主頁（http://m.by236.com）：嵌入式DVR技術發展趨勢

嵌入式DVR技術已進入相對成熟的發展階段，今后的發展方向有兩個，一是朝高清晰度低制造成本方向發展，二是與網絡視頻服務器相結合，成為網絡數字監控的核心設備。

要預測嵌入式DVR技術的發展趨勢，首先要了解嵌入式DVR主要采用的技術方案，市場上常見的嵌入式DVR采用的技術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特色和發展方向，它們分別是：嵌入式軟件/硬件技術；硬盤管理技術；算法技術；網絡技術。

嵌入式硬件系統及嵌入式軟件操作系統
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統一的兼容標準不同，嵌入式CPU技術不是壟斷的，各大公司都有代表產品，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產品都有，產品功能各異，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，目前主要有兩類，一類是非實時操作系統LINUX，另一類是實時操作系統VxWORKS/pSOS；工業標準的實時操作系統雖然開發成本較高，但其可靠性和穩定性均得到充分地驗證，產品可靠性高、功能豐富。采用非實時操作系統LINUX則比較靈活，開發投入低，適合小公司快速推出產品，產品靈活，但可靠性和穩定性問題需要自行解決，產品投放市場穩定時間較長。

今后隨著芯片技術的進一步發展，MIPS+DSP或者是ARM+DSP技術會更加適合嵌入式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。該類器件的最新發展趨勢是在單芯片內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，可同時驅動IDE、網絡、USB、CDROM等，使用此列類CPU組成的嵌入式DVR系統，系統架構比較簡單，制造成本低，又可滿足用戶對DVR技術性能要求，特別是對于錄像、傳輸雙碼流技術應用、視頻圖像識別技術應用都能提供更加靈活的解決平臺。

硬盤管理技術
嵌入式DVR與PC機一樣，都存在硬盤操作系統。嵌入式DVR硬盤操作系統可分為兩類，一是與PC機相同的FAT文件管理系統，第二種是嵌入式DVR生產廠家自行開發的，適合存儲媒體數據流的硬盤管理系統。

PC系統使用的FAT文件分配系統，對于長時間錄像產生的大數據包（幾G到數十G的數據）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，因此容易產生包與包之間丟幀現象，同時硬盤磁頭需要頻繁地讀寫數據與文件索引，磁頭頻繁跳動，對于每天十幾到二十四小時連續讀寫硬盤的DVR系統，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，由此會在硬盤上產生大量碎片空間，影響硬盤的使用和系統效率。另外，FAT文件系統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，二是系統突然斷電或遭到人為破壞，當前的錄像數據不能夠保存。

第二種是由專業公司開發的適合媒體數據流存儲方式的硬盤管理操作系統，該系統可以高效率地管理整個硬盤，不受錄像數據包大小影響，錄像機從開始到結束為一個錄像機段，錄像機段長度可從幾秒鐘到幾十小時，數據可從幾K到幾十G。采用這種硬盤管理方式，克服了FAT系統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象；磁頭不需要頻繁讀寫數據與文件索引，延長硬盤使用壽命；硬盤錄滿后，采用逐幀覆蓋技術，不存在硬盤碎片。可以將硬盤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，原始錄像資料盤數據與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硬盤操作系統的發展方向看，長時間穩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，但需要專業公司具備開發硬盤操作系統的能力與經驗，目前國內只有少數幾個廠家擁有該項技術。由于開發難度和資金投入的限制，多數嵌入式DVR生產企業仍然會采用FAT文件存儲方式對硬盤錄像機進行數據管理。有能力的公司也采用對FAT文件管理系統進行優化改造，克服部分FAT文件管理系統對視頻數據管理的缺陷。

算法技術
嵌入式DVR的核心技術是圖像壓縮算法，國內各公司也把算法的技術指標當作評價各公司研發能力和產品性能的重要指標。早期的產品，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新的圖像壓縮技術，如MPEG-Ⅳ和H.264，并在算法技術大力渲染，但多數效果一般，錄像質量基本上達不到VHS磁帶錄像機的清晰度水平。

隨著芯片技術的發展，芯片的運算能力大大提高，許多芯片還能同時處理多路數據。新的算法技術不斷應用到嵌入式DVR上，新的DSP基本上都能處理CIF－D1分辨率的視頻圖像，實現從VCD－DVD的錄像清晰度，圖像質量也大大高于VHS磁帶錄像機，接近DVD的質量，各公司的主要精力開始轉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一，因此造成錄像數據不統一，各公司生產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 | 責任編輯：陳曉亮)