如何选择适用的DVR

2011-04-23 17:12:32来源: 互联网

目前市场上出现的 DVR 品牌及种类可说是五花八门、琳琅满目,标榜录像速度快、储存容量大、压缩比大、图像清晰度高的产品比比皆是,面对令人眼花撩乱的功能,我们应该如何辨其优劣、如何选择适合自己的产品呢?

要区分数字录像机( DVR )的优劣,可以从录像速率、储存容量、画面清晰度、操作使用方式等重要性能来做判断。但在这几点的比较上,市场上却存在许多误解。很多用户一味地追求速率快、容量大、清晰度高,却不知实际上这三项指标是互相制约的,不可能要求三种都达到最好;而操作使用是否简便,也常被大多数工程公司的设备选用人员忽略,直到安装过程中才发现,徒然浪费了许多时间。

区分DVR优劣的指标

1. 录像速度

对录像速率而言,其实所有的 DVR 在实时状态下都是 30 画面 / 秒或 60 图场 / 秒( NTSC 格式),凡是超过此指标的广告宣传都是不切实际的。如果同时记录 16 路图像,每路的速率只有每秒 30/16 张或每秒 60/16 图场,多路录像时,某些 DVR 采用先进的影像位移检测的方式大幅度提高录像速率,活动图像的记录速度实际上几乎达到实时,比没有影像位移检测功能的录像机快出许多倍。但要注意影像位移检测录像是指全画面压缩记录有影像位移的摄影机全画面,而不是只压缩记录每路摄影机图像中有影像位移活动的部分,后者虽也可以提升录像速率,但在欧美的法律中,这种图像将不能作为呈堂证供。

2. 储存容量及备份

录像容量也是越大越好,但最重要的是要有接口连接外部数字储存设备,进行图象数据的备份,只有经常进行备份,才能保证有价值的图象能够被安全地保存下来,并方便进行传输。把几个月的图像都存在机器内置硬盘上是很不明智的,一旦机器损毁,所有资料都将完全丢失。

3. 图像清晰度

图像清晰度的高低直接反映了 DVR 的品质,但是从技术原理上来说,清晰度越高,占用的储存容量就越大,所以让用户根据实际情况去调节清晰度的高低,才是最好的设计,这一点几乎各厂牌的产品都已经做到了。

4. 操作简便与否

操作使用是否简便最终决定产品在实际应用中的适应性,越来越多的用户希望自己使用的设备最好按一个键就能完成所有功能,很多厂家忽略了用户使用电器设备的整体质素,把产品设计得功能繁多,操作过于复杂,结果难以得到推广。为了改善这个缺失,现今很多厂家在不断地改进自己的产品,例如采用人性化的键盘,简化日常的操作使用,或者增加计算机网络接口功能,及顺应网络发展潮流等,以扩大在国际市场的占有率。

选择最适合您的 DVR

用户在选用 DVR 的时候,应该避免陷入上述的一些误解,而忽略了产品真正的优缺点;且应根据自己工程实际应用的需要选择最适合的产品,不盲目追求各种高技术指标,毕竟不是功能愈多、技术性便愈高,就都适合每一使用者。以下提出三个选择观点,供各位工程商和最终使用者做参考。

1. 性能满足项目要求

选择 DVR 时,首先应确定设备要用在哪里?是保安监控项目(如楼宇、机场、博物馆等),还是对录像速度要求较高的银行柜员项目? 用于保安监控项目的产品,其特点是功能齐全、具有良好的网络传输功能、录像速度较慢,但透过与传感器、移动侦测的联动,也能使录像资源分配到最需要的地方。而用于银行柜员监控项目中的产品,其特点是录像速度高,每路均可达到 20 帧以上,要具备实时录像、多路视音频及音像同步的功能,但因在图像处理的工作量非常大,故其网络等其它功能相对较弱。在不同类型的监控项目中应使用不同类型的 DVR ,以免造成成本的浪费及运行效果不彰。举例来说,在银行柜员项目中若不当规划了适用于保安监控项目的设备,其录像速度将无法满足用户的需求。而由于银行柜员项目对计算机的配置和硬盘容量要求较高,因此成本也相对提升。换个方式说,如果在规划保安监控项目时采用适用于银行柜员项目的产品,则成本上会有所浪费,且保安监控项目往往有传输和分控的要求,而这正是银行柜员项目系统的弱项。同时,有必要提醒大家的是, DVR 是「一机多能」的设备,而不是「一机全能」的设备。常会有用户希望一台设备能解决全部的问题,但事实上,目前计算机软硬件技术水平基本上仍无法完全满足用户的要求。因为计算机的总线传输速度、 CPU 处理速度和硬盘的刻录速度是有限制的,除非使用超级计算机,否则无法同时传输、处理和刻录那么多的资料,然而如此一来,所花费的价格相当高,用户是无法接受的。

2. 经过稳定性验证

若 DVR 的稳定性不够,在重要时刻未能录下影像,将会导致许多严重的问题。而 DVR 的稳定主要可从硬件结构及软件程序两方面来考量。鉴于目前市面上 DVR 的种类以 PC-based 为多,因此以下仅就 PC-based 的机种举例说明:
1. 硬件结构:

DVR 均为多路输入,硬件可采用多卡或单卡方式。有时为了提高产品性能,如增加录像速度,会采用多卡方式,但如此一来很容易造成硬件间的冲突,像前述的银行柜员项目设备就常会有这样的问题。一般来说,使用的采集卡越少越好,因单卡方式集成度高,稳定性也优于多卡方式。 此外,设备的散热问题也是需要考量的因素。

2. 软件程序:

软件程序编写得好坏必须透过长时间的运行和操作来验证才能得知,尤其应特别注意硬盘的循环使用是否稳定的问题。 DVR 的关键优点之一是无须不断更换存储介质,它会不断刷新硬盘,将过期资料清除,而将最新资料保存下来,然而,有些 DVR 在进行这项处理时却常发生问题,而这往往是工程商和用户最容易忽略的。因此,选择已广泛投入使用、且用户反映良好的产品可能是最简捷的办法。

3. 追加硬盘的可行性及追加成本

一般来说, DVR 的自带硬盘其容量是不敷使用的。例如,用于银行柜员监控的 DVR 要求要保存 30 天的图象,录像长度至少 200 小时,如果使用八路实时 DVR ,即使将每帧图象数据量压缩至 2K ,需要的硬盘容量也至少为 300GB ,而且将图象数据量压缩至 2K ,图象质量是否可接受还很难说。因此是否能追加硬盘以扩大储存容量,就成了很重要的问题。此外,由于硬盘成本目前仍高,因此后续须追加的成本是否能堪负荷也须一并考量进去。

 

结 论

综上所述,工程公司和用户在选择 DVR 时,要充分考虑设备性能是否正好满足需要,不能强求所有的功能都很强大;对设备的稳定性要进行多方面考察,避免在使用时出现问题;且为保证图象保存时间达到要求,应事先考虑追加硬盘的可行性和方便性,以及追加成本;最后,要知道计算机软硬件技术发展水平对硬盘录象机性能的限制,才能清楚且正确地判断产品的功能是否被夸大,此外基于「眼见为实」的道理,建议买主要多看产品在图象、传输上的表现,才能在众多产品中选择出最适合自己的产品。
谬误看法 1 : Windows* 作系统不稳定,影响硬盘录像机的稳定性
系统的稳定性取决于两方面:硬件和软件,软件有 * 作系统和录像软件两部分,不管是 Windows98 , Windows NT , Windows2000 ,还是 Windows XP ,都是全世界通用的非常优秀的软件,而作为硬盘录像机仅仅使用了 * 作系统的很小部分功能,没有理由怀疑任何一种 * 作系统的稳定性。
可是在使用过程中出现工作不稳定、死机等问题是什么原因引起的?可以说百分之百是硬件配置不合理或录像软件(应用软件)编程不规范而导致死机。
谬误看法2:一机多卡导致硬件冲突,影响系统稳定性。
此问题往往是使用技术不成熟的视频压缩卡或盗版卡引起的,另一个原因就是硬件系统设置有问题。一机多卡是广泛应用工业标准,毫无理由怀疑其稳定性。
谬误看法3:硬盘录像机总会“死机”
新一代数字硬盘录像机一般都有软件或硬件看门狗保护系统,当发生硬件故障时,它会发出报警提示;当发生软件故障时,它会自动重启、自动恢复。所以,在无人执守的监控室一样可以放心使用。
谬误看法4:嵌入式硬盘录像机不会“死机”
虽然嵌入式硬盘录像机脱离PC机的软件环境,表面上看彻底解决了死机问题,但是,如果硬盘发生故障时,它照死不误。事实上硬盘故障是硬盘录像机的主要故障之一。
谬误看法5:PC式硬盘录像机已经落后,嵌入式硬盘录像机才是发展方向
PC式硬盘录像机永远与IT业同步发展,在网络传输,画面质量,视频处理速度等方面远远优于嵌入式系统,另外在*作使用上直观、灵活、快速等特点也是嵌入式系统无法比拟的,但是它的最大弱点是容易遭到人为的恶意破坏,而这点恰恰是嵌入式系统的优势所在。所以目前这两种类型的硬盘录像机各有所长,会有一段共存时期。
谬误看法6:嵌入式的all-in-one单板集成系统就不是PC系统了!
all-in-one 多媒体电脑主板,不过是高度集成的多媒体单板电脑。为何会成了PC构架以外的产品?
图像质量
图像质量是评价数字录像机产品质量的核心问题。模拟的视频图像信号输入到 DVR 变成数字信号后,经压缩、存储、再经解压缩,其转换的优劣及转换的速度,可以从图像的清晰度、灰度、色彩还原、实时性能等多个方面加以评价,其中清晰度是评价图像质量的最重要的指标。 DVR0 清晰度可以分成为显示清晰度、录像清晰度和回放清晰度,一般显示清晰度 > 录像清晰度 > 回放清晰度,回放清晰度能表达 DVR 的录像和回放的总效果,清晰度评价的度量标准主要为两个方面:
1. 图像的分辨率
图像的分辨率是指一幅图像能分解成多少个像素所组成,国际标准是按其水平和垂直的像素点的乘积来表征的。最常见的图像格式有 176*144 ( QCIF )、 352*/288 ( CIF )、 704*576 ( FCIF )三种。
2. 画质
对于同样的图像分辨率,由于应用的压缩方式和 / 或压缩数据速率的大小的不同,造成图像的大面积对比度和小面积对比度的不同,这样人们肉眼所能观察到的图像效果也有所不同,这就是我们所说的图像的画质。
影响 DVR 回放清晰度的因素有:
① 视频 A/D 转换器的时钟( CP )速度和带宽;
② RAM 的存取速度;
③ 图像的压缩方式;
④ 硬盘存取速度。 其中图像的压缩方式的选取是十分重要的,另外,硬盘是一种机电设备,它的存取速度也可能是个瓶颈。
压缩方式
压缩方式是 DVR 的核心技术,压缩方式很大程度上决定着图像的质量、压缩比、传输效率、传输速度等性能,它是评价 DVR 性能优劣的重要一环。 随着多媒体技术的发展,相继推出了许多压缩编码标准,目前主要有 JPEG/M-JPEG 、 H.261/H.263 和 MPEG 等标准。
1. JPEG/M-JPEG
①、 JPEG 是一种静止图像的压缩标准,它是一种标准的帧内压缩编码方式。当硬件处理速度足够快时, JPEG 能用于实时动图像的视频压缩。在画面变动较小的情况下能提供相当不错的图像质量,传输速度快,使用相当安全,缺点是数据量较大。
②、 M-JPEG 源于 JPEG 压缩技术,是一种简单的帧内 JPEG 压缩,压缩图像质量较好,在画面变动情况下无马赛克,但是由于这种压缩本身技术限制,无法做到大比例压缩,录像时每小时约 1-2GB 空间,网络传输时需要 2M 带宽,所以无论录像或网络发送传输,都将耗费大量的硬盘容量和带宽,不适合长时间连续录像的需求,不大实用于视频图像的网络传输。
2. H.261/H.263
①、 H.261 标准通常称为 P*64 , H.261 对全色彩、实时传输动图像可以达到较高的压缩比,算法由帧内压缩加前后帧间压缩编码组合而成,以提供视频压缩和解压缩的快速处理。由于在帧间压缩算法中只预测到后 1 帧,所以在延续时间上比较有优势,但图像质量难以做到很高的清晰度,无法实现大压缩比和变速率录像等。
②、 H.263 的基本编码方法与 H.261 是相同的,均为混合编码方法,但 H.263 为适应极低码率的传输,在编码的各个环节上作了改进,如以省码字来提高编码图像的质量,此外, H.263 还吸取了 MPEG 的双向运动预测等措施,进一步提高帧间编码的预测精度,一般说,在低码率时,采用 H.263 只要一半的速率可获得和 H.261 相当的图像质量。
3. MPEG
MPEG 是压缩运动图像及其伴音的视音频编码标准,它采用了帧间压缩,仅存储连续帧之间有差别的地方 ,从而达到较大的压缩比。 MPEG 现有 MPEG-1 、 MPEG-2 和 MPEG-4 三个版本,以适应于不同带宽和图像质量的要求。
①、 MPEG-1 的视频压缩算法依赖于两个基本技术,一是基于 16*16 (像素 * 行)块的运动补偿,二是基于变换域的压缩技术来减少空域冗余度,压缩比相比 M-JPEG 要高,对运动不激烈的视频信号可获得较好的图像质量,但当运动激烈时,图像会产生马赛克现象。 MPEG-1 以 1.5Mbps 的数据率传输视音频信号, MPEG-1 在视频图像质量方面相当于 VHS 录像机的图像质量,视频录像的清晰度的彩色模式≥ 240TVL, 两路立体声伴音的质量接近 CD 的声音质量。 MPEG-1 是前后帧多帧预测的压缩算法,具有很大的压缩灵活性,能变速率压缩视频,可视不同的录像环境,设置不同的压缩质量,从每小时 80MB 至 400MB 不等,但数据量和带宽还是比较大。
②、 MPEG-2 它是获得更高分辨率( 720*572 )提供广播级的视音频编码标准。 MPEG-2 作为 MPEG-1 的兼容扩展,它支持隔行扫描的视频格式和许多高级性能包括支持多层次的可调视频编码,适合多种质量如多种速率和多种分辨率的场合。它适用于运动变化较大,要求图像质量很高的实时图像。对每秒 30 帧、 720*572 分辨率的视频信号进行压缩,数据率可达 3-10Mbps 。由于数据量太大,不适合长时间连续录像的需求。
③、 MPEG-4 是为移动通信设备在 Internet 网实时传输视音频信号而制定的低速率、高压缩比的视音频编码标准。 MPEG-4 标准是面向对象的压缩方式,不是像 MPEG-1 和 MPEG-2 那样简单地将图像分为一些像块,而是根据图像的内容,其中的对象(物体、人物、背景)分离出来,分别进行帧内、帧间编码,并允许在不同的对象之间灵活分配码率,对重要的对象分配较多的字节,对次要的对象分配较少的字节,从而大大提高了压缩比,在较低的码率下获得较好的效果, MPEG-4 支持 MPEG-1 、 MPEG-2 中大多数功能,提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图形图像的有效编码。 总之, MPEG-4 有三个方面的优势 ①、具有很好的兼容性;
②、 MPEG-4 比其他算法提供更好的压缩比,最高达 200 : 1 ;
③、 MPEG-4 在提供高压缩比的同时,对数据的损失很小。所以, MPEG-4 的应用能大幅度的降低录像存储容量,获得较高的录像清晰度,特别适用于长时间实时录像的需求,同时具备在低带宽上优良的网络传输能力。
每秒处理图像的总帧数
DVR 每秒处理图像的总帧数取决于 DVR 图像处理速度
在早期数字录像机的应用中,主要考虑的是录像功能,以少路数、大存储容量为主,当要求视频监控点比较多时,必然会降低每路的时间分辨率或 / 和减少实时录像的路数,而采用多机层叠应用来增加输入路数时,则会使控制 * 作很不方便,同时在图像网络传输中,又会由于多机传输,远程客户端需要逐个切换登录,造成网络资源的浪费。所以, DVR 每秒处理图像的总帧数也是评价 DVR 性能优劣的一个方面。 DVR 每秒处理图像的总帧数取决于 DVR 的图像处理速度,在基于 PC 机的 DVR 中,图像处理速度又决定于 CPU 的处理速度 . 总线的传输速度,硬盘的存取速度和内存容量。 目前,基于 PC 机的 DVR 中,常见的提高图像处理速度的办法有:
①、选择高的 CPU 处理速度和大的内存容量的 PC 机;
②、采用纯硬件的解压缩方式。 采用纯硬件解压缩,尽可能节省占用 PC 机的 CPU 和内存资源。在采用软件或硬件、软件相结合的解压缩技术的 DVR 中,因软件解压缩占用 CPU 和内存资源较多,因而使每秒能够处理和录制图像的能力受到影响。例如纯软件解压缩的数字录像机处理图像帧数一般不能超过 200 帧 / 秒,在有些要求图像质量好 . 压缩比大的压缩算法,能处理的图像帧数会更少。另外,采用纯硬件解压缩还将减少软件运行的不确定因素,提高 DVR 的工作稳定性。
③、视音频采集、编码压缩、解压缩显示采用一片集成芯片,利用 PC 机 PCI 总线结构将多路视音频流直接分配传输到显卡, IDE 总线进行图像显示和存储,使 CPU 只起到控制和分配作用。 然而,总线传输速度 .CPU 处理速度和硬盘存取速度是有限的,所以提高 DVR 的图像处理速度将受 PC 机的限制。
监控功能
具有监控功能是 DVR 的一个优越性能的表征, DVR 的监控功能应具备:
①、报警输入输出和多云台、镜头的控制 支持外接的各种报警器及联动报警设备,支持云台、镜头一体化快球,这样在发生事故时,控制摄像机到预定的位置并自动启动录像机进行录像。
②、具有矩阵切换功能和多画面处理显示功能,使 DVR 的录像功能得到更充分的发挥。 ③、远程监控 可通过 Internet 网、局域网、电话网进行远程实时监控,控制远程的云台、镜头、报警器,支持远程设置报警区域、检索、回放等功能的 * 作及远程录像。
稳定性
稳定工作对DVR是至关重要的,也是当前DVR最主要的问题。
对于基于PC机的DVR,影响其稳定运行的主要因素有:
①、PC机 兼容的PC机用于24小时不间断工作的性能不是很稳定,工控机相对兼容PC机的稳定性是一种档次上的提高,适用于较复杂的工作环境,对外部电/磁场的干扰有一定的抑制功能。
②、*作平台 Windows98*作系统的稳定性不高,容易死机。WindowsNT,Linux等*作系统较Windows98有更稳定的性能。
③、应用软件 应用软件的设计也必须进行稳定性的考证,其能力上应支持多任务并发处理,如监控、录像、回放、备份、报警、控制、远程接入等的多工处理能力。
④、硬件压缩与软件压缩 硬件压缩在多工模式和系统稳定性上比较软件压缩更为优越,其主要原因是软件压缩占用CPU资源非常大,使其它功能在运行时,CPU来不及处理造成DVR死机。
⑤、视频采集的结构 视频采集可采用多卡方式,也可采用单卡方式,单卡方式集成度高,稳定性会优于多卡方式,有时为了提高性能,如提高图像的处理速度,采用多卡方式,甚至一路一卡方式,这样很容易形成软.硬件冲突,对DVR的稳定性有较大的影响。解决DVR稳定性的根本出路在于选用一体化嵌入式的DVR,但目前这种嵌入式DVR 4路以上的机型还较为少见,在网络功能、视音频同步等方面的功能也不令人满意。 目前,有部分DVR产品,由于无法保证系统的长时间连续正常运行,而采用硬件看门狗功能具有防死机重启电路,可维持DVR稳定的运行,虽然在启动期间无法录像,对安全上是一个漏洞,但是作为权宜应急措施还是可取的。

关键字:适用

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0423/article_7537.html
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