视频监控系统硬盘录像机.ppt

第7章 硬盘录像机 【本章导读】本章将首先介绍硬盘录像技术的 起源、发展与前景，并分析硬盘录像机在新一 代网络视频监控系统中的地位与作用；其后着 重分析嵌入式硬盘录像机的架构与原理，并演 示具体的使用方法；还介绍硬盘录像机日常故 障的处置方法 此外，为使大家进一步提高对硬盘录像机的认 识与实际操作技能，在本教材所配的教学光盘 中，系统介绍了应用嵌入式硬盘录像机来改造 传统视频监控系统的实例，以供广大读者查阅 7.1 硬盘录像技术 7.1.1 硬盘录像技术的衍进 DVR是英文Digital Video Recorder的中文译名，意思是数字视频录像技术 在这里，并没有说明是以硬盘还是以磁带为存储介质例如，20世纪 70年代末期，SONY推出的全世界首款实用化数字磁带录像机，就是以磁 带作为存储介质，但并没有应用在视频监控领域，那时的视频监控系统 仍然使用24 h录像机作为图像记录设备，其信号为模拟式的，也没有采 用压缩格式 随着计算机技术、数字视频技术的飞速发展与日趋成熟，20世纪80年代出 现了硬盘录像技术硬盘录像技术跨越数字磁带录像技术而直接应用在 视频监控领域中，20世纪90年代中后期，DN公司推出的数字硬盘录像机 就已安装在视频监控系统中，不过，当时的价格非常高且硬盘容量不大 ，没有得到广泛应用。

进入21世纪后，随着硬盘的性价比越来越高，数 字硬盘录像机在视频监控中的应用也越来越广泛，其结构也逐渐从嵌入 式向基于计算机式衍进，而其视频信号压缩比达到几十甚至一百的级别 数字硬盘录像机因其在图像存储、检索、传输等方面拥有无与伦比的优势 ，并集画面分割、切换、云/镜控制、录像、网络传输、与字符叠加、视 频报警与报警联动等多功能于一体，大有取代24 h录像机之势此时， DVR则成为以数字视频技术进行图像记录、以硬盘作为存储介质、并应 用于视频监控领域的硬盘录像的专用名称 7.1.2 硬盘录像的特点 相对于传统的监控系统，硬盘录像系统具 有以下特点： （1）功能高度集成 （2）操作简便 （3）维护方便（4）网络监控 （5）性价比高 （1）功能高度集成 功能高度集成是硬盘录像系统的一大特点以IDIS 硬盘录像主机为例，一套硬盘录像主机即可实现 全双工1, 4, 9, 16路画面分割，多达16路云/镜控制 ，16路画面任意切换，16路录像速度任意设定等 功能同时还可实现视频移动报警，16路传感器 与摄像机、报警器任意联动传统监控系统需要 集合十几个设备才能完成的功能，硬盘录像系统 只需一个主机即可完成。

大大节省了系统空间的 占用，简化操作，更加方便系统的保养与维护 与传统监控系统相比，硬盘录像系统还具有一个 显著的特点，即组网简单，可方便实现网络监控 及分控 （2）操作简便 硬盘录像系统的设置都在显示界面上直观 进行以IDIS硬盘录像主机为例，其界 面完全为中文界面，形象化操作指导菜 单设计，操作及设置人员完全不必具备 电脑知识，即可在十分钟内学会熟练操 作该系统相对于传统监控系统需熟悉 大量的、不同设备的使用说明及功能上 的复杂组合，硬盘录像系统要节省将近 80%的工作量 （3）维护方便 硬盘录像系统一般不需要维护整个系统功能主 要由一块多频道画面捕捉卡及一套软件完成 软件在主机中有备份，必要时重新装载即可 而多频道画面捕捉卡的性能非常稳定在使用 过程中，因为存储空间可根据需要进行配置， 完全满足录像资料的保存周期，因此免去了在 使用录像机录像时，烦琐的录像带更换、保管 及查询检索工作这也是硬盘录像系统将取代 传统录像监控系统的最重要的原因 （4）网络监控 使用硬盘录像系统使得网络远程监控及控 制成为容易之举硬盘录像系统不仅可 以使用一般的以太网、光纤网等进行完 美的图像传输及各项功能控制操作，甚 至使用线也可以实现远程监控。

（5）性价比高 随着包括硬盘在内的计算机产品的价格大 幅降低，硬盘录像系统主机的价格也降 低了一个数量级以实现普通16路录像 视频监控系统为例，采用硬盘录像技术 与采用传统录像技术在总体建设费用上 已相差无几，然而前者所拥有的性能是 后者望尘莫及的，再考虑维护方面的成 本因素——硬盘录像机的性价比是相当 高的 7.1.3 硬盘录像机的功能 （1）操作系统Windows 2000，压缩方式MPEG—4, MPEG—1, H.264 （2）显示分辨率1024768，录像分辨率352288 （3）一套系统支持32路 （4）支持单画面、4画面、9画面、16画面、25画面、32画面显示，可多级放大 （5）多画面实时显示、录像、回放功能，支持多种云/镜控制 （6）连续录像、定时录像、动态录像、事件录像、联动报警录像等录像方式 （7）每个镜头可以设定不同的名称 （8）NTSC/PAL两种视频显示制式，25帧/秒实时录像，实时回放 （9）视频图像属性调节功能，使图像更清晰 （10）视频录像图像质量有多种等级可调，以改变存储文件的大小，方便不同场 合应用 （11）视频移动报警录像功能，报警录像灵敏度、延迟时间可调。

（12）智能检索，可按摄像镜头（年、月、日）查找任意通道的录像和回放，也 可连续播放自动检索报警录像，能区分录像事件 （13）回放时可选不同的回放速度（快进、快退），画面可单帧前进、后退回 放时可进行图片抓拍并保存打印 （14）可进行远程监控，远程控制云/镜、灯光等工作，远程设置，远程录像15）支持现今最大容量的硬盘，并支持安装多个大容量的硬盘 （16）可以通过对最大使用硬盘和硬盘最小预留空间的设置，使硬盘能够得到 充分、合理的使用 （17）自动创建日志文件，便于查询操作记录 （18）系统可任意设置定时关机、定时重启功能，保证系统运行的高稳定性 （19）可设定是否开机自动运行监控软件、断电自动关闭程序、来电自动重启 、自动恢复录像 （20）系统经过严格的拷机试验，稳定可靠，无硬件问题，系统软件绝对不死 机 （21）系统硬件配置要求低，32路同时录像显示时，CPU的占用率不到20% （22）该系统能有效防止用户多次重复运行监控系统而导致的系统崩溃的情况 （23）即时抓图，看图时可无级放大图像，即时打印图片 （24）调用系统软键盘，无需外接键盘工作 （25）电子地图功能，有报警触发时自动跳出电子地图，并有语音提示报警位 置。

（26）远程双向语音对讲 （27）16路一对一报警输入/输出 （28）设置并控制高速球预定初始位 （29）兼容多种监控设备的数据管理，如控制矩阵、云台、镜头、防盗信号等 7.1.4 硬盘录像机的参数 1．硬盘录像机的硬件参数 以Geutebruck公司的MultiScope-Ⅱ为例，其硬件参数见表7-1 视频视频标准演播室质量（取样频率13.5 MHz），PAL或N1M分辨率704（H）288（V）像素，场，亮度8bit，色度8bit 704（H）576（V）像素，帧（整帧格式记录）压缩方式Motion-JPEG，对于每路输入视频信号，压缩比在13级内可调图像格式CIF及QCIF每帧字节数最小：2 KB 中等：20~35 KB（标准彩色图像） 最大：70 KB（具有最高对比度图像的理论值）输入8、16或32路复合视频（BNC座），lVss/75；或者4、8或16路s_Video （每路各2个BNC座），YlVss/75 C0.3V/75，带环出视频输出1路记录图像的VGA输出（多画面显示）3路复合输出（BNC座）， 1Vss/75（含有叠加字符），可单/多路选择多路记录时的总帧 率同步摄像机：50帧/秒（PAL）或60帧/秒（NTSC）非同步摄像机：最小 25帧/秒（PAL）或30帧/秒（NTSC），平均约35帧/秒同步信号监视每路输入可独立调整处理硬件处理器最低要求600 MHz PentiumⅢMMX内存8路：64 MB 16及32路：128MB可扩展存储媒介直接记录最多4块IDE硬盘或15块SCSI硬盘（需有SCSI控制器）或RAID系统内置最多4块IDE硬盘或1块SCSI硬盘（其中含l块内置IDE硬盘，用于系统数据 ） 外置最多14或15块SCSI硬盘（取决于内部设置）或RAID系统（两种配置都需 要l块内置1DE硬盘，用于系统数据） 数据备份软盘，LS—120，CD—R（内置或外置），DLT（仅用于顺序备份所有内容 ）接口串口2个RS—232用附加插卡，可扩展至4个 并口1个 ISDNSO接口（附加插卡） 网络10/100Mbps以太网或令牌环网（附加插卡），使用TCP/IP协议报警输入8、16或32路控制输入，有l k上拉电阻至5 V，有防破坏报警功能控制输出3个继电器输出，DC24 V，1 A；可自由定义功能（输出l常用于报告系统 错误） PC键盘，鼠标后面板上PS/2接口LED指示灯 电源灯On连接到服务器闪烁未连接到服务器（例如：服务器没有打开）记录灯闪烁记录 错误灯系统出错时亮报警灯On至少有一报警事件并开始录像其他电源AC230V/50Hzl0%；AC110V/60Hz；可切换 功耗50~200W（根据配置不同）工作温度0～40℃尺寸19 in机架型4HU437mm（深）桌面型450mm185mm437mm（宽高深）2．硬盘录像机的软件参数同样以Geutebruck公司的MultiScope-Ⅱ为例，其软件参数见表7-2。

概述软件结构具有视频数据库服务器的客户，服务器（Client/Server）系统 ，有记录client、回放client（MULTIVIEW/Win）、维护及设置 client（MULTISET）及用于对系列事件进行管理的事件client （MULTICOM）网络协议TCP/IP操作系统回放及设置Windows 98 and NT4.0记录Windows NT4.0回放 （功能）多任务回放与记录同时进行，无论是本地的还是经由网络的（经由网 络的回放需要MMX处理器）多客户端处理各独立的回放工作站可同时连接到同一台服务器，一台回放工 作站也可同时连接到多个服务器回放 （功能）多图像显示可以同时显示l, 4, 9, 16, 25或36个视频画面解压缩软解压，帧率约为20帧/秒（与回放工作站的性能有关），可以实现多个 摄像机的同步回放（时间同步功能） 访问控制用户权限、多用户密码、摄像机除外设置等图像输出单帧图像JPEG或BMP文件可以放入Windows剪贴板，或可以由Windows AVI播放器播 放的视频剪贴板AWl文件，或可以在MultiView软件中回放的MBF文件打印任何Windows并口打印机检索日期/时间、事件编号、特殊数据（如账号等）过滤日期/时间（从何时开始，到何时结束）、事件类型、特殊数据（如账号 等）ATM（访问 控制接口）接口两个标准接口、两个硬件扩充接口GAA协议NCR、IBM、SNI视频接口、SNI-PC-COM接口ZKS协议GARNY、KEBA、INFORM（含控制单元）、GEUTEBRUCK协议VS—40事件触发报警录像接口，如摄像机通道、报警防区、巡检周期MscSSPGEUTEBRUCK特殊标准协议，用于外接设备（如电子出纳系统）的连接， 可在事件发生时启动录像控制系统设置一般访问直接本地访问或经由网络访问中央访问网络内所有设备的中央维护及设置录像录像方式连续录像或事件触发录像主要参数帧率、图像质量（压缩率可由事件控制）、事件录像时间（秒或图像帧 数） 文件块可调整，最多8个循环周期7.2 各类型硬盘录像机 7.2.1 硬盘录像机的种类 目前，数字硬盘录像暂时还没有统一的标 准，所以其种类也不尽一致。

这里，我 们依据架构、实现方式的不同，大致将 应用于视频监控系统中的数字硬盘录像 机分为以下两大类型 1．嵌入式硬盘录像机 嵌入式硬盘录像机直接使用嵌入式CPU及RAM，在 底层进行板卡级产品的开发设计依据其实现 。