從硬盤錄像機(jī)的應(yīng)用技術(shù)看其未來發(fā)展

二十世紀(jì)九十年代末，伴隨著電腦技術(shù)、圖像處理技術(shù)和網(wǎng)路技術(shù)的發(fā)展與普及，興起了數(shù)字化監(jiān)控浪潮，而PC-BASEDDVR因其穩(wěn)定性之不足和操作性之復(fù)雜，促使穩(wěn)定性和簡易操作方面略勝一籌的的嵌入式DVR大肆發(fā)展，并且出現(xiàn)了取代PC-BASEDDVR產(chǎn)品的趨勢。

目前，DVR的技術(shù)發(fā)展方向有三個，即智能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化。要預(yù)測嵌入式DVR的技術(shù)發(fā)展趨勢，首先要了解嵌入式DVR主要采用的技術(shù)方案。市場上常見的嵌入式DVR采用的技術(shù)方案大多由四個重要部分組成，分別是：嵌入式軟體/硬體技術(shù)；硬盤管理技術(shù)；算法技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

1、嵌入式軟件/硬件技術(shù)

嵌入式DVR的核心器件與PC類似，都是采用高性能的中央處理器CPU，兼容標(biāo)準(zhǔn)不同，功能各異，今后隨著芯片技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，MIPS+DSP或者是ARM+DSP技術(shù)會更加適合嵌入式DVR。

操作系統(tǒng)：目前市面上的嵌入式DVR采用的操作系統(tǒng)主要分為三類：第一類為廠家自己開發(fā)的簡單RTOS；第二類為商業(yè)化的專用嵌入式操作系統(tǒng)，如VXWORKS/WinCE；第三類為源代碼開放的LINUX操作系統(tǒng)。RTOS最簡單高效，但其擴(kuò)展性比較差，復(fù)雜功能實現(xiàn)比較困難；第二類操作系統(tǒng)有很好的系統(tǒng)特性，但其擴(kuò)展性不是很好，許多功能擴(kuò)展依賴第三方，且許可費用也比較高；第三類LINUX操作系統(tǒng)采用開放性的架構(gòu)與模塊化設(shè)計，可針對應(yīng)用量身定做，去除與監(jiān)控?zé)o關(guān)的多余功能，而且，LINUX支持多人、多工工作，只需要很少的硬件支持，這樣的系統(tǒng)，效率更高，出錯的機(jī)率更低。其可靠性經(jīng)過驗證，可以用在關(guān)鍵任務(wù)和場合的多應(yīng)用操作系統(tǒng)，因特網(wǎng)使用的WEB服務(wù)器，都是24小時連續(xù)運行，其中絕大多數(shù)都是使用LINUX操作系統(tǒng)。他也是專門針對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用推出的系統(tǒng)，所以它支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多，在相關(guān)軟件的支持下，可實現(xiàn)WWW、FTP、DNS、DHCP、E-mail等服務(wù)。而且其內(nèi)核代碼完全公開，可以任意開發(fā)、更改。這樣的特點使得全世界已超過千萬人使用Linux，更由于許多廠商投入開發(fā)核心程序、發(fā)展相關(guān)軟體以及硬件周邊驅(qū)動程序，使Linux功能和完整性日益壯大。因此采用LINUX的操作系統(tǒng)也是大勢所趨。

2、硬盤管理技術(shù)

嵌入式DVR硬盤管理系統(tǒng)分為兩類，一是與PC機(jī)相同的FAT格式管理系統(tǒng)，第二種是嵌入式DVR生產(chǎn)廠家自行開發(fā)的，適合存儲媒體數(shù)據(jù)流的硬盤管理系統(tǒng)。前者的優(yōu)勢在于無需投入研發(fā)成本，可以利用現(xiàn)成的PC技術(shù)。但此系統(tǒng)無法管理大數(shù)據(jù)包，只能進(jìn)行分包，將一段完整的錄像，分為若干個小的文件包，因此容易產(chǎn)生包與包之間丟幀現(xiàn)象；同時硬盤磁頭需要頻繁地讀寫數(shù)據(jù)與文件索引，磁頭頻繁跳動，對于每天十幾到二十四小時連續(xù)讀寫硬盤的DVR系統(tǒng)，極容易造成硬盤故障；而如果硬盤錄滿后，需要刪除整段文件，但新錄制的文件與老的文件大小不同，由此會在硬盤上產(chǎn)生大量碎片空間，影響硬盤的使用和系統(tǒng)效率；另外，FAT文件系統(tǒng)用做錄像機(jī)錄像資料管理還存在兩個風(fēng)險，一是文件分配表如果損壞，則錄像資料大多會丟失，二是系統(tǒng)突然斷電或遭到人為破壞，當(dāng)前的錄像數(shù)據(jù)不能夠保存。

而第二種方式就可以從根本上修正上述的問題。

第2頁：算法技術(shù)/網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

因而從嵌入式DVR硬盤操作系統(tǒng)的發(fā)展方向看，長時間穩(wěn)定錄像采用第二種方式可以大幅度提高硬盤錄像機(jī)的可靠性。但專用的文件系統(tǒng)需要專業(yè)公司具備相當(dāng)?shù)拈_發(fā)硬盤文件系統(tǒng)的能力與經(jīng)驗，目前國內(nèi)只有少數(shù)幾個廠家擁有該項技術(shù)。如浙江大華生產(chǎn)的所有嵌入式DVR都采用自行研發(fā)的文件管理系統(tǒng)，更采用硬盤休眠技術(shù)，延長了硬盤的使用壽命。今后如果要在嵌入式DVR立足，也必定要將專用文件管理納入到研發(fā)的日程當(dāng)中。

3、算法技術(shù)

在算法上，MPEG-IV的成熟應(yīng)用及H264的應(yīng)用擴(kuò)大必將成為趨勢。MPEG-IV產(chǎn)品的開發(fā)商越來越多，使得它成熟度愈來愈高。而H264因其更切合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊蟪蔀橹髁鳌?/p>

今后，為了使嵌入式DVR具有更廣泛的適用性，各種算法的統(tǒng)一將是未來發(fā)展的趨勢，但這種統(tǒng)一不是以國內(nèi)哪個企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)，需要廣泛的政府職能部門與DVR產(chǎn)業(yè)鏈上的各類企業(yè)的廣泛參與。

4、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

新一代的嵌入式DVR已經(jīng)具備與PC機(jī)相同的網(wǎng)絡(luò)特性，今后的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展將使嵌入式DVR可以滿足不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下圖像傳輸要求。嵌入式DVR的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正朝兩個方向發(fā)展：一是專網(wǎng)技術(shù)條件下開發(fā)滿足保安監(jiān)控需求的高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)，其技術(shù)要求實時、清晰、可靠、組網(wǎng)靈活、分散存儲、多級管理，其最終發(fā)展目標(biāo)是取代模擬光纜條件下的圖像傳輸市場；第二個網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是公網(wǎng)條件下的網(wǎng)絡(luò)傳輸解決方案，由于公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸條件差，因此為了最大限度保證在公網(wǎng)圖像傳輸?shù)腝oS，需要采用多種新的網(wǎng)絡(luò)和圖像壓縮傳輸技術(shù)，如流媒體技術(shù)等。

綜上所述，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、識別技術(shù)、微電子技術(shù)、編解碼技術(shù)、操作系統(tǒng)技術(shù)等的發(fā)展將使得嵌入式DVR向著智能化、集成化、無線化、高清晰化、個性化、互動化發(fā)展，今后更加開拓自動跟蹤、特定目標(biāo)跟蹤、特定目標(biāo)識別、攝取、處理等功能。

而民用高清晰錄像系統(tǒng)的發(fā)展將會影響嵌入式DVR的技術(shù)發(fā)展方向。由于民用高清晰錄像市場巨大，前景廣闊，國內(nèi)外大的公司都在此投入人力物力，以期待取得突破性進(jìn)展，如果在不久的將來，高清晰度影系統(tǒng)廣泛普及，其技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)也會為視頻監(jiān)控系統(tǒng)所使用，變成數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的事實標(biāo)準(zhǔn)。DVR生產(chǎn)企業(yè)正密切關(guān)注高民用清晰視頻發(fā)展，并不斷探索將其技術(shù)應(yīng)用到保安監(jiān)控領(lǐng)域的可能性。