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如何選擇適用的DVR

作者: 時(shí)間:2011-04-23 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
入式硬盤(pán)錄像機(jī)脫離PC機(jī)的軟件環(huán)境,表面上看徹底解決了死機(jī)問(wèn)題,但是,如果硬盤(pán)發(fā)生故障時(shí),它照死不誤。事實(shí)上硬盤(pán)故障是硬盤(pán)錄像機(jī)的主要故障之一。
謬誤看法5:PC式硬盤(pán)錄像機(jī)已經(jīng)落后,嵌入式硬盤(pán)錄像機(jī)才是發(fā)展方向
PC式硬盤(pán)錄像機(jī)永遠(yuǎn)與IT業(yè)同步發(fā)展,在網(wǎng)絡(luò)傳輸,畫(huà)面質(zhì)量,視頻處理速度等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于嵌入式系統(tǒng),另外在*作使用上直觀、靈活、快速等特點(diǎn)也是嵌入式系統(tǒng)無(wú)法比擬的,但是它的最大弱點(diǎn)是容易遭到人為的惡意破壞,而這點(diǎn)恰恰是嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在。所以目前這兩種類型的硬盤(pán)錄像機(jī)各有所長(zhǎng),會(huì)有一段共存時(shí)期。
謬誤看法6:嵌入式的all-in-one單板集成系統(tǒng)就不是PC系統(tǒng)了!
all-in-one 多媒體電腦主板,不過(guò)是高度集成的多媒體單板電腦。為何會(huì)成了PC構(gòu)架以外的產(chǎn)品?
圖像質(zhì)量
圖像質(zhì)量是評(píng)價(jià)數(shù)字錄像機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的核心問(wèn)題。模擬的視頻圖像信號(hào)輸入到 DVR 變成數(shù)字信號(hào)后,經(jīng)壓縮、存儲(chǔ)、再經(jīng)解壓縮,其轉(zhuǎn)換的優(yōu)劣及轉(zhuǎn)換的速度,可以從圖像的清晰度、灰度、色彩還原、實(shí)時(shí)性能等多個(gè)方面加以評(píng)價(jià),其中清晰度是評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量的最重要的指標(biāo)。 DVR0 清晰度可以分成為顯示清晰度、錄像清晰度和回放清晰度,一般顯示清晰度 > 錄像清晰度 > 回放清晰度,回放清晰度能表達(dá) DVR 的錄像和回放的總效果,清晰度評(píng)價(jià)的度量標(biāo)準(zhǔn)主要為兩個(gè)方面:
1. 圖像的分辨率
圖像的分辨率是指一幅圖像能分解成多少個(gè)像素所組成,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是按其水平和垂直的像素點(diǎn)的乘積來(lái)表征的。最常見(jiàn)的圖像格式有 176*144 ( QCIF )、 352*/288 ( CIF )、 704*576 ( FCIF )三種。
2. 畫(huà)質(zhì)
對(duì)于同樣的圖像分辨率,由于應(yīng)用的壓縮方式和 / 或壓縮數(shù)據(jù)速率的大小的不同,造成圖像的大面積對(duì)比度和小面積對(duì)比度的不同,這樣人們?nèi)庋鬯苡^察到的圖像效果也有所不同,這就是我們所說(shuō)的圖像的畫(huà)質(zhì)。
影響 DVR 回放清晰度的因素有:
① 視頻 A/D 轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘( CP )速度和帶寬;
② RAM 的存取速度;
③ 圖像的壓縮方式;
④ 硬盤(pán)存取速度。 其中圖像的壓縮方式的選取是十分重要的,另外,硬盤(pán)是一種機(jī)電設(shè)備,它的存取速度也可能是個(gè)瓶頸。
壓縮方式
壓縮方式是 DVR 的核心技術(shù),壓縮方式很大程度上決定著圖像的質(zhì)量、壓縮比、傳輸效率、傳輸速度等性能,它是評(píng)價(jià) DVR 性能優(yōu)劣的重要一環(huán)。 隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,相繼推出了許多壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn),目前主要有 JPEG/M-JPEG 、 H.261/H.263 和 MPEG 等標(biāo)準(zhǔn)。
1. JPEG/M-JPEG
①、 JPEG 是一種靜止圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn),它是一種標(biāo)準(zhǔn)的幀內(nèi)壓縮編碼方式。當(dāng)硬件處理速度足夠快時(shí), JPEG 能用于實(shí)時(shí)動(dòng)圖像的視頻壓縮。在畫(huà)面變動(dòng)較小的情況下能提供相當(dāng)不錯(cuò)的圖像質(zhì)量,傳輸速度快,使用相當(dāng)安全,缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量較大。
②、 M-JPEG 源于 JPEG 壓縮技術(shù),是一種簡(jiǎn)單的幀內(nèi) JPEG 壓縮,壓縮圖像質(zhì)量較好,在畫(huà)面變動(dòng)情況下無(wú)馬賽克,但是由于這種壓縮本身技術(shù)限制,無(wú)法做到大比例壓縮,錄像時(shí)每小時(shí)約 1-2GB 空間,網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)需要 2M 帶寬,所以無(wú)論錄像或網(wǎng)絡(luò)發(fā)送傳輸,都將耗費(fèi)大量的硬盤(pán)容量和帶寬,不適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)錄像的需求,不大實(shí)用于視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸。
2. H.261/H.263
①、 H.261 標(biāo)準(zhǔn)通常稱為 P*64 , H.261 對(duì)全色彩、實(shí)時(shí)傳輸動(dòng)圖像可以達(dá)到較高的壓縮比,算法由幀內(nèi)壓縮加前后幀間壓縮編碼組合而成,以提供視頻壓縮和解壓縮的快速處理。由于在幀間壓縮算法中只預(yù)測(cè)到后 1 幀,所以在延續(xù)時(shí)間上比較有優(yōu)勢(shì),但圖像質(zhì)量難以做到很高的清晰度,無(wú)法實(shí)現(xiàn)大壓縮比和變速率錄像等。
②、 H.263 的基本編碼方法與 H.261 是相同的,均為混合編碼方法,但 H.263 為適應(yīng)極低碼率的傳輸,在編碼的各個(gè)環(huán)節(jié)上作了改進(jìn),如以省碼字來(lái)提高編碼圖像的質(zhì)量,此外, H.263 還吸取了 MPEG 的雙向運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)等措施,進(jìn)一步提高幀間編碼的預(yù)測(cè)精度,一般說(shuō),在低碼率時(shí),采用 H.263 只要一半的速率可獲得和 H.261 相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量。
3. MPEG
MPEG 是壓縮運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn),它采用了幀間壓縮,僅存儲(chǔ)連續(xù)幀之間有差別的地方 ,從而達(dá)到較大的壓縮比。 MPEG 現(xiàn)有 MPEG-1 、 MPEG-2 和 MPEG-4 三個(gè)版本,以適應(yīng)于不同帶寬和圖像質(zhì)量的要求。
①、 MPEG-1 的視頻壓縮算法依賴于兩個(gè)基本技術(shù),一是基于 16*16 (像素 * 行)塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償,二是基于變換域的壓縮技術(shù)來(lái)減少空域冗余度,壓縮比相比 M-JPEG 要高,對(duì)運(yùn)動(dòng)不激烈的視頻信號(hào)可獲得較好的圖像質(zhì)量,但當(dāng)運(yùn)動(dòng)激烈時(shí),圖像會(huì)產(chǎn)生馬賽克現(xiàn)象。 MPEG-1 以 1.5Mbps 的數(shù)據(jù)率傳輸視音頻信號(hào), MPEG-1 在視頻圖像質(zhì)量方面相當(dāng)于 VHS 錄像機(jī)的圖像質(zhì)量,視頻錄像的清晰度的彩色模式≥ 240TVL, 兩路立體聲伴音的質(zhì)量接近 CD 的聲音質(zhì)量。 MPEG-1 是前后幀多幀預(yù)測(cè)的壓縮算法,具有很大的壓縮靈活性,能變速率壓縮視頻,可視不同的錄像環(huán)境,設(shè)置不同的壓縮質(zhì)量,從每小時(shí) 80MB 至 400MB 不等,但數(shù)據(jù)量和帶寬還是比較大。
②、 MPEG-2 它是獲得更高分辨率( 720*572 )提供廣播級(jí)的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG-2 作為 MPEG-1 的兼容擴(kuò)展,它支持隔行掃描的視頻格式和許多高級(jí)性能包括支持多層次的可調(diào)視頻編碼,適合多種質(zhì)量如多種速率和多種分辨率的場(chǎng)合。它適用于運(yùn)動(dòng)變化較大,要求圖像質(zhì)量很高的實(shí)時(shí)圖像。對(duì)每秒 30 幀、 720*572 分辨率的視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮,數(shù)據(jù)率可達(dá) 3-10Mbps 。由于數(shù)據(jù)量太大,不適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)錄像的需求。
③、 MPEG-4 是為移動(dòng)通信設(shè)備在 Internet 網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸視音頻信號(hào)而制定的低速率、高壓縮比的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG-4 標(biāo)準(zhǔn)是面向?qū)ο蟮膲嚎s方式,不是像 MPEG-1 和 MPEG-2 那樣簡(jiǎn)單地將圖像分為一些像塊,而是根據(jù)圖像的內(nèi)容,其中的對(duì)象(物體、人物、背景)分離出來(lái),分別進(jìn)行幀內(nèi)、幀間編碼,并允許在不同的對(duì)象之間靈活分配碼率,對(duì)重要的對(duì)象分配較多的字節(jié),對(duì)次要的對(duì)象分配較少的字節(jié),從而大大提高了壓縮比,在較低的碼率下獲得較好的效果, MPEG-4 支持 MPEG-1 、 MPEG-2 中大多數(shù)功能,提供不同的視頻標(biāo)準(zhǔn)源格式、碼率、幀頻下矩形圖形圖像的有效編碼。 總之, MPEG-4 有三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì) ①、具有很好的兼容性;
②、 MPEG-4 比其他算法提供更好的壓縮比,最高達(dá) 200 : 1 ;
③、 MPEG-4 在提供高壓縮比的同時(shí),對(duì)數(shù)據(jù)的損失很小。所以, MPEG-4 的應(yīng)用能大幅度的降低錄像存儲(chǔ)容量,獲得較高的錄像清晰度,特別適用于長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)錄像的需求,同時(shí)具備在低帶寬上優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。
每秒處理圖像的總幀數(shù)
DVR 每秒處理圖像的總幀數(shù)取決于 DVR 圖像處理速度
在早期數(shù)字錄像機(jī)的應(yīng)用中,主要考慮的是錄像功能,以少路數(shù)、大存儲(chǔ)容量為主,當(dāng)要求視頻監(jiān)控點(diǎn)比較多時(shí),必然會(huì)降低每路的時(shí)間分辨率或 / 和減少實(shí)時(shí)錄像的路數(shù),而采用多機(jī)層疊應(yīng)用來(lái)增加輸入路數(shù)時(shí),則會(huì)使控制 * 作很不方便,同時(shí)在圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸中,又會(huì)由于多機(jī)傳輸,遠(yuǎn)程客戶端需要逐個(gè)切換登錄,造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。所以, DVR 每秒處理圖像的總幀數(shù)也是評(píng)價(jià) DVR 性能優(yōu)劣的一個(gè)方面。 DVR 每秒處理圖像的總幀數(shù)取決于 DVR 的圖像處理速度,在基于 PC 機(jī)的 DVR 中,圖像處理速度又決定于 CPU 的處理速度 . 總線的傳輸速度,硬盤(pán)的存取速度和內(nèi)存容量。 目前,基于 PC 機(jī)的 DVR 中,常見(jiàn)的提高圖像處理速度的辦法有:
①、選擇高的 CPU 處理速度和大的內(nèi)存容量的 PC 機(jī);
②、采用純硬件的解壓縮方式。 采用純硬件解壓縮,盡可能節(jié)省占用 PC 機(jī)的 CPU 和內(nèi)存資源。在采用軟件或硬件、軟件相結(jié)合的解壓縮技術(shù)的 DVR 中,因軟件解壓縮占用 CPU 和內(nèi)存資源較多,因而使每秒能夠處理和錄制圖像的能力受到影響。例如純軟件解壓縮的數(shù)字錄像機(jī)處理圖像幀數(shù)一般不能超過(guò) 200 幀 / 秒,在有些要求圖像質(zhì)量好 . 壓縮比大的壓縮算法,能處理的圖像幀數(shù)會(huì)更少。另外,采用純硬件解壓縮還將減少軟件運(yùn)行的不確定因素,提高 DVR 的工作穩(wěn)定性。
③、視音頻采集、編碼壓縮、解壓縮顯示采用一片集成芯片,利用 PC 機(jī) PCI 總線結(jié)構(gòu)將多路視音頻流直接分配傳輸?shù)斤@卡, IDE 總線進(jìn)行圖像顯示和存儲(chǔ),使 CPU 只起到控制和分配作用。 然而,總線傳輸速度 .CPU 處理速度和硬盤(pán)存取速度是有限的,所以提高 DVR 的圖像處理速度將受 PC 機(jī)的限制。
監(jiān)控功能
具有監(jiān)控功能是 DVR 的一個(gè)優(yōu)越性能的表征, DVR 的監(jiān)控功能應(yīng)具備:
①、報(bào)警輸入輸出和多云臺(tái)、鏡頭的控制 支持外接的各種報(bào)警器及聯(lián)動(dòng)報(bào)警設(shè)備,支持云臺(tái)、鏡頭一體化快球,這樣在發(fā)生事故時(shí),控制攝像機(jī)到預(yù)定的位置并自動(dòng)啟動(dòng)錄像機(jī)進(jìn)行錄像。
②、具有矩陣切換功能和多畫(huà)面處理顯示功能,使 DVR 的錄像功能得到更充分的


評(píng)論


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