建质量下H.264能够比H.263节约50%左右的码率根据MPEG4实现的在性能方面提高33%左右深圳同为数码科技股份有限公司
广州捷昊安防科技有限公司
深圳宝欣盛电子有限公司
福州星网锐捷通讯股份有限公司
海康威视[4]
深圳市宏电技术股份有限公司安防监控行业经过多年的发展与技术的洗礼嵌入式DVR的高稳定性可操作性以及组网便利性等众多优点无论是在早期的模拟监控还是如今的数字联网监控上一直是安防监控领域不可或缺的一员
早期DVR视频压缩为MPEG1/MPEG2/MPEG4视频码流大清晰度低也无法大型组网而如今DVR都是以H.264成为主流压缩标准清晰度也从CIF到全D1全实时双码流并且高清输出接口HDMI/DVI/VGA能达到1080P分辨率切合了当前监控领域对于高清网络化发展趋势
随着监控行业一路走来大型数字联网监控系统铺天盖地而高清化系统集成化行业订制化逐步成为监控发展主流的情况下使得标清画质的DVR成为未来在清晰度上追求的短板传统的DVR在一定程度上已经满足不了整个行业变革的需求众多厂家争抢市场的同时国内DVR功能变得完全同质化价格战让占据市场大头的中低端DVR只能是走量来维持而研发实力强的领军企业为了推出独树一帜的产品已经将突破口瞄准了行业市场
针对于嵌入式DVR的技术发展走行业已经取得不错的成绩市场上也出现了很多不同形态的机型如环境监测预警DVRATM监控专用DVR审讯专用DVR金融行业专用DVR智能视频分析DVR等并伴随高清IPC盛行的同时也衍生出HVR与NVR使得DVR市场发展可谓是豁然开朗前途更加乐观一环境监测预警DVR是在传统视频监控增加温湿度信息对于特殊环境下既要显示视频图像又要掌握监控环境的温湿度变化使用最为典型的案例为电力行业
变电站辅助监控系统是实现变电站视频监控消防安防环境及动力等多个辅助系统的集成通过统一平台实现站级的综合监控三维电子地图全景展示图像分析综合报警同时基于辅助控制系统平台实现多个子系统间的联动并为状态检修源端维护台账管理等智能变电站站控层高级应用奠定基础
智能变电站辅助系统分为两大部分站端系统和监控中心系统其中心子系统连接图见右图
站端系统实现变电站模拟量数据如动力环境温湿度等开关量如火灾报警安防报警等音视频等信息的实时采集和对消防照明采暖通风门禁等的实时控制同时提供变电站的当地监控功能
环境监测预警DVR也叫电流环DVR就提供该系统运用的电流环报警接口叠加了室内环境提供温湿度信息
该设备将采集的模拟量信号和串口输入信号与视频联动工作并可兼容工业标准电流环接口的多种传感器对传感器信号进行确认模数转换等一系列处理得出一套精准的测量阀值当测量值达到预先设定的报警阀值时立刻报警提示工作人员及时处理避免灾难的发生
包括深圳市朗驰欣创科技有限公司在内的DVR专业生产商推出了环境监测预警DVR可与任何满足标准接口传感器对接此接口具有长距离传输高抗干扰能力的特点接口与系统多级高度隔离进一步提高系统稳定性和可靠性符合环境监测的技术检验标准
另外环境监测预警DVR叠加的报警信息让工作人员对场所进行更好的监测管理对于温湿度的数据显示在特殊环境下如变电站机房仓库等场所起到预警作用
随着数字化信息技术的不断发展数字联网监控已经渗透到政府重要机关领域二审讯专用DVR是其走公检法以及相关的司法行业的新运用方式针对审讯/庭审的特殊要求将嵌入式DVR打造成该系统专用的一款核心主机该设备运用在法院检察院公安看守所等机构秉着公开公正透明的审判过程可提高法院社会公信度对于犯人嫌疑人等进行案件审讯的时候进行现场音视频录像对整个审讯过程全程监视并将监视资料通过硬盘光盘刻录等方式进行录像封盘保存作为判案的重要依据该系统严格遵循证据学原则的设计思想完全符合GA/T 882-2010数字化审讯讯问记录系统技术要求的行业标准其系统连接见右图
庭审/审讯专用DVR区分传统功能之外的技术特点是多画面合成语音激励多光驱直刻案件信息叠加温湿度信息叠加录像文件加密通道任意合成等
1录像文件加密
采用证据级审讯同步光盘轨迹加密AV自压缩数据直刻技术直接确定原始视听证据保证了在审讯讯问信息获取的同时防止录制设备在原始视听证据固定锁链过程中利用视频软件加密方式存有剪辑删除篡改替换证据之嫌既杜绝审讯人员在办案过程中对犯罪嫌疑人进行诱供和刑讯逼供又防止犯罪嫌疑人在庭审过程中翻供的现象发生
2光驱压缩审讯同步直刻
采用证据级的审讯同步双光驱数据自压缩直刻技术利用光盘自身的物理特征将审讯过程直接刻录在主要存储光盘上满足审讯现场即刻获取原始视听证据光盘的实际需求完全符合我国公检法规定的存储格式与数据保存方式
3硬盘自压缩双通道存储
采用审讯同步硬盘自压缩并行数据存储技术硬盘作为审讯记录的第二存储介质进行资料级的同步并行备份鉴于DVR的存储特点加上审讯存储画面要求将审讯过程中的录制过程有效的保存起来
4网络并行传输远程指挥
采用先进的网络音视频压缩处理技术特别针对多媒体处理而设计的可编程高速数字信号处理器DSP结合高性能操作系统将审讯现场的音视频信息实时同步在局域网或公安和检察专网上传输并提供网络连通内置WEB服务器使用浏览器通过口令验证即可异地远程观看审讯现场情况同时对审讯现场进行语音指挥满足对于网络远程指挥与监督作用
5多画面合成技术/语音激励
多画面合成是在整个审讯系统中为了减少网络传输带宽提出的运用方式多通道单独编码传输数据量大在远程提审多级联网造成麻烦而将多通道合成单通道进行编码压缩后在数字审讯中不会因网络带宽问题而影响系统改造并能通过语音激励技术在庭审过程中法官被审人等一行中会根据级别高低分配音频使用权当某人发起讲话后该点监控图像会自动显示在合成的大画面上实现重点人员重点监视的效果
除上述运用外审讯专用DVR还有具音频性息可视化备温湿度叠加功能将审讯室或庭审室内温湿度探测显示屏的信息
审讯DVR是基于传统DVR的技术升级包括朗驰欣创在内的提供商在推广DVR也已经有段历史了在数字庭审上已推出相应设备其中以DVR衍生的审讯主机便是其中一员并成功运用到不同区域的检察院法院公安看守所等项目上述内容是从两个典型案例反应出DVR走行业的不同运用除了公检司法与电力行业外其使用还包含前面提到的金融业ATM专用智能视频分析的增值运用混合型DVR等都是搭建行业系统的核心设备随着上游芯片厂家的新方案不断更新国内主流企业在DVR项目上都推陈出新第三代设备满足了大型组网级联多信号网络模拟混合接入使得运用上变得更加灵活满足今后多元化组网方式让嵌入式DVR进入更多的领域发挥其关键作用 [2]在电气工程领域DVR是动态电压调节器Dynamic Voltage Regulator的缩写
动态电压调节器技术介绍
DVR相当于一个串联在中动态受控的电压源采用适当的控制方法可以使该电压源输出抵消电力系统扰动对负荷电压造成的不良影响如电压跌落电压不平衡及谐波等当直流侧能量通过从系统整流获得时在系统侧即使发生单相故障其它两相仍可以提供电能来维持DVR的正常运行补偿长期的电压跌落也成为可能如果在直流侧电容两端并联蓄电池或采用大容量电容储能该装置还可起到UPS的作用即在系统侧发生短期时可以向负荷提供一定时间的功率采用合适的DVR可以综合地治理配电系统中的动态电压质量问题如跌落浪涌和稳态电压质量问题如谐波波动三相不平衡是一个多目标的电压质量综合治理装置
动态电压恢复器工作原理
在电源和负载之间串联一只补偿变压器通过补偿变压器的初级线圈的逆变器向负载侧提供同频锁相幅值可变的补偿电压保持输出电压的稳定
图 DVR动态电压恢复器原理
由于采用逆变器做动态补偿直流蓄能电源为逆变器提供能源当电网电压出现闪变或电压跌落时逆变器以小于1ms的速度进行补偿逆变器的PWM调制波的基准源为标准的正弦波通过采集电压波形和标准波进行比较能有效补偿电压谐波保证输出电压谐波含量THD小于3[%]在选择DVR的时候我们都知道它很好用但是从哪才能看出它的优劣呢我们不妨可以从录像速度画面清晰度存储量的大小,压缩算法以及兼容性等几项DVR设备比较重要的性能来做判断
记录速度巧选择
其实对于DVR设备而言在图像的实时性上一般都没有什么太大的差距当前所有的DVR设备基本都是按照30画/秒或者是60图/秒的状态进行工作的不过在监控设备进行多路录像时许多达到一定技术的DVR设备都在采用影像位移检测的方式以求提高录像速率这在图像的记录速度上确实达到了很高的水平与没有位移检测功能的DVR设备相比在成像的速度上有着非常明显的效果不过鉴于位移压缩技术属于一种全画面的压缩效果因此在画面的真实性上是一个应用中的缺陷但是对于一般的监控来说已经足够满足需求
高清与否看需求
可以说图像的清晰度一直是监控摄像领域衡量设备优劣的重要指标DVR设备当然也不会例外不过在我们使用过程中按需所供才是最重要的对于所拍摄的视频是需要高清画质还是长时间的连贯拍摄在有限的存储空间下是不得不考虑的问题因此能够给用户多大空间的画质选择范围存储分配选择也是关系DVR工作性能的重要标准
备份能力勿忽略
说完关系存储大小的图像清晰度那么下一步就是存储空间的大小了在我们以往的理念中存储容量越大使用肯定是越方便的但是对于监控的存储来说更重要的是要有更方便更充沛的接口与外部进行连接从而能进行很好的数据备份这对于数据的安全性缓解DVR的存储压力以及画面质量的清晰效果都有着非常重要的关系
了解压缩帮助大
对于压缩算法的选择来说当前的压缩技术主要是MJPEGMPEG-4和H.264等现有的技术基本能够满足一般情况下的压缩需求但对于完美还有不小的距离总的来说H.264是当前被广泛看好的主流压缩技术对视频的连贯性上有着很大的帮助但是在重点视频的清晰度上MPEG-4有着更不错的发挥.
兼容好坏涉及多
在DVR设备的选择中兼容性也是需要考虑的一个重要方面这里面包括对网络系统的兼容性和对软件的兼容性对于设备的网络兼容性来说是否可以借助就近的监控系统进行远程操控是否有足够的以太网接口与设备连接等都很大的关系着系统的整体投入而软件的兼容性则关系到DVR是否能够在使用中得到更多的功能扩展或者得到更完善的安全保障等
PC嵌入有特性
对于DVR的选择首先要分清自己的所需之前的文章提到过当前的市场上DVR主要分为两种--PC式DVR和嵌入式DVR对于二者的特点来说PC式DVR的优点在于兼容性强额外开销低而且可以被赋予更多的功能比如人脸识别自动追踪等智能化的能力但是安全系数不高稳定性差数据安全保障低是这类DVR的主要弊端而相对于嵌入式DVR来说它的安全系数要比基于电脑的DVR更高一些但是功能添加则不如PC式那么方便
对比概括来说就是嵌入式在使用上比PC式更简单在系统上更稳定功耗更低但是价格上比PC式更贵此外DVR设备在使用中的操作便捷程度以及使用过程中能否拥有方便快捷的升级能力以及使用界面是否习惯等等也都是关乎DVR设备使用性能的重要方面这也更多的需要大家对实机的体验[5]
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说的太好了，我顶！
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