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谈网络视频服务器和DVR的工作原理比较

  数字化硬盘录像机(DVR)在国内的应用才短短的几年时间,但是由于其数字化的优势,特别在银行系统的应用,在国内监控行业形成了新的热潮。它给CCTV监控系统带来了数字化应用的革命。

  硬盘录像机从其功能来看具有视频切换、图像任意分割和组合显示、图像录像、云台镜头控制、报警联动控制和远程网络传输控制功能,从某种意义上讲,一台高性能的硬盘录像机可以替代传统上的CCTV系统的矩阵切换器、图像分割器、磁带录像机、控制键盘和报警主机,实现高度集成化的数字化CCTV和报警监控系统。

  DVR目前采用有纯硬件解压缩、软件解压缩和硬件软件相结合解压缩三种技术,采用后两种技术的硬盘录像机因为软件解压缩比较占用计算机的CPU和内存资源,因而能够处理和录制图像的能力有限,主要是每秒处理图像的帧数。例如纯软件解压缩的硬盘录像机处理图像帧数不能超过200帧/秒,在有些要求图像质量高,压缩比高的压缩算法下,例如MPEG4格式时,能够处理的图像帧数更少,为100帧/秒。因而硬盘录像机必须是采用纯硬件解压缩方式进行,并且尽可能的节省占用计算机CPU和内存资源,同样减少了软件运行的不确定因素,这样系统的稳定性和可靠性也大大的加强了。所以目前在DVR市场中占主导地位的是MPEG4硬压缩方式的。

  所谓的MPEG4硬压缩格式的硬盘录像机采用纯硬件解压缩音视频卡,将音视频采集,编码压缩,解码显示采用一片集成芯片进行,利用计算机PCI总线结构,将多路音视频流直接分配传输到计算机显卡,IDE总线进行图像显示和存储,系统CPU只起到控制和分配作用,因而处理音视频流占用计算机系统的资源与处理音视频路数无关,其实通俗的讲DVR就是一台配置较好的PC机加多片音视频压缩卡与软件捆绑所构成。

  DVR的优点是价格低廉成本不高,应用领域较广,对本地监控有一定优势;缺点由于是PC插卡式,它会直接受到PC机质量的影响,发热量的影响,对PC的配置要求很高,维护起来不方便,由于大部分应用都是24小时循环录像,所以相对应的硬盘寿命很短。它在网络远程监控方面相比较没有任何优势,需要给它提供一条专用的网络接入点,还受到广域网访问局域网的制约,传送图像质量不好,所以上述缺点要想实现真正意义上的远程监控,DVR还很难作到。

  网络视频服务器是监控领域中新兴的产物。由于国内网络提供商提供了更高的网络带宽更实惠的价格,所以互联网在几年内迅速的普及,逐渐渗透到个行个业中去。它同时也给监控领域带来了一次新的革命,所以人们已经无法在满足固化的本地监控的需求,对远程监控的需求越来越多的同时,网络视频服务器就成为了监控方面新的生力军。

  视频服务器的关键核心技术之一数字视频压缩技术,目前在视频服务器中实用的是M—JPEG和MPEG—2两种。M-JPEG技术即运动静止图像(或逐帧)压缩技术,广泛应用于非线性编辑领域可精确到帧编辑和多层图像处理,把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理,这种压缩方式单独完整弰压缩每一帧,在编辑过程中可随机存储每一帧,可进行精确到帧的编辑,此外M-JPEG的压缩和解压缩是对称的,可由相同的硬件和软件实现。但M-JPEG只对帧内的空间冗余进行压缩。不对帧间的时间冗余进行压缩,故压缩效率不高。采用M-JPEG数字压缩格式,当压缩比7:1时,可提供相当于Betecam SP质量图像的节目。

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