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DVR解決方案 一、 前言多媒體處理技術(shù)和影像壓縮芯片技術(shù)的快速發(fā)展，引發(fā)一場席卷全球的技術(shù)革命。以數(shù)字技術(shù)為主導(dǎo)的產(chǎn)品，以其獨一無二的優(yōu)勢，在許多領(lǐng)域逐漸地取代以模擬技術(shù)為主導(dǎo)的產(chǎn)品。由于數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品相對價格低，再加上穩(wěn)定的性能和廣泛的應(yīng)用范圍，迅速地占領(lǐng)了市場，成為數(shù)字化革命的領(lǐng)導(dǎo)者。近年來引起關(guān)注的數(shù)字影像錄像系統(tǒng)(DVR：Digital Video Recorder)即為數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品之一，且其已逐漸地在金融機構(gòu)、居民住宅、公用設(shè)施、無人看守的工業(yè)場所，以及道路交通監(jiān)控等領(lǐng)域，得到非常廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，包含攝影機、錄像機、磁帶等幾部分，其運作方式是將攝影機拍攝到的影像信息，存儲至錄像帶上。而DVR系統(tǒng)主要由攝影機和影像擷取系統(tǒng)、語音傳遞系統(tǒng)、語音接收機及檢測控制系統(tǒng)等組成，其運作方式，則是將拍攝到的影像信息壓縮成數(shù)字信息，存儲到計算機硬盤中。二、 DVR系統(tǒng)架構(gòu)的分類和推薦硬件配置DVR系統(tǒng)發(fā)展至今，應(yīng)用極為廣泛，就系統(tǒng)架構(gòu)而言，主要分為下列三類：- 本地單一頻道(Local Single Channel)影像實時擷取、監(jiān)控系統(tǒng)- 本地多頻道(Local Multi Channels)影像實時擷取、監(jiān)視、控制和自動警報功能系統(tǒng)- 遠(yuǎn)程實時監(jiān)控系統(tǒng)以下針對這三種不同的應(yīng)用情況，對其系統(tǒng)的基本需求進(jìn)行分析，找出其特點和區(qū)別，以提出不同的解決方案。1. 本地單一頻道影像擷取、監(jiān)控系統(tǒng)在一些場合，例如無人留守的自動化商業(yè)POS機和銀行ATM柜員機，以及收費系統(tǒng)等，并不需要連續(xù)24小時不斷的監(jiān)控，而是只有在執(zhí)行操作的時候，或者受到外界惡意侵犯的時候，才會啟動錄像的功能，并且通報相關(guān)安全人員。這些場合都是本地單一頻道(Local Single Channel)影像擷取、監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。推薦使用的硬件配置方案：- 使用Pentium級別的CPU短卡- 使用小型的壁掛式機箱- 使用穩(wěn)定性高的工業(yè)電源，帶PFC功能系統(tǒng)業(yè)者可分別從單板電腦類及機箱類來選擇符合自身需求的搭配方案，威達(dá)電建議產(chǎn)品選擇方案：- 單板電腦類PCISA-3717EVTPCISA總線接口，基于Socket-370架構(gòu)的單板電腦，配備以太網(wǎng)卡、Audio、支持雙VGA或VGA與TV雙顯示功能JUKI-3711PPCISA總線接口，以Socket-370為基礎(chǔ)架構(gòu)的CPU卡，具備10/100Mbps以太網(wǎng)絡(luò)、LCD/CRT VGA功能- 機箱類PAC-1000/12006/10槽機箱PAC-7007槽的短卡機箱PR-1300/15003/5槽短卡工業(yè)機箱2. 本地多頻道影像實時擷取、監(jiān)視、控制和自動警報系統(tǒng)在金融機構(gòu)、工作重地等，需要24小時連續(xù)不斷監(jiān)控和錄像的集中式監(jiān)控場所，這些應(yīng)用的共同特點是在控制的現(xiàn)場建有一個集中的控制室，將所有攝影機擷取到的影像匯總于此，再進(jìn)行統(tǒng)一的處理，所有現(xiàn)場的報警系統(tǒng)控制也可以集中在控制室進(jìn)行。由于擷取的影像是來自多支同時進(jìn)行的攝影機，所以對系統(tǒng)的性能要求很高。推薦使用的硬件配置方案：- 采用基于Soket-370架構(gòu)，或者基于雙Soket-370架構(gòu)的單板電腦- 升級方案可采用基于奔騰4架構(gòu)的CPU卡- 采用4U或者6U高度的19機架式長卡機箱- 采用大功率工業(yè)電源或者熱備份的工業(yè)電源針對此應(yīng)用需求的系統(tǒng)整合業(yè)者，同樣可以分別從單板電腦類及機箱類來選擇符合自身需求的搭配方案，威達(dá)電建議產(chǎn)品選擇方案：- 單板電腦類ROCKY-4782E2V基于Socket-478架構(gòu)Pentium 4處理器的CPU卡，帶32MB顯存的SIS315 AGP4x顯卡ROCKY-3708E2VSocket-370架構(gòu)的 CPU卡，可支持PIII Tualatin CPU，帶以太網(wǎng)絡(luò)、帶32MB顯存的SIS315 AGP4x顯卡、5.1聲道的聲卡ROCKY-3782EVS基于Socket-370架構(gòu)CPU卡，帶VGA，雙10/100Mbps以太網(wǎng)絡(luò)，Audio和Ultra 160 SCSI 功能ROCKY-3703EVR基于Socket-370 架構(gòu)的CPU長卡，配備雙以太網(wǎng)絡(luò)，VGA，Audio，IDE RAID功能ROCKY-3732EVS基于雙Socket-370 架構(gòu)的CPU長卡，配備雙以太網(wǎng)絡(luò)，VGA，Audio，雙Ultra 160 SCSI功能- 機箱類EC-10404U高全功能工業(yè)機箱RACK-3604U高14槽長卡工業(yè)機箱RACK-30306U高20槽長卡機箱3. 遠(yuǎn)程實時監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程實時監(jiān)控系統(tǒng)在系統(tǒng)的架構(gòu)與本地多頻道影像實時擷取、監(jiān)視、控制和自動警報系統(tǒng)大致相同，不同之處在于，遠(yuǎn)程實時監(jiān)控系統(tǒng)須大量利用了局域網(wǎng)(LAN)和互連網(wǎng)(Internet)的資源。在LAN里面連接一臺網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器（Network Attached Storage），將系統(tǒng)擷取處理的影像和聲音檔案文件存儲在其中，并且系統(tǒng)可以將擷取的資料，通過TCP/IP協(xié)議傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控處，遠(yuǎn)程監(jiān)控處也可以將控制信號通過網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送給本地監(jiān)控系統(tǒng)，控制本地設(shè)備的運行，這樣的結(jié)構(gòu)可達(dá)到確保網(wǎng)絡(luò)影像監(jiān)控的目的。同時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控可以將這個監(jiān)控系統(tǒng)中的每個本地控制室連接起來，同時達(dá)到通過遠(yuǎn)程的集中控制及本地端的分散控制，這是影像監(jiān)控系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。推薦使用的硬件配置方案：- 采用Soket-370架構(gòu)單板電腦，或者雙Soket-370架構(gòu)單板電腦- 升級方案可采用基于奔騰4架構(gòu)的CPU卡- 采用全尺寸4U或者6U高度之19機架式機箱- 采用大功率工業(yè)電源或者熱備份工業(yè)電源- 采用網(wǎng)絡(luò)存儲器（NAS）作為存儲設(shè)備針對此應(yīng)用需求的系統(tǒng)整合業(yè)者，可以分別從單板電腦類、機箱類以及網(wǎng)絡(luò)儲存設(shè)備來選擇符合自身需求的搭配方案，威達(dá)電建議產(chǎn)品選擇方案：- 單板電腦類ROCKY-4782E2V基于Socket-478架構(gòu)Pentium 4處理器的CPU卡，帶32MB顯存的SIS315 AGP4x顯卡ROCKY-3708E2VSocket-370架構(gòu)的 CPU卡，可支持PIII Tualatin CPU，帶以太網(wǎng)絡(luò)、帶32MB顯存的SIS315 AGP4x顯卡、5.1聲道的聲卡ROCKY-3782EVS基于Socket-370架構(gòu)CPU卡，帶VGA，雙10/100Mbps以太網(wǎng)絡(luò)，Audio和Ultra 160 SCSI 功能ROCKY-3703EVR基于Socket-370 架構(gòu)的CPU長卡，配備雙以太網(wǎng)絡(luò)，VGA，Audio，IDE RAID功能ROCKY-3732EVS基于雙Socket-370 架構(gòu)的CPU長卡，配備雙以太網(wǎng)絡(luò)，VGA，Audio，雙Ultra 160 SCSI功能- 機箱類EC-10404U高全功能工業(yè)機箱RACK-3604U高14槽長卡工業(yè)機箱RACK-30306U高20槽長卡機箱- 網(wǎng)絡(luò)儲存設(shè)備NAS-4000網(wǎng)絡(luò)儲存服務(wù)器(Network Attached Storage)三、 威達(dá)電全新的DVR方案VioGate + NAS為適應(yīng)市場的需求，作為世界五大工控企業(yè)之一、以工業(yè)電腦起家的威達(dá)電公司專為DVR應(yīng)用設(shè)計了VioGate-100/100S系列產(chǎn)品，提出了一種更友好、更優(yōu)化的整機方案，配合威達(dá)電的拳頭產(chǎn)品NAS網(wǎng)絡(luò)儲存服務(wù)器系列，為用戶提供了最佳的DVR解決方案。以下著重分析威達(dá)電VioGate + NAS的實現(xiàn)。VioGate + NAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1. 創(chuàng)新的DNM數(shù)字監(jiān)控架構(gòu)設(shè)計VioGate-100/100S擁有PC Based架構(gòu)上的彈性，卻彌補了其整合上的困難，是一部兼具數(shù)字化（Digital）、網(wǎng)絡(luò)化（Networked）和模塊化（Modular）的新型監(jiān)控系統(tǒng)。除了提供實時監(jiān)控、錄像、拍照與錄像檔案回放等功能外，也可通過網(wǎng)絡(luò)連接儲存設(shè)備儲存錄像檔案，容量可隨時擴充。通過網(wǎng)絡(luò)化將資料作最有效的加值與運用，再通過模塊化的概念架構(gòu)出整個完整的系統(tǒng)，跳脫出單純監(jiān)控用途的概念。數(shù)字化 數(shù)字化的監(jiān)控系統(tǒng)是市場演進(jìn)的趨勢，藉由影像的數(shù)字化，讓使用者可以很容易地處理、儲存、分析、運用龐大的資料。網(wǎng)絡(luò)化 不管是監(jiān)控、管理、資料儲存，全部通過簡單的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器操作即可順利完成。更可搭配ADSL線路與DDNS服務(wù)，讓管理者通過網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)由遠(yuǎn)方來進(jìn)行全方位的監(jiān)控與管理。模塊化 藉由模塊化的概念將監(jiān)控系統(tǒng)的三個主要功能：影像擷取、儲存、監(jiān)看，分成三個模塊，通過影像服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)儲存設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的組合，可達(dá)成最有效的設(shè)備運用及最佳的系統(tǒng)擴充彈性。影像捕捉：通過影像捕捉卡，或是嵌入式A/D轉(zhuǎn)換芯片作仿真/數(shù)字的轉(zhuǎn)換。影像存儲：存儲到計算機的硬盤或是通過網(wǎng)絡(luò)存儲到網(wǎng)絡(luò)存儲裝置。影像顯示：通過計算機的CRT屏幕顯示、經(jīng)由影像捕捉卡的TV Out輸出到監(jiān)視器屏幕作觀看、經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)通過其它計算機作遠(yuǎn)程監(jiān)看。2. 三大核心技術(shù)支持多點傳送（Multicast）通過網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控， 帶寬永遠(yuǎn)是個惱人的問題， 威達(dá)電為了使帶寬能得到最有效的運用， 將Multicast技術(shù)植入VioGate系統(tǒng)之中，使得不論有多少人在局域網(wǎng)內(nèi)同時監(jiān)看， 永遠(yuǎn)都只占用一份帶寬。支持ActiveX控件威達(dá)電獨立開發(fā)的ActiveX網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件組件，充分發(fā)揮微軟Client端組件整合的強大力量，使得威達(dá)電的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)具有以下功能特性：1) 監(jiān)控畫面流暢度：一般DVR多使用Java Applet的技術(shù)，于遠(yuǎn)程監(jiān)控時占用Client PC較多的系統(tǒng)資源，使得整體畫面更新與監(jiān)控畫面流暢度較差，而IEI的VioGate由于采用了ActiveX技術(shù)而具備了較佳的畫面更新速度及監(jiān)控畫面流暢度。2) 個性化監(jiān)控程序：使用IEI VioGate ActiveX Control可以讓您在幾分鐘之內(nèi)建立顯示網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控影像的工作，而不需要調(diào)用任何Windows API。人機接口及美工設(shè)計皆可由整合廠商隨時修改。3) 搭配常用的開發(fā)工具：使用者可沿用目前的Win32程序開發(fā)工具，如Visual C+、 Visual Basic、Delphi、C+ Builder等，不需再重新學(xué)習(xí)新的開發(fā)工具。也可以直接整合到網(wǎng)頁中，完全不用撰寫程序。4) 多元控制：威達(dá)電ActiveX網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件組件，不僅可以運用在VioGate系統(tǒng)上，其本身設(shè)計就為一個可嵌入式的軟件組件。任何支持嵌入式ActiveX軟件組件的應(yīng)用程序，都可將該組件整合運用。威達(dá)電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中的中央監(jiān)控軟件VioGate Master正是利用這種獨立組件的概念，將來自不同VioGate的獨立畫面嵌入自選化畫面之中，達(dá)到特制化中央監(jiān)控的目的。該組件亦可整合入其它應(yīng)用程序中，如圖控軟件或電子地圖系統(tǒng)，將實時視頻信號與其它系統(tǒng)控制向結(jié)合，達(dá)到多元控制的目的。5) 監(jiān)控的頻道彈性無限：由于基于模塊化面向?qū)ο笤O(shè)計，每一個控制對象皆可獨立設(shè)定IP地址及監(jiān)看攝像機 (單一攝像機/子母畫面/輪流播放)，監(jiān)控的頻道可以非常輕易地彈性無限擴充。6) 支持子母畫面同步監(jiān)看7) 支持客戶端的隨看隨錄主動影像傳輸技術(shù) (VIPVideo Instant Push)主動影像傳輸技術(shù)是由威達(dá)電網(wǎng)絡(luò)多媒體研發(fā)團隊在Embedded Linux架構(gòu)下， 獨立發(fā)展出來的技術(shù)，實現(xiàn)了完整網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的架構(gòu)(完整的網(wǎng)絡(luò)錄像與回放的功能及多元性的存儲架構(gòu))，克服了現(xiàn)有的技術(shù)瓶頸，將分散處理、異地存儲及中央控管的效益最大化。傳統(tǒng)DVR于遠(yuǎn)程存儲上大部分只能做到以檔案傳輸模式將一張張的監(jiān)控畫面存儲于遠(yuǎn)程設(shè)備， 因此回放的時候也只能以檔案的模式用特殊軟件點選播放，并無法真正支持一般所謂錄像的功能(如連續(xù)錄像、 定時錄像或事件驅(qū)動錄像)。 而這些功能只能在DVR主機端才能實現(xiàn)， 所宣稱的遠(yuǎn)程錄像的功能則相對不足。市面上某些Video Server亦宣稱支持遠(yuǎn)程存儲的功能， 其實也存在許多限制。 由于該遠(yuǎn)程存儲的架構(gòu)乃基于存儲端特殊應(yīng)用軟件Pull Down相關(guān)的視訊并將其錄像，因此Video Server完全是個被動的裝置， 并無法得知影像被錄至何處， 所以一般客戶端也無法通過Video Server的連結(jié)回放錄像資料。 唯有通過安裝客戶端監(jiān)控軟件與存儲裝置建立連結(jié)信道，才能有效執(zhí)行遠(yuǎn)程回放的功能。相比而言，威達(dá)電VIP主動影像傳輸技術(shù)則有以下特點：1) 威達(dá)電VIP主動影像傳輸技術(shù)，通過VioGate完全建立客戶端與存儲端連結(jié)與主控的信道?？蛻舳丝梢酝ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)IE瀏覽器任意指定Linux/Unix Server、Window Server、FTP Server或NAS做為存儲設(shè)備。2) 有效管理遠(yuǎn)程存儲設(shè)備（不需加掛任何軟件），由VioGate主動將視頻信號實時Push至存儲端，并對存儲端做完整的主動操控，如存儲路徑設(shè)定、存儲空間設(shè)定與回收等，且做到完整的錄像及回放功能(連續(xù)錄像、定時錄像或事件驅(qū)動錄像、依時間參數(shù)或事件錄像回放、快速或慢速回放等)。3. 結(jié)合專用中央監(jiān)控整合軟件VioGate Master后的增值效應(yīng)威達(dá)電專門研發(fā)了一個中央監(jiān)控整合軟件VioGate Master，以提高用戶使用威達(dá)電DVR系統(tǒng)的效率，擴大應(yīng)用范圍。系統(tǒng)管理員可通過VioGate Master輕易地偵測所有在同一網(wǎng)段中的VioGate主機，并可手動加入其它網(wǎng)絡(luò)上的VioGate主機到同一管理機制。VioGate Master支持20分割畫面，即可以同時監(jiān)控20個畫面（共5臺VioGate-100），但是，通過新增畫面，便又可增加監(jiān)控5臺，如此循環(huán)往復(fù)便可以整合無限的VioGate-100主機！系統(tǒng)管理員通常需要在許多不同的VioGate主機上設(shè)定許多繁瑣的參數(shù)。VioGate Master可用集體設(shè)定的方式省去許多更新設(shè)定