DVR是一個短期的數字視頻的錄像機。DVR取代了落后過時的VCR設備,可以把監(jiān)控攝像機的模擬圖像轉化為數字信號并且存儲在硬盤上,使得監(jiān)控視頻更加易于管理。毫無疑問DVR的質量和性能和功能有限的VCR遠遠先進。DVR通過一個視頻采集卡完成信號的轉換工作,并且其存儲容量可以通過使用附加硬盤和使用其他存儲設備而得到擴充。原始的視頻數據規(guī)模相對于有限的硬盤空間而言是非常龐大的,必須需要被壓縮后才能進行存儲。因而DVR中的核心技術在于視頻壓縮技術。
目前市面上的DVR主要有市面上的兩種,基于PC的DVR和獨立(即嵌入)式的DVR.基于PC式DVR是一臺自帶了DVR卡的PC機,機器中裝有主板,CPU,網卡,顯卡CPU,硬盤,內存,PCI的DVR卡。該DVR卡從攝像機采集視頻,同時DVR軟件提供一些諸如:視頻壓縮,視頻轉換為文檔,攝像機控制和顯示,錄像資料回放等功能。
嵌入式或者(獨立的)DVR本身就是一個完美的DVR解決方案,DVR的每個功能對其來說通過按一些列按鈕就可以完成。獨立DVR可以支持脫機后在任何遠程位置的錄像回放訪問。兩個或者兩個以上的內部硬盤驅動存儲空間再連接兩個外部的硬盤驅動器,即可使得獨立式的DVR可以按照您的喜好延長記錄時間。獨立的DVR運行在Linux,Unix等專業(yè)級的操作系統(tǒng),這樣的系統(tǒng)同一時間僅允許運行單一的應用程序,使得獨立DVR的運行環(huán)境相對穩(wěn)定而成為一個可靠的獨立裝置。此外,獨立DVR普遍具有的優(yōu)點有:可高分辨率錄音,易于使用操作,運行穩(wěn)定低維護成本,存儲量較大,更加容易支持網絡集中存儲。
威視數據工程師華偉說:在網絡化的大趨勢下,安防監(jiān)控向著高清發(fā)展的趨勢非常明顯。2009年高清將成為安防監(jiān)控廠商間拉開差距的一個重要因素。
IP視頻監(jiān)控網絡高清化推動了DVR朝著高清的方向發(fā)展,最新的低帶寬高清晰度IP攝像機的發(fā)展更是加速了高清和主流監(jiān)控技術的融合。在在過去的10年中,安防監(jiān)控實現了從模擬到數字解決方案的重大變革,未來幾年的安防行業(yè)中,高清攝像機將以其不可取代的優(yōu)勢占領市場。很多高端場合對圖像質量有更高的要求,例如發(fā)通緝令的照片、看清楚鈔票的面額、看清楚車牌等等,高清攝像機可以很好地解決這方面的問題。既然前端是網絡高清攝像機信號接入了,這與傳統(tǒng)的模擬信號經同軸線纜和BNC接口接入模式不一樣,會導致存儲環(huán)節(jié)的DVR在接口技術、圖像處理技術、存儲技術等方面做調整。
目前,中國高清的定義只出現在廣電行業(yè),根據標準,一般顯示比例為16:9,至少能解析1080i(分辨率1920×1080)的數字信號,所謂的1080P是支持1080P信號的接收并通過計算演變在屏幕上顯示,要達到FULLHD的概念,就必須屏幕達到1920*1080的物理分辨率以及至少30Hz的刷新率.或掃描線數垂直和水平方向都必須達到720P的數字信號,只有滿足或超到以上標準的產品可以完美支持所有高清視頻的回放.才能被歸類為高清產品。而高清的DVR及是指其傳輸的每一路圖像都達到高清分辨率,并且視頻采集、編碼、傳輸、瀏覽、錄像、回放等全面高清。
DVR中的一些直接關系到其使用性能的性能指標有:分辨率,比特率,幀速率,壓縮方法等等。
首先說分辨率:確定了圖像的清晰度。DVR中有一個記錄速度和一個顯示速度。在DVR中,一般有CIF和4CIF還有FullD1幾種分辨率的劃分。具體的分辨率是,CIF352×288,HalfD1702*288,D1(4CIF)702*576,FullD1720×576。
比特率:即壓縮數據量。對于一些壓縮技術而言,高比特率意味著對于帶寬的占用會更小。[nextpage]
路數:此參數的行業(yè)定義是指相關的攝像機的數目或者視頻流的路數。一張四路的采集卡即可以連接四臺攝像機的的采集卡。
目前DVR的視頻信號處理,分為視頻采集和視頻編碼兩個部分。在視頻信號采集部分,目前大多數的DVR都是模擬視頻輸入,均采用BNC接口的CVBS(即復合視頻信號)信號輸入。復合視頻信號的最大分辨率是D1,DVR內部對于復合視頻信號是按照D1分辨率采集、量化的。而高清視頻信號,一般采用YPbPr的模擬分量接口,或DVI、HDMI、HD-SDI等數字視頻接口,目前DVR均無這類視頻接口。在編碼部分,DVR對每路采集的視頻信號可以編碼成CIF、2CIF、DCIF、D1等分辨率,但編碼最大分辨率只能為D1,不具備編720p或1080i、1080p的編碼能力。因此,目前的DVR無法匹配前端百萬像素級的攝像機。D1成為了DVR高清發(fā)展的一個瓶頸,如果要突破此限制,得從監(jiān)控系統(tǒng)前端乃至整個系統(tǒng)考慮高清,因此網絡化是高清化應用的基礎,近年來的IP視頻監(jiān)控網絡化趨勢很好地推動了DVR的高清進程。
幀速率(fps):幀速率單位以秒計算,較高的幀速率可以保證實時圖像傳輸的較高流暢性。日前的DVR技術中,每秒25幀是非常普遍的,可以保證感覺非常流暢的感覺,同時隨著安防監(jiān)控多樣化存儲技術的發(fā)展,將可以為視頻資料提供更大更多的存儲空間選擇,由此促使了DVR的視頻數據傳輸,回放,更加高清,真正實現實時傳輸。
壓縮方法:包括軟件壓縮和硬件壓縮。軟件壓縮是使用CPU電源通過電腦中的壓縮軟件對圖像或者信號進行壓縮,有一些系統(tǒng)同時使用軟壓縮和硬壓縮。壓縮方式包括MPJEG,H.264,JPEG2000等。從目前的技術來看,H.264壓縮算法在滿足較高畫質圖像質量的前提下,壓縮率較MPEG-4有較大提高,而其技術特點更適合IP網絡、無線網絡的傳輸。目前,H.264的壓縮算法也還沒真正實現高壓縮比,和真正的H.264算法還有一定的差距,但是它是目前最為理想的一種壓縮算法。
然而,無論是模擬方式還是數字方式傳輸,高清視頻信號的傳輸成本明顯高于標清視頻信號。受價格和安裝環(huán)境等因素的制約,2009高清監(jiān)控將主要在銀行,娛樂場所,停車場,建筑入口,軍事設施,城市中心等高端行業(yè)率先獲得部分應用,因此我們不難預計,在不久的將來,所有的監(jiān)控設備包括DVR都將受益于高清技術。