DVR相關知識介紹,主講：衷國輝,DVR簡介,DVR主要技術參數,DVR硬件介紹,其他,什么是數字硬盤錄像機 數字硬盤錄像機（Digital Video Recorder）即數字視頻錄像機，相對于傳統的模擬視頻錄像機，采用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機，也被稱為DVR(以下統稱DVR）。它是一套進行圖像存儲處理的計算機系統，具有對圖像、語音進行長時間錄像、錄音、遠程監視和控制的功能。,DVR簡介,DVR的功能 DVR的主要功能包括：監視功能、錄像功能、回放功能、報警功能、控制功能、網絡功能。DVR集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網絡傳輸等五種功能于一身，用一臺設備就能取代模擬監控系統一大堆設備的功能。,DVR簡介,DVR分類（系統結構） 1、PC平臺DVR 簡單點說就是電腦+視頻采集卡； 這種架構的DVR以傳統的PC機為基本硬件，以Windows系統、Linux為基本軟件，配備圖像采集或圖像采集壓縮卡，編制軟件成為一套完整的系統。 優缺點：PC機是一種通用的平臺，PC機的硬件更新換代速度快，因而PC式 DVR的產品性能提升較容易，同時軟件修正、升級也比較方便。PC DVR各種功能的實現都依靠各種板卡來完成，比如視音頻壓縮卡、網卡、聲卡、顯卡等，這種插卡式的系統在系統裝配、維修、運輸中很容易出現不可靠的問題，不能用于工業控制領域，只適合于對可靠性要求不高的商用辦公環境。,DVR簡介,DVR分類（系統結構） 2、嵌入式DVR 嵌入式DVR就是基于嵌入式處理器和嵌入式實時操作系統的嵌入式系統，它采用專用芯片對圖像進行壓縮及解壓回放，嵌入式操作系統主要是完成整機的控制及管理。 優缺點：此類產品沒有PC DVR那么多的模塊和多余的軟件功能，在設計制造時對軟、硬件的穩定性進行了針對性的規劃，因此此類產品品質穩定，不會有死機的問題產生，而且在視音頻壓縮碼流的儲存速度、分辨率及畫質上都有較大的改善，就功能來說絲毫不比PC DVR遜色。嵌入式DVR系統建立在一體化的硬件結構上，整個視音頻的壓縮、顯示、網絡等功能全部可以通過一塊單板來實現，大大提高了整個系統硬件的可靠性和穩定性。,DVR簡介,DVR主要技術參數,壓縮格式（錄像資料的大小）,錄像幀率（圖像的實時性）,分辨率（圖像的清晰度）,網絡功能/報警功能,壓縮格式：MOTION -JPEG M-JPEG是最早應用于DVR系統的壓縮格式，利用連續保存獨立的JPEG圖像來實現運動圖像技術.這也是第一代運動圖像壓縮技術.目前該技術大量應用于韓國產Dvr系統。 MOTION- JPEG格式保存的是單幀圖像,任何當前幀可以保存,也可以不保存因此,應用該種格式可以輕易實現丟幀錄像、指定幀數/秒錄像。 M- JPEG的壓縮倍數為2080倍 其不足之處就是壓縮比小,存儲空間要求較多,DVR主要技術參數,壓縮格式：MPEG-1/2 MPEG的全稱是MovingPictureExpertsGroup，意即活動圖象專家組,專門為活動圖像處理開發壓縮技術制定標準,研究數字存儲媒體上的活動圖象及其伴音的編碼 MPEG格式采用了幀間壓縮技術,壓縮比相對于JPEG而言提高不少 ，采用該種圖像壓縮格式比較MOTION- JPEG技術而言會大幅度節省存儲空間,而且MPEG I格式可以方便的加入聲音部分,所以在Dvr系統研發方面起步較晚的中國廠商大都選擇了該圖像處理技術。 MPEG1、MPEG2在影像移動不大的情況下其壓縮倍數約為100倍，MPEG1的分辨率為320 240（或以下），MPEG2則通常為720 480。MPEG1、MPEG2是傳送一張張不同動作的局部畫面。,DVR主要技術參數,壓縮格式：MPEG-4 MPEG-4壓縮倍數為450倍(靜態圖像可達800倍)，分辨率輸入可從320 240到1280 1024，是專為移動通信設備(例如移動電話)在英特網實時傳輸音/視頻訊號而制定的最新MPEG標準。 MPEG4和MPEG以往的版本相比，最大不同之處在于MPEG4使用圖層(layer)方式，能夠智能化選擇影像的不同之處，在壓縮下個別編輯畫面，使圖文件容量大幅縮減，而加速音/視頻的傳輸。 存儲空間得到節省-采用mpeg4所需要的空間是mpeg1或m-jpeg的1/10。此外，mpeg4因能根據場景變化自動調整壓縮方法，故能對靜止圖像、一般運動場景、劇烈活動場景均能保證圖像質量不會劣化，是更有效的視頻編碼方式。,DVR主要技術參數,壓縮格式：MPEG格式對比,DVR主要技術參數,壓縮格式：H.264 隨著市場的需求，在盡可能低的存儲情況下獲得好的圖像質量和低帶寬圖像快速傳輸已成為視頻壓縮的兩大難題。為此IEO/IEC/和ITU-T兩大國際標準化組織聯手制定了新一代視頻壓縮標準H.264。 MPEG4和MPEG以往的版本相比，最大不同之處在于MPEG4使用圖層(layer)方式，能夠智能化選擇影像的不同之處，在壓縮下個別編輯畫面，使圖文件容量大幅縮減，而加速音/視頻的傳輸。 H.264最具價值的部分無疑是更高的數據壓縮比。在同等的圖像質量條件下，H.264的數據壓縮比能比當前DVD系統中使用的 MPEG-2高2-3倍，比MPEG-4高1.5-2倍。正因為如此，經過H.264壓縮的視頻數據，在網絡傳輸過程中所需要的帶寬更少，也更加經濟。在 MPEG-2需要6Mbps的傳輸速率匹配時，H.264只需要1Mbps-2Mbps的傳輸速率。,DVR主要技術參數,錄像幀率（實時性） 幀率（Frame rate）是用于測量顯示幀數的量度。所謂的測量單位為每秒顯示幀數(Frames per Second，簡：FPS）或“赫茲”（Hz）。此詞多用于影視制作和電子游戲。 由于人類眼睛的特殊生理結構，如果所看畫面之幀率高于16的時候，就會認為是連貫的，此現象稱之為視覺暫留。這也就是為什么電影膠片是一格一格拍攝出來，然后快速播放的。 幀率即可以影響視頻效果，也可以影響視頻存儲容量。幀率越大，所需的存儲空間越大。 全實時：指的是單路錄像速度（幀率）達到25FPS（NTSC制是30FPS） 非實時：指的是單路錄像速度（幀率）在25FPS（NTSC制是30FPS）以下。,DVR主要技術參數,圖像的清晰度（分辨率） 分辨率就是指畫面的解析度，由多少象素構成數值越大，圖像也就越清晰。圖像分辨率即采集卡所能采集動態圖像的分辨率，圖像分辨率在視頻制作中是用于衡量圖像內數據量多少的一個參數。我們通常所看到的分辨率都以乘法形式表現的，比如720576，其中“720”表示屏幕上水平方向顯示的點數，“576”表示垂直方向的點數。,DVR主要技術參數,網絡功能/報警功能 在數字監控帶來的沖擊下，用戶對DVR的網絡功能有著迫切的需求。因此，DVR的網絡功能也是在選購時必須考慮的因素。在一個大型的監控平臺中，前端布置了大量的攝像頭和DVR，那么，是否可以通過中心的監控管理系統對設備進行遠程操控，這顯得非常重要。因此，我們不僅要看產品是否提供了以太網網絡接口，還要看是否提供配套的集中監控管理系統軟件，通過網絡真正對DVR實現控制。 支持探測器的輸入報警和圖像視頻幀測的報警，報警后系統會自動開啟錄像功能，并通過報警輸出功能開啟相應射燈，警號和聯網輸出信號。圖像移動偵測是DVR的主要報警功能,DVR主要技術參數,主要平臺 海思、TI、飛利浦 HI3515 HI3520 HI3521 HI3531,DVR硬件介紹,DVR硬件介紹,背板 模擬視頻、音頻等 輸入輸出接口,主板 視頻、音頻等信號 處理,前面板 控制接口,DVR硬件介紹,HI3515,TW2868 A/D轉換,模擬視頻 模擬音頻 輸入接口,DDR,DDR,NOR FLASH,電源模塊,網絡,VGA輸出,CVBS,USB PORT,HDD SATA,報警部分,CPU HI3515(arm9/400MHz )，核電壓1.0V，功耗1000mW 4路D1編碼能力、可做8路CIF DVR VGA*1-一般輸出分辨率1024*76860fps、 1280*102460fps 支持BT.656數字輸出（可以做成HDMI） CVBS*1 I2S*2每個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/S,DVR硬件介紹,HI3520(arm11/600MHz )，核電壓1.0V，功耗1600mW 8路D1編碼能力、可做16路CIF DVR VGA*2-一般輸出分辨率1024*76860fps、 1280*102460fps 支持BT.656、BT.1120數字輸出（可以做成HDMI） CVBS*2 I2S*3每個I2S支持16路 PCI-支持主從模式，支持5個Device 無SATA口，要PCI轉SATA UART、I2C、USB、MII-10/100/1000Mbit/S,DVR硬件介紹,主要模塊芯片 A/D轉換： 主要是將模擬視頻信號轉換成ITU656格式的數字信號。 TW2867-支持4路音、視頻A/D轉換 TW2868-支持4路音、視頻A/D轉換 TVP5157、TVP5158-支持4路音、視頻A/D轉換 在DVR中一般只做1、2路音頻輸入,DVR硬件介紹,存儲器： DDR-DDR2、DDR3 FLASH-一般是NOR 16M 32M 有少數機型也會用NAND，容易產生壞塊系統崩潰的幾率比較大 最新的3521、 3531一般采用SPI+NAND的形式，SPI燒寫速度慢，量產的就會效率很低，所以一般用容量很小的SPI裝Uboot。其他程序都裝NAND里，分區裝程序，采用分級引導方式。同一程序多放幾份在不同的分區，引導判斷機制。這樣就能解決壞塊容易導致程序丟失跑不起來的問題。,DVR硬件介紹,SATA擴展： JMB321（臺灣JMicron） 一片JMB321可以將一個SATA口擴展成五個SATA口 SATA口：7針，2對差分線，一發一收。,DVR硬件介紹,網絡： 大部分還只是100Mbit/S網，受制于基礎網絡和設備的限制，高端機型才會使用1000Mbit/S網。 要有支持千兆網的交換機就可以搭建千兆局域網，以太網一般要有多模網線或光纖就能支持千兆網。,DVR硬件介紹,混合DVR就是可在不淘汰既有模擬設備的前提下，能同步享有IP監控的好處。就是DVR支持IP設備如編碼器或網絡攝像機接入，同時也支持模擬攝像機的接入。就相當于帶有NVR的功能。 混合DVR的產生是為了迎合DVR到NVR的過渡問題，尤其在一些改建擴建項目，如果原來系統是DVR，而用戶想部署一定的IPC，那么在不改變系統架構的情況下，混合DVR就成了一個不錯的選擇。,混合DVR,DVR的存儲大小與碼流、通道數、畫面變化的程度等都有關系。 計算每個通道每小時所需存儲容量q，單位MB q=d/8*3600/1024 其中d是碼率，單位Kbit/s 比如：碼率是512的時候，正常錄像每小時單通道文件大小225M;每天(24小時)大概5.3G，一個月大概150G，如果是4路的話，總的需要600G。 一般DVR錄像都有覆蓋功能，覆蓋的周期一般都是一個