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一、模擬式硬磁盤存儲技術

在模擬式硬磁盤錄像系統中，使用2.1GB的硬盤可以存儲到24.6萬個畫面，而調用幅畫面只需0.05so模擬式錄像系統存儲同樣多的圖像所需要的硬盤空間，僅為數字式錄像系統所需空間的1/5。

模擬式硬磁盤錄像系統就是使用模擬磁信號將視頻信號記錄到硬盤上的（如圖1所示）。

圖1 模擬式硬磁盤錄像系統的組成及原理

這種硬盤每1/60s（對PAL制為l/50s）轉動一圈，因此每個磁道正好存儲一場畫面。每1/30s（PAL制為1/25s）可以存儲一個完整的幀（2場）。這樣，每只2.1GB的硬盤有246000個磁道，即可以存儲246000幅（場）黑白圖像，每幅圖像的讀取時間只需0.05So顯然，這是目前存取速度最快的視頻圖像存儲系統。由于錄像介質就是計算機上使用的硬盤，因而可將以前記錄的畫面刪除，再存入新的圖像。這種黑白錄像系統的水平分辨率為250TVL，如果每幅畫面的兩場都有記錄，那么系統的分辨率將可達到500TVL。模擬式硬磁盤錄像系統也可錄制彩色畫面，但每只2.1GB的硬盤就只能存儲125000幀，且單幀畫面的存取速度約為0.2s。

硬磁盤錄像系統中的任何圖像也可以使用視頻打印機打印出來。

數字式硬磁盤錄像（Digital Video Recorder，DVR）是一套進行圖像存儲處理的計算機系統，目前應用得非常廣泛。與模擬式硬磁盤錄像相比，這種技術需要多用5~10倍的存儲空間，圖像的讀寫時間亦相應地增加5~10倍。一般地，磁盤可以存儲幾十萬幅高清晰度的黑白或彩色圖像，其容量越大，存儲數量越多。

數字式硬磁盤錄像系統的組成如圖2所示。

圖2 數字式硬磁盤錄像系統的組成及原理

數字式硬磁盤錄像系統采用了數字記錄技術以后，能大大增強已錄制的圖像的抗衰弱、抗干擾的能力，因此無論進行多少次的檢索或錄像回放，都不會影響播放圖像的清晰度。如果需要對已存儲的圖像進行復制時，數字方式記錄的圖像也不存在復制劣化的問題，而模擬方式記錄的圖像則每經過一次復制就劣化一次。因此，數字式硬磁盤錄像系統最適合做電視監(jiān)控系統的圖像記錄設備。

DVR具有對圖像/語音進行長時間錄像、錄音、遠程監(jiān)視和控制的功能，DVR集合了錄像機、畫面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網絡傳輸五種功能于一身，用一臺設備就能取代模擬監(jiān)控系統一大堆設備的功能。此外，DVR影像錄制效果好、畫面清晰，并可重復多次錄制，能對存放影像進行回放檢索。DVR的基本結構及其基本處理流程如圖3所示。

圖3 硬盤錄像機（DVR）的基本結構及其運行流程

DVR系統的技術，主要表現在圖像采集速率、圖像壓縮方式、硬磁盤信息的存取調度、解壓縮方案、系統功能等諸多方面。

目前，DVR采用的壓縮技術有MPEG-4、H.264；從壓縮卡上分有軟壓縮和硬壓縮兩種，軟壓受到CPU的影響較大，多半做不到全實時顯示和錄像，故逐漸被硬壓縮淘汰；從攝像機輸入路數上分為1路、2路、4路、6路、9路、12路、16路、32路，甚至更多路數。DVR不僅革命性地擴展了視頻監(jiān)控系統的功能，并且所增加的功能使其遠遠優(yōu)于以前使用的模擬錄像機。首先，DVR把高質量的圖像資料記錄在硬盤中，免除了不停地更換錄像帶的麻煩；其次，DVR內置的多路復用器可以多路同時記錄錄像機的視頻資料，降低視頻監(jiān)控系統中所需的設備，顯示出了強大的功能。這樣，通過把安防攝像機的視頻信息數字化并進行壓縮，DVR可以高效率地記錄多路高質量的視頻流。DVR也可用其他方式備份視頻信息，如CD-RW/DVD-RW、USB驅動器，記憶卡或者其他存儲卡等。DVR不僅在普遍意義上增加了監(jiān)控系統的部件和功能，而且其軟件已經極大地擴展了視頻監(jiān)控系統的設計、功能和效益。通過把數字報警信號輸入和輸出到硬盤錄像機，幾乎所有類型的安全系統組合都允許DVR作為主要的監(jiān)測和控制設備嵌入。

DVR按系統結構可以分為PC式DVR和嵌入式DVR兩大類。

PC式DVR以傳統的PC為基本硬件，以Win98、Win2000，WinXP、Vista、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。PC是一種通用的平臺，PC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，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(yè)控制領域，只適合于對可靠性要求不高的商用辦公環(huán)境。