DVR相关知识介绍

DVR相关知识介绍主讲：衷国辉DVR简介DVR主要技术参数DVR硬件介绍其他什么是数字硬盘录像机数字硬盘录像机（DigitalVideoRecorder）即数字视频录像机，相对于传统的模拟视频录像机，采用硬盘录像，故常常被称为硬盘录像机，也被称为DVR(以下统称DVR）。它是一套进行图像存储处理的计算机系统，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简介DVR的功能DVR的主要功能包括：监视功能、录像功能、回放功能、报警功能、控制功能、网络功能。DVR集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输等五种功能于一身，用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能。DVR简介DVR分类（系统结构）1、PC平台DVR简单点说就是电脑+视频采集卡；这种架构的DVR以传统的PC机为基本硬件，以Windows系统、Linux为基本软件，配备图像采集或图像采集压缩卡，编制软件成为一套完整的系统。优缺点：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板卡来完成，比如视音频压缩卡、网卡、声卡、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。DVR简介DVR分类（系统结构）2、嵌入式DVR嵌入式DVR就是基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式系统，它采用专用芯片对图像进行压缩及解压回放，嵌入式操作系统主要是完成整机的控制及管理。优缺点：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，不会有死机的问题产生，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。嵌入式DVR系统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。DVR简介DVR主要技术参数压缩格式（录像资料的大小）录像帧率（图像的实时性）分辨率（图像的清晰度）网络功能/报警功能压缩格式：MOTION-JPEGM-JPEG是最早应用于DVR系统的压缩格式，利用连续保存独立的JPEG图像来实现运动图像技术.这也是第一代运动图像压缩技术.目前该技术大量应用于韩国产Dvr系统。MOTION-JPEG格式保存的是单帧图像,任何当前帧可以保存,也可以不保存因此,应用该种格式可以轻易实现丢帧录像、指定帧数/秒录像。M-JPEG的压缩倍数为20~80倍其不足之处就是压缩比小,存储空间要求较多DVR主要技术参数压缩格式：MPEG-1/2MPEG的全称是MovingPictureExpertsGroup，意即活动图象专家组,专门为活动图像处理开发压缩技术制定标准,研究数字存储媒体上的活动图象及其伴音的编码MPEG格式采用了帧间压缩技术,压缩比相对于JPEG而言提高不少，采用该种图像压缩格式比较MOTION-JPEG技术而言会大幅度节省存储空间,而且MPEGI格式可以方便的加入声音部分,所以在Dvr系统研发方面起步较晚的中国厂商大都选择了该图像处理技术。MPEG1、MPEG2在影像移动不大的情况下其压缩倍数约为100倍，MPEG1的分辨率为320×240（或以下），MPEG2则通常为720×480。MPEG1、MPEG2是传送一张张不同动作的局部画面。DVR主要技术参数压缩格式：MPEG-4MPEG-4压缩倍数为450倍(静态图像可达800倍)，分辨率输入可从320×240到1280×1024，是专为移动通信设备(例如移动电话)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「图层」(layer)方式，能够智能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。存储空间得到节省--采用mpeg4所需要的空间是mpeg1或m-jpeg的1/10。此外，mpeg4因能根据场景变化自动调整压缩方法，故能对静止图像、一般运动场景、剧烈活动场景均能保证图像质量不会劣化，是更有效的视频编码方式。DVR主要技术参数压缩格式：MPEG格式对比DVR主要技术参数压缩格式：H.264随着市场的需求，在尽可能低的存储情况下获得好的图像质量和低带宽图像快速传输已成为视频压缩的两大难题。为此IEO/IEC/和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了新一代视频压缩标准H.264。。MPEG4和MPEG以往的版本相比，最大不同之处在于MPEG4使用「图层」(layer)方式，能够智能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。H.264最具价值的部分无疑是更高的数据压缩比。在同等的图像质量条件下，H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的MPEG-2高2-3倍，比MPEG-4高1.5-2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。在MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时，H.264只需要1Mbps-2Mbps的传输速率。DVR主要技术参数录像帧率（实时性）帧率（Framerate）是用于测量显示帧数的量度。所谓的测量单位为每秒显示帧数(FramesperSecond，简：FPS）或“赫兹”（Hz）。此词多用于影视制作和电子游戏。由于人类眼睛的特殊生理结构，如果所看画面之帧率高于16的时候，就会认为是连贯的，此现象称之为视觉暂留。这也就是为什么电影胶片是一格一格拍摄出来，然后快速播放的。帧率即可以影响视频效果，也可以影响视频存储容量。帧率越大，所需的存储空间越大。全实时：指的是单路录像速度（帧率）达到25FPS（NTSC制是30FPS）非实时：指的是单路录像速度（帧率）在25FPS（NTSC制是30FPS）以下。DVR主要技术参数图像的清晰度（分辨率）分辨率就是指画面的解析度，由多少象素构成数值越大，图像也就越清晰。图像分辨率即采集卡所能采集动态图像的分辨率，图像分辨率在视频制作中是用于衡量图像内数据量多少的一个参数。我们通常所看到的分辨率都以乘法形式表现的，比如720×576，其中“720”表示屏幕上水平方向显示的点数，“576”表示垂直方向的点数。DVR主要技术参数名称PALNTSCQCIF176x144160x120CIF352x288320x240HalfD1704x288704x240D1704x576704x480网络功能/报警功能在数字监控带来的冲击下，用户对DVR的网络功能有着迫切的需求。因此，DVR的网络功能也是在选购时必须考虑的因素。在一个大型的监控平台中，前端布置了大量的摄像头和DVR，那么，是否可以通过中心的监控管理系统对设备进行远程操控，这显得非常重要。因此，我们不仅要看产品是否提供了以太网网络接口，还要看是否提供配套的集中监控管理系统软件，通过网络真正对DVR实现控制。支持探测器的输入报警和图像视频帧测的报警，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。图像移动侦测是DVR的主要报警功能DVR主要技术参数主要平台海思、TI、飞利浦……HI3515HI3520HI3521HI3531DVR硬件介绍DVR硬件介绍背板模拟视频、音频等输入输出接口主板视频、音频等信号处理前面板控制接口DVR硬件介绍HI3515TW2868A/D转换模拟视频模拟音频输入接口DDRDDRNORFLASH电源模块网络VGA输出CVBSUSBPORTHDDSATA报警部分CPUHI3515(arm9/400MHz)，核电压1.0V，功耗1000mW4路D1编码能力、可做8路CIFDVRVGA*1--一般输出分辨率1024*768@60fps、1280*1024@60fps支持BT.656数字输出（可以做成HDMI）CVBS*1I2S*2—每个I2S支持16路SATA*2—可做eSATA，eSATA是普通SATA的外接式接口。UART、I2C、USB、MII-10/100Mbit/SDVR硬件介绍HI3520(arm11/600MHz)，核电压1.0V，功耗1600mW8路D1编码能力、可做16路CIFDVRVGA*2--一般输出分辨率1024*768@60fps、1280*1024@60fps支持BT.656、BT.1120数字输出（可以做成HDMI）CVBS*2I2S*3—每个I2S支持16路PCI--支持主从模式，支持5个Device无SATA口，要PCI转SATAUART、I2C、USB、MII-10/100/1000Mbit/SDVR硬件介绍主要模块芯片A/D转换：主要是将模拟视频信号转换成ITU656格式的数字信号。TW2867--支持4路音、视频A/D转换TW2868--支持4路音、视频A/D转换TVP5157、TVP5158--支持4路音、视频A/D转换在DVR中一般只做1、2路音频输入DVR硬件介绍存储器：DDR--DDR2、DDR3FLASH--一般是NOR16M32M有少数机型也会用NAND，容易产生坏块系统崩溃的几率比较大最新的3521、3531一般采用SPI+NAND的形式，SPI烧写速度慢，量产的就会效率很低，所以一般用容量很小的SPI装Uboot。其他程序都装NAND里，分区装程序，采用分级引导方式。同一程序多放几份在不同的分区，引导判断机制。这样就能解决坏块容易导致程序丢失跑不起来的问题。DVR硬件介绍SATA扩展：JMB321（台湾JMicron）一片JMB321可以将一个SATA口扩展成五个SATA口SATA口：7针，2对差分线，一发一收。DVR硬件介绍网络：大部分还只是100Mbit/S网，受制于基础网络和设备的限制，高端机型才会使用1000Mbit/S网。要有支持千兆网的交换机就可以搭建千兆局域网，以太网一般要有多模网线或光纤就能支持千兆网。DVR硬件介绍混合DVR就是可在不淘汰既有模拟设备的前提下，能同步享有IP监控的好处。就是DVR支持IP设备如编码器或网络摄像机接入，同时也支持模拟摄像机的接入。就相当于带有NVR的功能。混合DVR的产生是为了迎合DVR到NVR的过渡问题，尤其在一些改建扩建项目，如果原来系统是DVR，而用户想部署一定的IPC，那么在不改变系统架构的情况下，混合DVR就成了一个不错的选择。混合DVRDVR的存储大小与码流、通道数、画面变化的程度等都有关系。计算每个通道每小时所需存储容量q，单位MBq=d/8*3600/1024其中d是码率，单位Kbit/s比如：码率是512的时候，正常录像每小时单通道文件大小225M;每天(24小时)大概5.3G，一个月大概150G，如果是4路的话，总的需要600G。一般DVR录像都有覆盖功能，覆盖的周期一般都是一个月。DVR存储设计1、纯数字、高清化目前的数字监控系统都不是真正的全数字监控，主要因为从摄像机过来的信号还是模拟信号，有画质的限制，目前DVR系统还不能很好的满足一些对画质高要求的场合。所以，纯数字化的DVR会成为趋势。2、网络多元化摄像机的趋势在网络化的同时，DVR同样需要跟进网络多元化。毕竟DVR是需要搭配摄像机来使用，能采集网络数字信号和网络控制多元化。3、智能化智能化的结果是使人能更好的解放出来，DVR的移动侦测、智能检索和回放、联动报警等。DVR的发展趋势