如何選擇適用的DVR
謬誤看法5:PC式硬盤錄像機已經(jīng)落后,嵌入式硬盤錄像機才是發(fā)展方向
PC式硬盤錄像機永遠與IT業(yè)同步發(fā)展,在網(wǎng)絡(luò)傳輸,畫面質(zhì)量,視頻處理速度等方面遠遠優(yōu)于嵌入式系統(tǒng),另外在*作使用上直觀、靈活、快速等特點也是嵌入式系統(tǒng)無法比擬的,但是它的最大弱點是容易遭到人為的惡意破壞,而這點恰恰是嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。所以目前這兩種類型的硬盤錄像機各有所長,會有一段共存時期。
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,不過是高度集成的多媒體單板電腦。為何會成了PC構(gòu)架以外的產(chǎn)品?
圖像質(zhì)量
圖像質(zhì)量是評價數(shù)字錄像機產(chǎn)品質(zhì)量的核心問題。模擬的視頻圖像信號輸入到 DVR 變成數(shù)字信號后,經(jīng)壓縮、存儲、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、實時性能等多個方面加以評價,其中清晰度是評價圖像質(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 DVR 的錄像和回放的總效果,清晰度評價的度量標(biāo)準(zhǔn)主要為兩個方面:
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像素所組成,國際標(biāo)準(zhǔn)是按其水平和垂直的像素點的乘積來表征的。最常見的圖像格式有 176*144 ( QCIF )、 352*/288 ( CIF )、 704*576 ( FCIF )三種。
2. 畫質(zhì)
對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比度和小面積對比度的不同,這樣人們?nèi)庋鬯苡^察到的圖像效果也有所不同,這就是我們所說的圖像的畫質(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,硬盤是一種機電設(shè)備,它的存取速度也可能是個瓶頸。
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,它是評價 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, JPEG 能用于實時動圖像的視頻壓縮。在畫面變動較小的情況下能提供相當(dāng)不錯的圖像質(zhì)量,傳輸速度快,使用相當(dāng)安全,缺點是數(shù)據(jù)量較大。
②、 M-JPEG 源于 JPEG 壓縮技術(shù),是一種簡單的幀內(nèi) JPEG 壓縮,壓縮圖像質(zhì)量較好,在畫面變動情況下無馬賽克,但是由于這種壓縮本身技術(shù)限制,無法做到大比例壓縮,錄像時每小時約 1-2GB 空間,網(wǎng)絡(luò)傳輸時需要 2M 帶寬,所以無論錄像或網(wǎng)絡(luò)發(fā)送傳輸,都將耗費大量的硬盤容量和帶寬,不適合長時間連續(xù)錄像的需求,不大實用于視頻圖像的網(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 對全色彩、實時傳輸動圖像可以達到較高的壓縮比,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)測到后 1 幀,所以在延續(xù)時間上比較有優(yōu)勢,但圖像質(zhì)量難以做到很高的清晰度,無法實現(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,在編碼的各個環(huán)節(jié)上作了改進,如以省碼字來提高編碼圖像的質(zhì)量,此外, H.263 還吸取了 MPEG 的雙向運動預(yù)測等措施,進一步提高幀間編碼的預(yù)測精度,一般說,在低碼率時,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 是壓縮運動圖像及其伴音的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn),它采用了幀間壓縮,僅存儲連續(xù)幀之間有差別的地方 ,從而達到較大的壓縮比。 MPEG 現(xiàn)有 MPEG-1 、 MPEG-2 和 MPEG-4 三個版本,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基本技術(shù),一是基于 16*16 (像素 * 行)塊的運動補償,二是基于變換域的壓縮技術(shù)來減少空域冗余度,壓縮比相比 M-JPEG 要高,對運動不激烈的視頻信號可獲得較好的圖像質(zhì)量,但當(dāng)運動激烈時,圖像會產(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, MPEG-1 在視頻圖像質(zhì)量方面相當(dāng)于 VHS 錄像機的圖像質(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 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 )提供廣播級的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG-2 作為 MPEG-1 的兼容擴展,它支持隔行掃描的視頻格式和許多高級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合。它適用于運動變化較大,要求圖像質(zhì)量很高的實時圖像。對每秒 30 幀、 720*572 分辨率的視頻信號進行壓縮,數(shù)據(jù)率可達 3-10Mbps 。由于數(shù)據(jù)量太大,不適合長時間連續(xù)錄像的需求。
③、 MPEG-4 是為移動通信設(shè)備在 Internet 網(wǎng)實時傳輸視音頻信號而制定的低速率、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,其中的對象(物體、人物、背景)分離出來,分別進行幀內(nèi)、幀間編碼,并允許在不同的對象之間靈活分配碼率,對重要的對象分配較多的字節(jié),對次要的對象分配較少的字節(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 有三個方面的優(yōu)勢 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 200 : 1 ;
③、 MPEG-4 在提供高壓縮比的同時,對數(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容量,獲得較高的錄像清晰度,特別適用于長時間實時錄像的需求,同時具備在低帶寬上優(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)字錄像機的應(yīng)用中,主要考慮的是錄像功能,以少路數(shù)、大存儲容量為主,當(dāng)要求視頻監(jiān)控點比較多時,必然會降低每路的時間分辨率或 / 和減少實時錄像的路數(shù),而采用多機層疊應(yīng)用來增加輸入路數(shù)時,則會使控制 * 作很不方便,同時在圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸中,又會由于多機傳輸,遠程客戶端需要逐個切換登錄,造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費。所以, DVR 每秒處理圖像的總幀數(shù)也是評價 DVR 性能優(yōu)劣的一個方面。 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,硬盤的存取速度和內(nèi)存容量。 目前,基于 PC 機的 DVR 中,常見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;
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)字錄像機處理圖像幀數(shù)一般不能超過 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)會更少。另外,采用純硬件解壓縮還將減少軟件運行的不確定因素,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 PCI 總線結(jié)構(gòu)將多路視音頻流直接分配傳輸?shù)斤@卡, IDE 總線進行圖像顯示和存儲,使 CPU 只起到控制和分配作用。 然而,總線傳輸速度 .CPU 處理速度和硬盤存取速度是有限的,所以提高 DVR 的圖像處理速度將受 PC 機的限制。
監(jiān)控功能
具有監(jiān)控功能是 DVR 的一個優(yōu)越性能的表征, DVR 的監(jiān)控功能應(yīng)具備:
①、報警輸入輸出和多云臺、鏡頭的控制 支持外接的各種報警器及聯(lián)動報警設(shè)備,支持云臺、鏡頭一體化快球,這樣在發(fā)生事故時,控制攝像機到預(yù)定的位置并自動啟動錄像機進行錄像。
②、具有矩陣切換功能和多畫面處理顯示功能,使 DVR 的錄像功能得到更充分的
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