閉路監控電視系統常用的錄像機包括模擬磁帶錄像機和數字硬盤(pán)錄像機兩種。
1）硬盤(pán)錄像機
硬盤(pán)錄像機（Digital Video Recorder，DVR），即數字視頻錄像機，相對于傳統的模擬視頻錄像機，采用硬盤(pán)錄像，故常常被稱(chēng)為硬盤(pán)錄像機，也被稱(chēng)為DVR。它是一套進(jìn)行圖像 存儲處理的計算機系統，具有對圖像/語(yǔ)音進(jìn)行長(cháng)時(shí)間錄像、錄音、遠程監視和控制的功能，DVR集合了錄像機、畫(huà)面分割器、云臺鏡頭控制、報警控制、網(wǎng)絡(luò )傳 輸等五種功能于一身，用一臺設備就能取代模擬監控系統一大堆設備的功能，而且在價(jià)格上也逐漸占有優(yōu)勢。DVR采用的是數字記錄技術(shù)，在圖像處理、圖像儲 存、檢索、備份、以及網(wǎng)絡(luò )傳遞、遠程控制等方面也遠遠優(yōu)于模擬監控設備，DVR代表了電視監控系統的發(fā)展方向，是目前市面上電視監控系統的首選產(chǎn)品。
目前市面上主流的DVR采用的壓縮技術(shù)有MPEG-2、MPEG-4、H.264、M-JPEG，而MPEG-4、H.264是國內最常見(jiàn)的壓縮方 式；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(shí)時(shí)顯示和錄像，故逐漸被應壓縮淘汰；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；總的來(lái)說(shuō)，按系統結構可以分為兩大類(lèi)：基于PC架構的PC式 DVR和脫離PC架構的嵌入式DVR。在這里我們主要講講PC式DVR和嵌入式DVR。
- PC式DVR：這種架構的DVR以傳統的PC機為基本硬件，以Win 98、Win 2000、Win XP、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機是一種通用的平臺，PC機的硬件更新?lián)Q代速 度快，因而PC式 DVR的產(chǎn)品性能提升較容易，同時(shí)軟件修正、升級也比較方便。PC DVR各種功能的實(shí)現都依靠各種板卡來(lái)完成，比如視音頻壓縮卡、網(wǎng)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(wèn)題， 不能用于工業(yè)控制領(lǐng)域，只適合于對可靠性要求不高的商用辦公環(huán)境。
- 嵌入式DVR：嵌入式系統一般指非PC系統，有計算 機功能但又不稱(chēng)為計算機的設備或器材。它是以應用為中心，軟硬件可裁減的，對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的微型專(zhuān)用計算機系統。簡(jiǎn)單地說(shuō)， 嵌入式系統集系統的應用軟件與硬件融于一體，類(lèi)似于PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化、響應速度快等特點(diǎn)，特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任 務(wù)的應用。嵌入式DVR就是基于嵌入式處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統的嵌入式系統，它采用專(zhuān)用芯片對圖像進(jìn)行壓縮及解壓回放，嵌入式操作系統主要是完成整機 的控制及管理。此類(lèi)產(chǎn)品沒(méi)有PC DVR那么多的模塊和多余的軟件功能，在設計制造時(shí)對軟、硬件的穩定性進(jìn)行了針對性的規劃，因此此類(lèi)產(chǎn)品品質(zhì)穩定，不會(huì )有死機的問(wèn)題產(chǎn)生，而且在視音頻壓 縮碼流的儲存速度、分辨率及畫(huà)質(zhì)上都有較大的改善，就功能來(lái)說(shuō)絲毫不比PC DVR遜色。嵌入式DVR系統建立在一體化的硬件結構上，整個(gè)視音頻的壓縮、顯示、網(wǎng)絡(luò )等功能全部可以通過(guò)一塊單板來(lái)實(shí)現，大大提高了整個(gè)系統硬件的可靠 性和穩定性。
硬盤(pán)錄像機的主要功能包括：監視功能、錄像功能、回放功能、報警功能、控制功能、網(wǎng)絡(luò )功能、密碼授權功能和工作時(shí)間表功能等。
- 監視：監視功能是硬盤(pán)錄像機最主要的功能之一，能否實(shí)時(shí)、清晰的監視攝像機的畫(huà)面，這是監控系統的一個(gè)核心問(wèn)題，目前大部分硬盤(pán)錄像機都可以做到實(shí)時(shí)、清晰的監視；
- 錄 像：錄像效果是數字主機的核心和生命力所在，在監視器上看去實(shí)時(shí)和清晰的圖像，錄下來(lái)回放效果不一定好，而取證效果最主要的還是要看錄像效果，一般情況下 錄像效果比監視效果更重要。大部分DVR的錄像都可以做到實(shí)時(shí)25幀/秒錄像，有部分錄像機總資源小于5幀/秒，通常情況下分辨率都是CIF或者 4CIF，1路攝像機錄像1小時(shí)大約需要180MB~1GB的硬盤(pán)空間；
- 報警功能：主要指探測器的輸入報警和圖像視頻幀測的報警，報警后系統會(huì )自動(dòng)開(kāi)啟錄像功能，并通過(guò)報警輸出功能開(kāi)啟相應射燈，警號和聯(lián)網(wǎng)輸出信號。圖像移動(dòng)偵測是DVR的主要報警功能；
- 控制功能：主要指通過(guò)主機對于全方位攝像機云臺，鏡頭進(jìn)行控制，這一般要通過(guò)專(zhuān)用解碼器和鍵盤(pán)完成；
- 網(wǎng)絡(luò )功能：通過(guò)局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單身份識別可以對主機進(jìn)行各種監視錄像控制的操作，相當于本地操作；
- 密碼授權功能：為減少系統的故障率，和非法進(jìn)入，對于停止錄像，布撤防系統及進(jìn)入編程等程序需設密碼口令，使未授權者不得操作，一般分為多級密碼授權系統；
- 工作時(shí)間表：可對某一攝像機的某一時(shí)間段進(jìn)行工作時(shí)間編程，這也是數字主機獨有的功能，它可以把節假日，作息時(shí)間表的變化全部預排到程序中，可以在一定意義上實(shí)現 無(wú)人值守。
相比較磁帶錄像機，硬盤(pán)錄像機的突出優(yōu)點(diǎn)體現在以下幾個(gè)方面：
- 實(shí)現了模擬節目的數字化高保真存儲：能夠將廣為傳播和個(gè)人收集的模擬音視頻節目以先進(jìn)的數字化方式錄制和存儲，一次錄制，反復多次播放也不會(huì )使質(zhì)量有任何下降；
- 全面的輸入輸出接口：提供了天線(xiàn)/電視電纜、AV端子、S端子輸入接口和AV端子、S端子輸出接口?？射浿茙缀跛械碾娨暪澞亢推渌シ艡C、攝像機輸出的信號，方便地與其它的視聽(tīng)設備連接。
- 多種可選圖像錄制等級：對于同一個(gè)節目源，提供了高、中、低三個(gè)圖像質(zhì)量錄制等級；
- 錄像幀率可調：每秒鐘錄像幀率可從0幀/秒~25幀/秒可調；
- 大容量長(cháng)時(shí)間節目存儲，可擴展性強：用戶(hù)可選用250GB、500GB、750GB甚至1000GB的大容量硬盤(pán)進(jìn)行錄像；
- 完善的預設錄制功能：用戶(hù)可以自由的設定開(kāi)始錄像視頻的起始時(shí)刻、時(shí)間長(cháng)度等選項。通過(guò)對攝像機的編輯組合，可以系統化地錄制任意組合攝像機的視頻信號，便于靈活處理；
- 強大的網(wǎng)絡(luò )功能：用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )通訊接口，使用DVR本身內置的Web服務(wù)器，通過(guò)局域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)就可遠程查看和控制錄像機；
- 提供隨心所欲的回放方式：由于硬盤(pán)快速、隨機存儲的特點(diǎn)，錄制好的視頻和正在錄制的視頻，都可以用DVR或者網(wǎng)絡(luò )多種方式進(jìn)行回放；
PC DVR產(chǎn)品的問(wèn)題主要有：
- 穩定性差 DVR軟件與PC硬件、WINDOWS操作系統不兼容以及WINDOWS操作系統自身的不完善，很容易造成系統死機。
- PC DVR產(chǎn)品操作及維護需要有一定的技術(shù)基礎，而操作系統有時(shí)還會(huì )“沖掉”一些系統配置及軟件，這就使維護工作難度大。
- PC DVR的數據存儲及操作系統均在硬盤(pán)中，無(wú)論如何加密，均可以從PC的底層進(jìn)入系統，對已記錄的圖像文件進(jìn)行刪改。如果PC的硬盤(pán)零道發(fā)生了故障，整個(gè)硬盤(pán)甚至整個(gè)系統均要癱瘓，因此數據的可靠性下降。
- WINDDOWS操作系統的抗入侵能力非常差，一旦操作系統遭到破壞（如病毒入侵等），整個(gè)的PC DVR會(huì )受到嚴重影響，甚至系統崩潰。
- PC DVR的板卡均是大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，質(zhì)量可以保證，但在組裝為DVR產(chǎn)品時(shí)卻很難做到規范化批量生產(chǎn)，所以整機的質(zhì)量也難以確保。
- C機各類(lèi)配件的發(fā)展非?？?，1～2年原有產(chǎn)品就會(huì )淘汰，這對于只有長(cháng)期使用才能體現性?xún)r(jià)比優(yōu)勢的DVR產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，PC DVR的維護費用較高，同時(shí)PC的板卡均不是生產(chǎn)DVR產(chǎn)品的廠(chǎng)家自己設計生產(chǎn)的，對其產(chǎn)品長(cháng)期進(jìn)行維修的保障可靠度較低。
PC DVR的優(yōu)點(diǎn)在于：
- 存儲空間較大（容易擴展存儲硬盤(pán)），適宜長(cháng)時(shí)間錄像。
- 良好的人機接口和文件管理等，通過(guò)鼠標、鍵盤(pán)只要用過(guò)計算機的人都可以很好地進(jìn)行操作；
- 軟、硬件升級比較容易，產(chǎn)品更新快。
- 維修成本比較低，一般的故障都可以通過(guò)更換部件進(jìn)行維修，整機不會(huì )報廢。
嵌入式系統的軟硬件設計難度通常都更高，但是它為用戶(hù)提供了以下好處：
- 易于使用，無(wú)需具有PC操作技能；嵌入DVR的操作一般通過(guò)面板按鍵或遙控器進(jìn)行操作，只要會(huì )使用DVD/VCD等家電就會(huì )使用嵌入DVR，不需要學(xué)會(huì )如何移動(dòng)鼠標、雙擊鼠標等復雜的計算機操作。
- 系統穩定性高，軟件容錯能力更強，無(wú)需專(zhuān)人管理。嵌入式DVR采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統，視頻監視、壓縮、存儲、網(wǎng)絡(luò )傳輸等功能集中到一個(gè)體積較小的設備內，系統的實(shí)時(shí)性、穩定性、可靠性大大提高，所以無(wú)需專(zhuān)人管理，適合于無(wú)人值守的環(huán)境；
- 軟 件固化在FLASH/EPROM中，不可修改，可靠性高。PC DVR的軟件一般都安裝在硬盤(pán)上，系統的異常關(guān)機都可能造成系統文件被破壞或者系統硬盤(pán)被損壞，從而導致整個(gè)系統崩潰，可靠性很差。嵌入DVR的軟件固化 在FLASH/EPROM中，沒(méi)有系統文件被破壞及硬盤(pán)損壞的可能，可靠性很高?！ ?
- 使 用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統，系統開(kāi)關(guān)機快。PC DVR使用的桌面操作系統Windows、Linux等，由于其操作系統的內核比較龐大，都需要較長(cháng)的開(kāi)關(guān)機時(shí)間。嵌入DVR采用內核可裁剪的嵌入式實(shí)時(shí) 操作系統，其內核最小可達到幾十K字節，整個(gè)系統內核的加載以及設備的初始化可以在短短幾秒內完成，同時(shí)無(wú)需對系統文件進(jìn)行保護，關(guān)機可以在1～2秒內完 成?！ ?
- 軟硬件成本低。嵌入DVR采用一體化的硬件結構，無(wú)需像PC DVR那樣要購買(mǎi)顯卡、內存等設備，硬件成本比PC DVR低。軟件采用專(zhuān)用的嵌入式操作系統，用戶(hù)不需要支付該部分費用（設備供應商將該部分費用列入開(kāi)發(fā)成本），而PC DVR如果采用正版的Windows系統這部分費用將在2000元以上，如果使用盜版操作系統，使用者可能還要面臨微軟公司的侵犯知識產(chǎn)權的法律訴訟。
- 機械尺寸較小，結構簡(jiǎn)單緊湊。嵌入DVR的硬件采用一體化設計，不同于PC DVR插卡式的結構；整個(gè)系統結構簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，同時(shí)也提高了系統的穩定性和可靠性。
2）磁帶錄像機
磁帶錄像機（Video Cassette Recorder，VCR），即模擬視頻磁帶錄像機，采用傳統的模擬視頻進(jìn)行直接錄像，不需要額外壓縮和轉換，采用磁帶錄像，故常常被稱(chēng)為磁帶錄像機，也 被稱(chēng)為VCR。磁帶錄像機早期多用于電視節目制作、視頻錄制和家庭視頻圖像的錄制和放映，逐漸被引入監控系統，隨著(zhù)硬盤(pán)錄像機的技術(shù)發(fā)展和成本的不斷下降 磁帶錄像機逐漸被淘汰，畢竟磁帶錄像操作麻煩、保存麻煩、錄像時(shí)間也特別短。
用于監 控系統的磁帶錄像機大多數都是長(cháng)時(shí)間錄像機，指的是一盤(pán)180分鐘錄像帶可記錄8小時(shí)以上的監控圖像，有24小時(shí)型和長(cháng)時(shí)間型之分，大多以時(shí)間分割方式斷 續地記錄圖像，最長(cháng)的記錄時(shí)間可長(cháng)達960小時(shí)，這稱(chēng)之為時(shí)滯式（Time lapse）長(cháng)時(shí)間錄像機。此外，還有以連續方式記錄24小時(shí)畫(huà)面的實(shí)時(shí)（Real time）長(cháng)時(shí)間錄像機。長(cháng)時(shí)間錄像機是將攝像機信號于磁帶上的一種磁記錄備，其特點(diǎn)是通過(guò)普通的180分鐘的磁帶記錄長(cháng)達24小時(shí)甚至于960小時(shí)的攝 像機信號，從而極大地節省了磁帶，便于管理。長(cháng)時(shí)間錄像機的磁頭是走停相間，也就是說(shuō)通過(guò)損失一定的畫(huà)面時(shí)間來(lái)?yè)Q取長(cháng)延時(shí)效果，故其回放的圖像將會(huì )有明顯 的效果。
一般VHS模式的錄像機電視水平清晰度可達250線(xiàn)左右，SVHS模式的錄像機可達400線(xiàn)左右。長(cháng)時(shí)間錄像機按照錄像時(shí)間分為：24小時(shí)錄像機、480小時(shí)錄像機和960小時(shí)錄像機三種，按照制式分為VHS模式和S-VHS模式兩種。
與 家用錄像機不同，延時(shí)錄像機可以長(cháng)時(shí)間工作，可以錄制24小時(shí)（用普通VHS錄像帶）甚至上百小時(shí)的圖像，可以聯(lián)接報警器材，收到報警信號自動(dòng)啟動(dòng)錄像， 可以疊加時(shí)間日期，可以編制錄像機自動(dòng)錄像程序，選擇錄像速度，錄像帶到頭后是自動(dòng)停止還是倒帶重錄等。而且可以和畫(huà)面處理器配合使用。
作者：張新房 www.zhangxinfang.com
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