网络视频监控-后端设备5-DVR(硬盘录像机)

第五章后端设备画面分割器数字视频矩阵视频采集卡视频监控显示设备Wi-FiDVR（硬盘录像机）提示：双击视频全屏缩放，按Esc键退出全屏DVR概念DVR即是DigitalVideoRecorder——数字视频录像机或数字硬盘录像机，我们习惯上称为硬盘录像机。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，而且在价格上也逐渐占有优势。PC硬盘录像机（DVR）嵌入式硬盘录像机（DVR）嵌入式硬盘录像机（DVR）第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)DVR采用的是数字记录技术，在图像处理、图像储存、检索、备份、以及网络传递、远程控制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，是目前市面上电视监控系统的首选产品。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。DVR系统的硬件主要由CPU，内存，主板，显卡，视频采集卡，机箱，电源，硬盘，连接线缆等构成。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)目前市面上主流的DVR采用的压缩技术有MPEG-2、MPEG-4、H.264、M-JPEG，而MPEG-4、H.264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；从摄像机输入路数上分为4路、6路、9路、12路、16路、32路，甚至更多路数；总的来说，按系统结构可以分为两大类：基于PC架构的PC式DVR和脱离PC架构的嵌入式DVR。在这里我们主要讲讲PC式DVR和嵌入式DVR。市面上流行的产品有PC平台DVR和嵌入式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，在网络视频监控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。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)PC式硬盘录像机PC式硬盘录像机（DVR）：这种架构的DVR以传统的PC机为基本硬件，以Win2000、WinXP、Vista、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。系统稳定性体现在操作系统（Windows、Linux）本身的稳定性上，Linux要比Windows稳定一些。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。但配置灵活性大，利润空间相对于嵌入式DVR透明利润高，故在工程中获得广泛应用。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)嵌入式硬盘录像机嵌入式硬盘录像机（EM-DVR）：嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机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计算机系统。简单地说，嵌入式系统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，具有软件代码小、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。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。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。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)硬盘录像机的功能•硬盘录像机的主要功能包括：监视功能、录像功能、回放功能、报警功能、控制功能、网络功能、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，这是监控系统的一个核心问题，目前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，在监视器上看去实时和清晰的图像，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，有部分录像机总资源小于5帧/秒，通常情况下分辨率都是CIF或者4CIF，1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；•控制功能：主要指通过主机对于全方位摄像机云台，镜头进行控制，这一般要通过专用解码器和键盘完成；第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)•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主机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预排到程序中，可以在一定意义上实现无人值守。•内置的系统软件能实现真正的即插即用，使用户免去了复杂的网络配置硬盘录像机的优点：•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；•全面的输入输出接口：提供了天线/电视电缆、AV端子、S端子输入接口和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。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)硬盘录像机的优点•多种可选图像录制等级：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250GB、500GB、750GB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Web服务器，通过局域网或者互联网就可远程查看和控制录像机；•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。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)PC式硬盘录像机产品的主要问题：•稳定性差DVR软件与PC硬件、WINDOWS操作系统不兼容以及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，而操作系统有时还会“冲掉”一些系统配置及软件，这就使维护工作难度大。•PCDVR的数据存储及操作系统均在硬盘中，无论如何加密，均可以从PC的底层进入系统，对已记录的图像文件进行删改。如果PC的硬盘零道发生了故障，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操作系统的抗入侵能力非常差，一旦操作系统遭到破坏（如病毒入侵等），整个的PCDVR会受到严重影响，甚至系统崩溃。•CDVR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的板卡均不是生产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。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)PC式硬盘录像机的优点：•存储空间较大（容易扩展存储硬盘），适宜长时间录像。•良好的人机接口和文件管理等，通过鼠标、键盘只要用过计算机的人都可以很好地进行操作；•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。•系统配置灵活，利润空间高。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)嵌入式系统的优点：易于使用，无需具有PC操作技能；嵌入DVR的操作一般通过面板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、双击鼠标等复杂的计算机操作。系统稳定性高，软件容错能力更强，无需专人管理。嵌入式硬盘录像机的稳定性高的原因：从硬件上主要体现在各部分都集成在一块主板上，对抗震、灰尘多等恶劣环境的适应能力要好；从软件上主要体现在其系统与硬盘录像机（DVR）的监控系统完整的结合在一起，不容易受到一些额外的因素影响，如操作系统的自身不稳定性和冗余的附带功能所引起的不良因素。不过也有一些劣质的嵌入式硬盘录像机的稳定性很差。嵌入式硬盘录像机的抗病毒性高，其硬件、软件都是专用的，芯片存储的数据只读，不可写，并且软件的附带功能非常少，因此病毒根本无从入手。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)嵌入式系统的优点：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系统文件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。使用嵌入式实时操作系统，系统开关机快。PCDVR使用的桌面操作系统Windows、Linux等，由于其操作系统的内核比较庞大，都需要较长的开关机时间。嵌入DVR采用内核可裁剪的嵌入式实时操作系统，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。软件采用专用的嵌入式操作系统，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微软公司的侵犯知识产权的法律诉讼。第五章后端设备第五节DVR(硬盘录像机)嵌入式系统的优点：嵌入式硬盘录像机的易维护性低的原因：主要体现在硬件上，嵌入式因集成度过高，对维护人员的专业素质同要求相当高，这对目前中国的国情来讲，这样的人才太少，一出问题基本都要发回产商进行维修，其维修成本可想而知，尤其是过了保修期。而这个过程少则一个星期，多则一两个月，这给客户使用和下次一选购造成严重的内心反感，也给很多的工程商带来相当多的麻烦，甚至客户流失；从软件上来讲，嵌入式的软件基本不需要维护，其软件维护成本远比基于Windows和Linux操作系统之上的监控系统要低得多。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