主頁（http://www.130131.com）：嵌入式DVR技術(shù)發(fā)展趨勢

嵌入式DVR技術(shù)已進入相對成熟的發(fā)展階段，今后的發(fā)展方向有兩個，一是朝高清晰度低制造成本方向發(fā)展，二是與網(wǎng)絡視頻服務器相結(jié)合，成為網(wǎng)絡數(shù)字監(jiān)控的核心設備。

要預測嵌入式DVR技術(shù)的發(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，每個部分都有各自不同的技術(shù)特色和發(fā)展方向，它們分別是：嵌入式軟件/硬件技術(shù)；硬盤管理技術(shù)；算法技術(shù)；網(wǎng)絡技術(shù)。

嵌入式硬件系統(tǒng)及嵌入式軟件操作系統(tǒng)
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，但與PC統(tǒng)一的兼容標準不同，嵌入式CPU技術(shù)不是壟斷的，各大公司都有代表產(chǎn)品，功能各異，應用到嵌入式DVR設備上的主要有ARM系列、MIPS+DSP系列、X86系列和POWER-PC系列。目前市場上采用上述幾種CPU的DVR產(chǎn)品都有，產(chǎn)品功能各異，除ARM系列CPU功能相對弱一些，其他三種基本平分天下。

與嵌入式CPU對應的是嵌入式操作系統(tǒng)，目前主要有兩類，一類是非實時操作系統(tǒng)LINUX，另一類是實時操作系統(tǒng)VxWORKS/pSOS；工業(yè)標準的實時操作系統(tǒng)雖然開發(fā)成本較高，但其可靠性和穩(wěn)定性均得到充分地驗證，產(chǎn)品可靠性高、功能豐富。采用非實時操作系統(tǒng)LINUX則比較靈活，開發(fā)投入低，適合小公司快速推出產(chǎn)品，產(chǎn)品靈活，但可靠性和穩(wěn)定性問題需要自行解決，產(chǎn)品投放市場穩(wěn)定時間較長。

今后隨著芯片技術(shù)的進一步發(fā)展，MIPS+DSP或者是ARM+DSP技術(shù)會更加適合嵌入式DVR，前者代表芯片是菲利普公司的PHILIPS PNX1300/1500系列芯片。這類芯片不但具備CPU操作功能，同時還具有快速的視頻信號和圖像處理能力，可完成MPEG－I/MPEG－Ⅱ/MPEG－Ⅳ/H.264等標準的音/視頻編解碼工作。該類器件的最新發(fā)展趨勢是在單芯片內(nèi)同時處理多路視頻信號，并具備豐富的外部設備接口和OSD圖形顯示功能，可同時驅(qū)動IDE、網(wǎng)絡、USB、CDROM等，使用此列類CPU組成的嵌入式DVR系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)比較簡單，制造成本低，又可滿足用戶對DVR技術(shù)性能要求，特別是對于錄像、傳輸雙碼流技術(shù)應用、視頻圖像識別技術(shù)應用都能提供更加靈活的解決平臺。

硬盤管理技術(shù)
嵌入式DVR與PC機一樣，都存在硬盤操作系統(tǒng)。嵌入式DVR硬盤操作系統(tǒng)可分為兩類，一是與PC機相同的FAT文件管理系統(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)。

PC系統(tǒng)使用的FAT文件分配系統(tǒng)，對于長時間錄像產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)包（幾G到數(shù)十G的數(shù)據(jù)）無法管理，只能進行分包，將一段完整的錄像，分為若干個小的文件包，如5、10、30分鐘自動形成一個文件，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。同時硬盤錄滿后，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，F(xiàn)AT文件系統(tǒng)用做錄像機錄像資料管理還存在兩個風險，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，當前的錄像數(shù)據(jù)不能夠保存。

第二種是由專業(yè)公司開發(fā)的適合媒體數(shù)據(jù)流存儲方式的硬盤管理操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以高效率地管理整個硬盤，不受錄像數(shù)據(jù)包大小影響，錄像機從開始到結(jié)束為一個錄像機段，錄像機段長度可從幾秒鐘到幾十小時，數(shù)據(jù)可從幾K到幾十G。采用這種硬盤管理方式，克服了FAT系統(tǒng)對長時間錄像管理存在的缺陷。由于不存在分包錄像，因此也不存在包與包之間丟幀現(xiàn)象；磁頭不需要頻繁讀寫數(shù)據(jù)與文件索引，延長硬盤使用壽命；硬盤錄滿后，采用逐幀覆蓋技術(shù)，不存在硬盤碎片�？梢詫⒂脖P形象的比做一盤錄像機帶，硬盤任何地方的錯誤，不會影響前面或后面的錄像。在突然斷電的情況下，也能保存斷電前瞬間的圖像；同時，原始錄像資料盤數(shù)據(jù)與PC不兼容，無法在PC上直接修改，保證原始資料的保密性和可靠性。

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的可靠性，但需要專業(yè)公司具備開發(fā)硬盤操作系統(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)。由于開發(fā)難度和資金投入的限制，多數(shù)嵌入式DVR生產(chǎn)企業(yè)仍然會采用FAT文件存儲方式對硬盤錄像機進行數(shù)據(jù)管理。有能力的公司也采用對FAT文件管理系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，克服部分FAT文件管理系統(tǒng)對視頻數(shù)據(jù)管理的缺陷。

算法技術(shù)
嵌入式DVR的核心技術(shù)是圖像壓縮算法，國內(nèi)各公司也把算法的技術(shù)指標當作評價各公司研發(fā)能力和產(chǎn)品性能的重要指標。早期的產(chǎn)品，由于硬盤容量的限制，只能采用圖像分辨率低（CIF）、壓縮比高的算法。因此，各廠家一直致力于研發(fā)新的圖像壓縮技術(shù)，如MPEG-Ⅳ和H.264，并在算法技術(shù)大力渲染，但多數(shù)效果一般，錄像質(zhì)量基本上達不到VHS磁帶錄像機的清晰度水平。

隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，芯片的運算能力大大提高，許多芯片還能同時處理多路數(shù)據(jù)。新的算法技術(shù)不斷應用到嵌入式DVR上，新的DSP基本上都能處理CIF－D1分辨率的視頻圖像，實現(xiàn)從VCD－DVD的錄像清晰度，圖像質(zhì)量也大大高于VHS磁帶錄像機，接近DVD的質(zhì)量，各公司的主要精力開始轉(zhuǎn)移到高清晰度算法處理與硬盤存儲容量的平衡上。
目前在嵌入式DVR應用的圖像壓縮算法主要有：

? MJPEG

? H.263

? MPEG-I

? MPEG-Ⅱ

? MPEG-Ⅳ

? H.264

其中，MJPRG、H．263、MPEG-Ⅱ為國外DVR使用的主要標準，國內(nèi)則以MPEG-Ⅳ/ H.264為主。除了MPEG-I/MPEG-Ⅱ有公認的視頻壓縮存儲標準，可以互相兼容外，其他幾個壓縮標準，在應用到錄像機上時還不統(tǒng)一，因此造成錄像數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，各公司生產(chǎn)的錄像機不能互相兼容播放，給用戶造成很多不便。
(中國集群通信網(wǎng) | 責任編輯：陳曉亮)