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NVR和DVR的详细区别

NVR V.S DVR 
 NVR有着怎样的优势去"叫板"DVR?纵观NVR的功能与特色,有几个方面可与"前辈"DVR进行比较: 
NVR是接IP camera的录像机,IP camera又分为CIF/D1 普通的IP camera 与数字百万高清IP camera 
DVR的录像效果取决于摄像机与DVR本身的压缩算法与芯片处理能力,而NVR的录像效果则主要取决于IP camera,因为IP camera输出的就是数字压缩视频,视频到达NVR时,不需要模数转换,也不需要压缩,只管存储,当要显示与回放才需要解压缩。 
   
八路H.264 DVR 
DigitalVideoRecorder(硬盘录像机),即数字视频录像机,相对于传统的模拟视频录像机,采用硬盘录像,故常常被称为硬盘录像机,也被称为DVR。它是一套进行图像存储处理的计算机系统,具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能。 
DVR简介及其原理 
  【DVR概念】 DVR即是Digital Video Recorder(也叫: Personal video recorder 即PVR)——数字视频录像机或数字硬盘录像机,我们习惯上称为硬盘录像机。 

硬盘录像机 
它是一套进行图像存储处理的计算机系统,具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能,DVR集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输等五种功能于一身,用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能,而且在价格上也逐渐占有优势。 
  【原理】 DVR采用的是数字记录技术,在图像处理、图像储存、检索、备份、以及网络传递、远程控制等方面也远远优于模拟监控设备,DVR代表了电视监控系统的发展方向,是目前市面上电视监控系统的首选产品。一般分为:硬盘录像机,PC式硬盘录像机,嵌入式硬盘录像机等。 
DVR主流技术 
主流技术 
  市面上流行的产品有PC平台DVR和嵌入式DVR,嵌入式DVR在稳定性、可靠性、易用性等方面有“专业化”的优势,嵌入式DVR会逐步侵占PC平台DVR的市场。PC平台DVR在通用性、可扩张性方面占有优势,在网络视频监控系统中仍可负担管理主机的角色,仍然有其自身的市场份额。 
  由于价格、性能等原因,在国内市场上的DVR产品主要是包括台湾在内的大中华地区及韩国的产品占主导地位,大陆地区企业具有“中国制造”的优势,但在技术上几乎完全依赖国外的技术发展,没有掌握核心芯片和嵌入式主板开发的关键技术,企业的技术创新能力较差,台湾和邻国韩国在这方面强于大陆地区企业。 
  目前国外已有很多公司投入资金开发多路的MPEG-II、MPEG-4压缩芯片,和小波的图像压缩芯片,新型压缩芯片的出现和应用,将使数字化网络视频监控迈向新的时代。 
  同时随着存储设备容量的不断增大,价格不断地降低,新的存储技术的发展,摄像机的全数字、高清晰度不断完善,高画质图像标准的产品将投入市场,成为数字化网络视频监控的新宠。 
  另外,企业在开发新产品过程中还应该注意通过行业协会建立统一标准,使不同企业的产品能够通过网络真正实现数据共享,并且应尽可能与楼宇智能系统中其它各子系统实现无缝连接,实现楼宇系统的统一管理和控制出自星网锐捷。 
硬件组成 
  DVR系统的硬件主要由CPU,内存,主板,显卡,视频采集卡,机箱,电源,硬盘,连接线缆等构成,让我们从系统学的观点出发,来分析这些部件的稳定性和可靠性。 
  DVR系统的软件是由个人公司进行开发完成的,建立在硬件系统之上的,著名的DVR软件包括花生壳,DVR-CPS等 
产品分类 
硬盘录像机 
  (DigitalVideoRecorder,DVR),即数字视频录像机,相对于传统的模拟视频录像机,采用硬盘录像,故常常被称为硬盘录像机,也被称为DVR。它是一套进行图像存储处理的计算机系统,具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能,DVR集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输等五种功能于一身,用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能,而且在价格上也逐渐占有优势。DVR采用的是数字记录技术,在图像处理、图像储存、检索、备份、以及网络传递、远程控制等方面也远远优于模拟监控设备,DVR代表了电视监控系统的发展方向,是目前市面上电视监控系统的首选产品。 
  目前市面上主流的DVR采用的压缩技术有MPEG-2、MPEG-4、H.264、M-JPEG,而MPEG-4、H.264是国内最常见的压缩方式;从压缩卡上分有软压缩和硬压缩两种,软压受到CPU的影响较大,多半做不到全实时显示和录像,故逐渐被硬压缩淘汰;从摄像机输入路数上分为1路、2路、4路、6路、9路、12路、16路、32路,甚至更多路数;总的来说,按系统结构可以分为两大类:基于PC架构的PC式DVR和脱离PC架构的嵌入式DVR。在这里我们主要讲讲PC式DVR和嵌入式DVR。 
PC式硬盘录像机 
  (DVR):这种架构的DVR以传统的PC机为基本硬件,以Win98、Win2000、WinXP、Vista、Linux为基本软件,配备图像采集或图像采集压缩卡,编制软件成为一套完整的系统。PC机是一种通用的平台,PC机的硬件更新换代速度快,因而PC式DVR的产品性能提升较容易,同时软件修正、升级也比较方便。PCDVR各种功能的实现都依靠各种板卡来完成,比如视音频压缩卡、网卡、声卡、显卡等,这种插卡式的系统在系统装配、维修、运输中很容易出现不可靠的问题,不能用于工业控制领域,只适合于对可靠性要求不高的商用办公环境。 
嵌入式硬盘录像机 
  (EM-DVR):嵌入式系统一般指非PC系统,有计算机功能但又不称为计算机的设备或器材。它是以应用为中心,软硬件可裁减的,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的微型专用计算机系统。简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件融于一体,类似于PC中BIOS的工作方式,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的应用。嵌入式DVR就是基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式系统,它采用专用芯片对图像进行压缩及解压回放,嵌入式操作系统主要是完成整机的控制及管理。此类产品没有PCDVR那么多的模块和多余的软件功能,在设计制造时对软、硬件的稳定性进行了针对性的规划,因此此类产品品质稳定,不会有死机的问题产生,而且在视音频压缩码流的储存速度、分辨率及画质上都有较大的改善,就功能来说丝毫不比PCDVR逊色。嵌入式DVR系统建立在一体化的硬件结构上,整个视音频的压缩、显示、网络等功能全部可以通过一块单板来实现,大大提高了整个系统硬件的可靠性和稳定性。 
  硬盘录像机的主要功能包括:监视功能、录像功能、回放功能、报警功能、控制功能、网络功能、密码授权功能和工作时间表功能等。 
  监视:监视功能是硬盘录像机最主要的功能之一,能否实时、清晰的监视摄像机的画面,这是监控系统的一个核心问题,目前大部分硬盘录像机都可以做到实时、清晰的监视。 
  录像:录像效果是数字主机的核心和生命力所在,在监视器上看去实时和清晰的图像,录下来回放效果不一定好,而取证效果最主要的还是要看录像效果,一般情况下录像效果比监视效果更重要。大部分DVR的录像都可以做到实时25帧/秒录像,有部分录像机总资源小于5帧/秒,通常情况下分辨率都是CIF或者4CIF,1路摄像机录像1小时大约需要180MB~1GB的硬盘空间。 
  报警功能:主要指探测器的输入报警和图像视频帧测的报警,报警后系统会自动开启录像功能,并通过报警输出功能开启相应射灯,警号和联网输出信号。图像移动侦测是DVR的主要报警功能; 
  控制功能:主要指通过主机对于全方位摄像机云台,镜头进行控制,这一般要通过专用解码器和键盘完成; 
  网络功能:通过局域网或者广域网经过简单身份识别可以对主机进行各种监视录像控制的操作,相当于本地操作; 
  密码授权功能:为减少系统的故障率,和非法进入,对于停止录像,布撤防系统及进入编程等程序需设密码口令,使未授权者不得操作,一般分为多级密码授权系统; 

  工作时间表:可对某一摄像机的某一时间段进行工作时间编程,这也是数字主机独有的功能,它可以把节假日,作息时间表的变化全部预排到程序中,可以在一定意义上实现无人值守。  

  使用嵌入式实时操作系统,系统开关机快。PCDVR使用的桌面操作系统Windows、Linux等,由于其操作系统的内核比较庞大,都需要较长的开关机时间。嵌入DVR采用内核可裁剪的嵌入式实时操作系统,其内核最小可达到几十K字节,整个系统内核的加载以及设备的初始化可以在短短几秒内完成,同时无需对系统文件进行保护,关机可以在1~2秒内完成。 
  软硬件成本低。嵌入DVR采用一体化的硬件结构,无需像PCDVR那样要购买显卡、内存等设备,硬件成本比PCDVR低。 
  软件采用专用的嵌入式操作系统,用户不需要支付该部分费用(设备供应商将该部分费用列入开发成本),而PCDVR如果采用正版的Windows系统这部分费用将在2000元以上,如果使用盗版操作系统,使用者可能还要面临微软公司的侵犯知识产权的法律诉讼。 
  机械尺寸较小,结构简单紧凑。嵌入DVR的硬件采用一体化设计,不同于PCDVR插卡式的结构;整个系统结构简单,体积小,重量轻,同时也提高了系统的稳定性和可靠性。 
磁带录像机 
  磁带录像机(VideoCassetteRecorder,VCR),即模拟视频磁带录像机,采用传统的模拟视频进行直接录像,不需要额外压缩和转换,采用磁带录像,故常常被称为磁带录像机,也被称为VCR。磁带录像机早期多用于电视节目制作、视频录制和家庭视频图像的录制和放映,逐渐被引入监控系统,随着硬盘录像机的技术发展和成本的不断下降磁带录像机逐渐被淘汰,毕竟磁带录像操作麻烦、保存麻烦、录像时间也特别短。 
  用于监控系统的磁带录像机大多数都是长时间录像机,指的是一盘180分钟录像带可记录8小时以上的监控图像,有24小时型和长时间型之分,大多以时间分割方式断续地记录图像,最长的记录时间可长达960小时,这称之为时滞式(Timelapse)长时间录像机。此外,还有以连续方式记录24小时画面的实时(Realtime)长时间录像机。长时间录像机是将摄像机信号于磁带上的一种磁记录备,其特点是通过普通的180分钟的磁带记录长达24小时甚至于960小时的摄像机信号,从而极大地节省了磁带,便于管理。长时间录像机的磁头是走停相间,也就是说通过损失一定的画面时间来换取长延时效果,故其回放的图像将会有明显的效果。 
  一般VHS模式的录像机电视水平清晰度可达250线左右,SVHS模式的录像机可达400线左右。长时间录像机按照录像时间分为:24小时录像机、480小时录像机和960小时录像机三种,按照制式分为VHS模式和S-VHS模式两种。 
  与家用录像机不同,延时录像机可以长时间工作,可以录制24小时(用普通VHS录像带)甚至上百小时的图像,可以联接报警器材,收到报警信号自动启动录像,可以叠加时间日期,可以编制录像机自动录像程序,选择录像速度,录像带到头后是自动停止还是倒带重录等。而且可以和画面处理器配合使用。 
DVR视频监控系统 
性能 
  软件可对多路(1-32)音频、视频信号进行实时同步音、视频监控、存储。显示、保存可在1-25(PAL)/30(NTSC)帧/秒/路间任意调整,满足用户多种需求。 
兼容性 
  支持多视频参数方案和压缩参数方案设置。 
  支持QCIF, CIF, 2CIF, DCIF, 4CIF分辩率 
操作性 
  可在计算机屏幕上直接方便地调整控制每台摄影机角度、云台、焦距及预置点操作,支持矩阵操作 
  具有侦测区域设置、屏幕遮挡区域设置、外接报警设置功能。 
  具有自动录像预约、自动侦测预约、自动布防预约设置功能; 
  自动/手动/侦测/报警录像控制;采用循环存盘方式储存录像数据,系统根据设置自动覆盖早期数据;用户可根据实际情况自行设置单个录像数据存储时间; 
  支持丰富的本机及外接报警设备声光报警功能。 
安全性 

  通过操作多级权限设置、密码设置、系统锁定设置大大地提高了系统的安全性;除常规权限设置外,还可以针对独立用户设置诸如网络通道访问权限等细致的操作权限。  

  全面的系统日志功能,详细记录所有本地及网络操作过程,便于用户内部管理。 
DVR的分类 
  DVR在发展初期由于百家争鸣、种类繁多,让业内相关人士颇有眼花撩乱之感,在经过一段时间的变化后,各种型态的分类也大致成形。根据台湾工业技术研究院光电工业研究所《光电产业发展剖析》报告中,大致将所有的DVR分成三个类别: 
一.PC-based类型 
  PC-based类型的DVR其应用平台为一般的PC、手提电脑等。在PC内装置一片或多片影像撷取卡,利用软件进行影像压缩并执行影像编辑功能,系统较不稳定。 
二.数字STB类型 
  STB指的是Set-top Box(一般译成:数字卫星接收器、机顶盒、电视上网机、随选视讯盒等,由于译名分歧,故在此以STB统称之)。数字STB类型的DVR在性质上属于功能整合性的讯号接收平台,以提供数字录像功能与接收数字广播及互动应用的讯号为主,可选择接收数字无线地面传播(Digital Terrestrial)、数字有线电视传播(Digital Cable)、数字卫星传播(Digital Satellite)等不同种类的传播讯号。 
三.单机(Standalone)类型 
  单机型的DVR乃重新利用CPU及RAM来开发设计,采用专属的软件程序,研发成本较高。采用硬件压缩,品质稳定,不会有死机的问题产生,且在影像储存速度、分辨率及影像画质上都有较大的改善。这类型的产品只单纯提供数字录放影功能,而不附加其它如广播讯号接收、上网际网络等功能。由于应用在安全监视领域的产品多属于上述的第2类及第3类,因此本文将仅就这两个类型做探讨。PC-based类型与单机类型系统孰优孰劣的争议,到目前为止仍无法下定论。目前虽以PC-based的DVR占市场多数,但据观察,两种类型的产品将各自产生市场区隔。1995年即投入DVR领域发展的日本Ikegami公司,其海外部经理Yasuhiko Saito就指出:「DVR市场将朝向两个不同方向发展,一方面,由于RTOSReal time Operation System,实时操作系统在运作时的可靠性,预料会有很大的发展;但另一方面,对强调可联网工作的DVR产品,Windows操作系统则因为操作简单而将成为另一种主流」。 
  DVR的技术目前仍处于不断发展的状态,而其中的关键技术在于操作系统及影像压缩技术。 
DVR 操作系统 
1.以Linux为操作接口 
  IT业界中Windows和Linux操作平台的激烈竞争也延烧到安防产业。Linux是一种可多人使用的作业环境,可让多位使用者在同一时间内同时使用计算机主机的资源。Linux提供完整的多人Multiuser、多任务Multitasking及多行程Multiprocessing环境,可由网络上下载使用。由于其原始程序代码(Source Code)是公开的,因此可以任意开发、修改,故Linux的使用者并不须烦恼缺乏需要的应用程序,加速了研发的速度,且系统本身以及大部分的应用程序是免费的,让开发者省下大笔的研发费用。此外,对硬件需求较低的Linux,可令使用者节省更多的硬件成本投入,整体产品成本随之降低。随着网际网络的盛行,全球使用Linux的人愈来愈多,也吸引了无数的开发人员投入改良核心、发展应用软件以及硬件周边驱动程序的行列,使Linux功能和完整性日益扩大,成为各方注目焦点。 
  此外,Linux是以网络环境为基础的操作系统,具有完整的网络功能,使用者可以在Linux下以单机连上Internet,也可架设局域网络(LAN);还可以以Linux架设各种Server,提供在Internet以及Intranet的邮件、FTP、Web...各种服务。 在这样的趋势之下,Linux成为DVR制造商跃跃欲试的操作系统。有些供货商甚至表示Linux比Windows更适合应用在DVR上。韩国Eastern Info-Com公司海外市场部协理Hyoksang Kwon即表示:"由于Windows较不稳定,且价格颇高,相形之下,Linux看起来是最有发展潜力的主流操作系统"。 

  实际上,现在就下「Linux作为DVR的操作系统会优于Windows」这样的结论仍嫌太早。据其它制造商反应,Linux在兼容性方面仍存在着一些问题,如打印机支持、Internet联接等方面,都不如Windows。此外,对于已习惯使用Windows应用程序的使用者而言,刚开始会不适应Linux的作业方式;而针对Linux可读取Windows的档案,但目前Linux仍有无法让Windows系统读取档案的缺点,加上Linux为后来崛起之操作系统,故在目前维护人员并非十分充足的情形下,许多使用厂商在选择使用Linux系统时也会有一定的心理障碍。  

2. 以Windows为操作接口 
  对于以PC为主要架构的DVR来说,Windows平台以其使用简单、应用普遍等特点而名列各种操作系统名单的榜首。韩国3R集团总裁Sung-Ik Chang表示:"目前大多数DVR及其相关产品的厂商都采用基于Windows的操作系统;尤其在美国这样的大市场,用户为了日后维护方便,多倾向于使用基于Windows的DVR产品"。韩国Digital Logic公司海外市场部经理Jonathan Kim也说:"我们认为Windows操作系统是最适合DVR系列产品的。因为Windows是目前较通用的操作系统,因此具备较高的支持性,不论任何地方Windows都可以支持大部分相关产品"。 
  此外,Windows在软件升级方面,也强于其它操作系统。由于近年来IT产业与安防产业密切相关,因此当数字技术在IT产业日进万里的同时,相关技术发展势必影响安全产业。Windows之所以会被众多厂商所爱用,乃是因为它具有强大的可升级性。厂商认为,由于DVR系统不可能长期停留在固定水平,因此可升级性势必成为系统发展的关键点。如果考量汰旧成本,一旦用户对于既有系统产生更高的要求或者原有的系统暴露出一些缺陷,大部分的用户不太可能去买一套全新的系统来替换,如此一尽管供货商认为,系统的稳定性取决于用户的实际操作方式,然而,Windows操作系统本身的不稳定性,仍令使用者相当质疑。有厂商就表示,如果只单纯使用监控系统,Windows 98系统相当稳定;但如果在Windows平台上同时运行别的程序,系统不稳定、甚至死机就无可避免。 
3. 以RTOS为操作接口 
  对于单机型或非PC-based的DVR来说,RTOS(Real Time Operation System)是最佳的操作系统,目前市面上这种类型的供货商以韩国和日本为主。许多韩国厂商如3R、Korea Computer Technologies、 Kodicom、Artinix等认为,单机型DVR具有高经济效益、稳定性高及与既有的安防控制器有高兼容性等特点,因此在前一阵子都陆续推出了单机型的DVR。对于日本厂商而言,会致力于发展单机型DVR主要是基于对图像清晰度的考量,目前,大多数PC-based DVR的图像品质都不如单机型的DVR。 
  然而,单机型DVR目前面临的最大挑战在于联网功能。在联网工作普及的今天,已有越来越多的用户使用网络,韩国Digital Logic公司的Jonathan Kim即表示:「当我们谈论单机型DVR时,经常遗漏掉网络化的远程控制部分。但DVR系统如果不能和网络衔接,坦白说,那就不能称为DVR系统」。部份西方的制造商也有相同的观点,例如美国、德国、英国以及其它北欧国家,已经将网络功能视为是数字CCTV产品的关键。英国Dedicated Micros执行总经理Mike Fawcett举例说明:「英国的化工、制药厂采用了具备网络功能的DVR设备,除了节省大量人力的开销外,更可以在任何地方监看工作人员和生产线状况,因此节省不少成本」。可联网的特性让用户可以透过LAN/WAN、Internet等网络进行远程监看。这个特性已被预测成为将来CCTV市场的主流。为了让产品具备联网功能,单机型DVR制造商陷入「价格vs.功能」的两难局面。韩国Korea Computer Technology公司总经理Y. H. Min指出:"为了让DVR具备联网功能,我们必须在单机型DVR中添加某些芯片。为此,我们必须增加投资金额及成本,在价格竞争日益剧烈的情况下,成本的增加对我们相当不利"。 
DVR的压缩技术 
  现阶段DVR所采用的压缩技术以JPEG、MPEG1、MPEG2为主。严格说起来,这些压缩技术都未必能完全符合长时间录像的需求。 
1. JPEG 

  JPEG的压缩倍数为20~80倍,适合静态画面的压缩,分辨率没有选择的余地。以往的JPEG压缩技术是直接处理整个画面,所以要等到整个压缩档案传输完成才开始进行解压缩成影像画面,而这样的方式造成传输一个高解析画面时须耗时数十秒甚至数分钟。而新一代的JPEG是采取渐层式技术,先传输低解析的图档,然后再补送细部之资料,使画面品质改善。这种方式所需的时间虽然与原先的方式一样,但由于可以先看到画面,所以使用者会觉得这种方式较好。  DVS(digital video server)网络视频服务器、又叫数字视频编码器,是一种压缩、处理音视频数据的专业网络传输设备,由音视频压缩编解码器芯片、输入输出通道、网络接口、音视频接口、RS485串行接口控制、协议接口控制、系统软件管理等构成,主要是提供视频压缩或解压功能,完成图象数据的采集或复原等,目前比较流行的基于MPEG-4或H.264的图像数据压缩通过Internet网络传输数据以及音频数据的处理。 

1.1.利用视频服务器构建自动播出系统 
2.2.利用视频服务器实现视频点播 
概述 
  经过近几年的发展,目前已经由单功能的视频传输,逐渐发展成为带WIFI网络,带本地SD卡存储 ,或USB存储或IDE硬盘存储等;传输通道也从原来单路逐渐发展成为:单路D1,两路HD1,四路CIF和多路兼容的多菜单操作与管理的集成系统。 
  目前,网络视频服务器的通讯方式也由原来单纯的有线网络,逐渐发展成为:有线与无线WIFI(802.11a b g通讯协议)兼容,无线的传输距离也由原来的几十米(30-100米),发展成为目前的几十公里(30-50公里)。 
  网络视频服务器与模拟摄像机连接到一起就构成了数字摄像机,又称IP摄像机,是从模拟摄像机向IP摄像机过渡的一种中间产品。有些网络视频服务器带有存储功能,此类产品与带有网络功能的硬盘录像机(DVR)在功能上已经十分接近了,有逐渐融合的趋势。 
  DVS的其它含义,Dynamic Vector Streaming,动态矢量流 
网络视频服务器的构成 
  网络视频服务器是一种实现音视频数据编码、网络传输处理的专用设备,它由音视频编码器、网络接口、音视频接口RS422/RS485串行接口、RS232串行接口等构成。 
  音视频压缩编码器:由于模拟视频数据量非常大,通过数模转化后,数据量也很大,故要利用成熟的编码技术,将视频数据在满足网络传输要求的技术指标下进行高压缩比的编码,以满足传输要求。以前的网络视频服务器一般采用M—JPEG等编码器,用户无法实现更高的压缩码率,以适合于各种不同的网络环境,只能通过减低帧率实现效果一般的网络传输效果。目前各公司都已经推出了MPEG4的网络视频服务器以更能视频网络传输的要求。 
  网络接口:由于以前的模拟产品的组网都主要通过建立昂贵的独立光纤实现网络传输,网络视频服务器的以太网接口可以方便地实现IP组网,实现数据传输。网络视频服务器主要采用TCP/IP等协议实现音视频数据、控制数据和状态检测信息等数据的网络传送。 
  音视频接口:网络视频服务器带有标准模拟音视频输入接口,方便监视各通道的视频信号。NVS900采用Dynamic Stream Control技术保证双向音频实时传输,视频帧率根据带宽自动调节,网络中断后自动连接技术。 
  RS422/RS485串行接口:网络视频服务器带有RS422/RS485串行通讯接口,可通过通讯线外接如云台、快球等各种外设。 
  网络监控视频服务器可配合计算机中控软件实现大系统组网方案,有的厂家网络视频服务器提供开放的SDK,供用户或第三方厂商开发和构建新的应用方式。 
网络视频服务器的特点 
  网络视频服务器具有传统设备所不具备的诸多特点,具体表现如下: 
  (1)将多通道、网络传输、录像与播放等功能简单集成网络,这点对目前的H264网络型硬盘录像机而言也很容易实现,但是两种产品的基本功能不同也导致了其应用场合不同,目前对于模拟阶段及第一代的网络性能不好的设备而言,网络视频服务器可以提供较低成本的解决方案。 
  (2)网络视频服务器通过网络技术,可以在实现只要能上网的地方就可以浏览画面,采用配套的解码器则可以不需要计算机设备直接传输到电视墙等方式浏览,极大的节约了远程监控的成本。 
  (3)网络视频服务器的多协议支持,与计算机设备进行完美的结合,形成更大的系统集成网络,完成数字化进程。 

   视音频压缩编码器:由于视频数字化后,数据量很大,故要利用成熟的压缩技术,将视频数据在满足技术指标要求的条件下进行高压缩比的压缩,满足存储和传输要求。目前视频服务器一般采用H.264或MPEG—4等压缩编码器,用户可根据实际情况选择压缩码率和压缩结构,以适合于各种不同的播出场合,达到既节省硬盘空间,增加节目存储量,又能保证播出质量的目的。 

  大容量存储设备:视频服务器使用高速、宽带的SCSI接口硬盘或最先进的FC接口硬盘作为视音频素材存储介质。同时视音频数据的硬盘扩充也比较灵活。 
  输入/输出通道:视频服务器具备多通道输入/输出系统,使多路录入、播放能同时进行,实现多任务。 
  网络接口:视频服务器都带有网络接口,方便组网,实现数据共享。一般视频服务器都带有FC和以太网接口。FC光纤网采用IP协议作为视频服务器之间快速、实时复制和移动素材的交换网络,以太网用于传送控制数据和状态检测的信息。 
  视音频接口:视频服务器都带有标准视音频接口和模拟监视视频接口,方便监视各通道的视频信号。输入/输出信号可以在模拟、分量和SDI中选择。 
  RS422串行接口:视频服务器都带有多个RS422串行通讯接口,每个接口均可通过RS422通讯线由外部计算机控制实现记录与播放。 
  协议接口:视频服务器除提供各种控制硬件接口外,还提供协议接口。如RS422接口除支持RS422的Profile协议外,还支持 Louth、Odetics 、BVW等通过RS422控制的协议。 
  软件接口:视频服务器提供开放的软件接口,供用户或第三方厂商开发和构建新的应用方式。 
  视音频交叉点矩阵:视频服务器内带视、音频交叉点矩阵,视、音频通道调度灵活,同时可保证技术指标不受损。 
  另外,视频服务器提供外锁相和视频处理功能,方便构建专业化应用的视音频系统。 
视频服务器的特点 
  网络视频服务器具有传统设备所不具备的许多特点,具体表现如下: 
  (1)将多通道、录制与播放等功能集于一体,传统设备中有多输入和多输出特性的设备是视音频切换矩阵,而具有录制和播放功能的设备是录像机,不言而喻,视频服务器在系统中可代替若干个录像机和一台小型切换矩阵。 
  (2)视频服务器用硬盘作为记录媒体,具有非线性特点,因而具有非线性设备所有的优点,如素材查找方便;素材可由多个输出通道共享;可同时或相继调出播放。 
  (3)素材记录在硬盘还未形成完整文件时,便可由输出通道调出播放,这点非常适用于延时播出和视频点播等领域。 
  (4)视频服务器容易实现向前或向后的变速播放,传统的录像机要实现这一点,要经过价格昂贵的特殊设备。 
视频服务器在电视领域的应用 
  由于网络视频服务器具备上述优势,因此它将创造许多新颖的应用方式,以满足电视传媒的需要,并可大大提高生产率和降低设备维修和人力成本。视频服务器在电视领域中的应用主要有两个方面:一是利用视频服务器构建自动播出系统;二是利用视频服务器实现视频点播。 
1.利用视频服务器构建自动播出系统 
  以往的播出系统是以磁带为主要介质,但随着视频压缩技术的不断完善和计算机技术的发展,在播出系统中采用视频服务器已经成为可能而且目前已在国内许多电视台使用,在今天建立播出系统时选择视频服务器作为一个信号源已经成为必然。以视频服务器为主体的硬盘播出系统,充分发挥硬盘存储的优势,避免了因录像机等设备出故障给播出带来的影响,充分发挥多通道资源共享的优越性,轻松实现各节目之间的串编播出和各种插播、定时播出之间的控制管理,以压缩文件的形式把节目存放在硬盘中,可以达到无失真保存,所有节目从制作、编辑端口上载,从而简化了从制作到播出的工作流程,有利于提高工作效率。 
  在硬盘播出系统中,节目素材是以数字压缩方式存储和播出的。系统可采用MPEG―2或M—JPEG压缩格式。
  硬盘播出系统可采用本地存储、镜像备份方式的RAID硬盘存列。RAID-1也称作“镜像”,即采用双盘完全复制方法来保护数据,避免了硬盘故障造成数据丢失和系统中断,其100%的冗余可以实现数据的快速恢复。每个视频服务器使用独立的存储硬盘即本地存储,各视频服务器之间完全互不干扰,再采用完全镜像备份,系统可靠性高。 
  硬盘播出系统可采用FC与以太网结合的双网结构,利用FC传输视音频信号,用以太网传送控制信号。 
  硬盘播出系统由视音频服务器、数据库服务器、采集工作站、预监工作站、播出工作站等子系统组成。两台视音频服务器进行备份。服务器通过光纤网互连。主服务器上的视音频素材通过光纤网拷贝到辅服务器上。由一套自动播控系统控制两套视音频服务器的播出工作站进行同步播出。这样系统非常可靠。同时,系统根据不同的用户设置不同的安全等级,使无关人员无法进入系统;有效地保证系统数据的安全性,同时在系统播出时,自动锁定各种其他违规操作,及时发出报警信号。 
  以视频服务器为主体的硬盘自动播出系统的具体应用方式有以下几种: 
  (1)广告自动播出 
  视频服务器首先用于重播次数多、时间短的广告节目。在这一应用方式中,视频服务器作为广告播出的专用设备,它受控于播出系统的自动控制软件,由视频服务器承担的播出只能按顺序一条一条地进行,广告播出的素材由广告编辑计算机负责控制,广告播出的顺序的编排和控制由广告播出计算机负责,而广告播出的起点和结束则由自动播控计算机实施对广告播出计算机的控制。这种应用方式不需要对已有的播出系统进行大的改动,原有的自动播控系统和软件还能继续使用,视频服务器在这里相当于多台录像机(取决于视频服务器的输入通道数目)和多台放像机(取决于视频服务器的输出通道数目)。因此原有的自动播控系统软件就能象控制录像机一样控制视频服务器进行广告播出。 
  (2)多频道自动播出系统 
  利用视频服务器的多通道特性能建立循环垫播系统,供多个频道的播出机房共用。在这一应用方式中,首先将各个频道的垫播素材通过VTR录入到视频服务器中,每个频道播出机房占用视频服务器的一个输出通道,视频服务器上的各个素材可分别播出。在这一应用方式中,可利用一对配置完全相同的视频服务器建立播出系统。主、备视频服务器各用对应的一个输出通道,作为互为备份的播出通道,主、备视频服务器之间采用光纤网(FC)互联,实现视音频素材共享、移动和复制,保证主、备视频服务器的素材完全一致。由一套自动播控系统控制两套视频服务器的播出工作站进行同步播出。 
  (3)电视节目延时播出系统 
  利用视频服务器建立电视节目延时播出系统是利用视频服务器的特性,即在素材写入硬盘时,不需完全形成一个素材文件的情况下,便可共享调用,使硬盘播出系统具备所谓即录即播(要稍许延时后才可播)的功能。这种方案比较适合于直播重要的实况节目。将实况播出先录入硬盘,按需要将实况播出时间延迟适当时间播出,节目导演和值班员利用这段时间在播放速率调整控制计算机上对现场不宜转播的画面进行剪切并替换为其它适宜素材,或以人眼不易分辨的速率,如0.8至1.2倍快速或慢速播放,以保持相应的迟时量。这种以先进技术手段为基础的障眼法,可控制不当素材的播出,同时实况转播效果又不受任何影响。 
  使用视频服务器的硬盘自动播出系统还有很多种具体应用方式,这里就不再一一列举了对比于传统录像带播出,硬盘自动播出系统的信号与素材都并非存于盒带之中,因此有零帧预卷、非线性检索、素材反复使用、资源共享等优点。具体的优点是:提高工作效率、具有更好的安全性、信息资源的共享和系统的先进性。 
2.利用视频服务器实现视频点播 

  视频点播有两种方式即:准视频点播(NVOD)和视频点播(VOD)  

   (1)准视频点播(NVOD) 

  视频服务器是实现准视频点播(NVOD)播放的核心设备,利用其多通道特性和素材可共享的特性,实现一个节目相隔一段时间重播,收视者能在等待最短时间收看自己点播的节目。如:在视频服务器内一个时间长度为N的节目,经8个输出通道分别输出,第二个通道相对第一个通道延时N/8时间播放,第三个通道相对第二个通道延时N/8时间播放,依此类推。每个通道节目循环播放,那么第一个通道下一次开始播放的时间相对第八个通道也是延时N/8时间播放。这样相邻通道播放的是相同节目,但时间间隔均是N/8。用户点播时,其点播信息经节目请求计算机处理后,由节目播放控制计算机将马上要播放的通道号、授权等信息返送给用户接收设备,用户在N/8时间内就可看到自己点播的节目。 
  (2)视频点播(VOD) 
  视频服务器不仅可用于准视频点播系统,也可用于视频点播(VOD)系统。VOD的全称为Video On Demand,即视频点播技术,也称交互式电视点播系统,意即按需要的视频流播放。“在想看的时候看想看的节目”,用户可以根据自己的意愿选择收看电视节目,从根本上改变了过去被动式收看电视的不足,完全实现了由用户掌握获得信息的主动权。VOD还可以实现Internet、收发电子邮件、家庭购物、旅游指南、订票预约、股票交易等其他功能。因此可以说,这一技术的出现使用户可以按自己的需要来安排工作和娱乐时间,真正实现了由用户掌握收视主动权,极大地提高和改善了人们的生活质量和工作效率。 
  VOD 系统由前端系统、网络系统及客户系统三部分组成,而前端系统一般由视频服务器、各种档案管理服务器以及控制网络部分的设备组成。各种档案服务器主要完成一些用户信息管理和计费工作,以及影视材料的管理工作和安全保密等。控制网络部分主要完成各种服务器中的各种信息传递工作及后台的影视材料和数据的交换。视频服务器主要由存储系统和建立其上的各种控制器管理系统组成,其目标是实现压缩媒体数据的存储以及按请求进行媒体信息的检索和传输。视频服务器与传统的数据服务器在很多方面有显著不同,需要解决许多问题,来支持各种新功能。同时,它的高速数据传输能力保证了用户对大量影片、视频节目、游戏、商务信息以及其它服务的近乎即时访问。它的最大特点是可以实现多人从不同起点观看同一节目,从而避免了精彩节目被一个用户独占。 
  这种应用规模比较大,必须将多台多通道的视频服务器组成能共享大容量硬盘存储体和能处理传输流的宽带网络,才能满足众多用户对节目的各种点播需求。用户点播信息可以有两种路径传给点播受理服务器:一种是通过城市的有线电视HFC网络的上行通道传给点播受理服务器;另一种是通过通用浏览器在互联网上对节目进行选择后,将点播信息传给点播受理服务器。点播受理服务器将有关信息处理后,传给播放控制计算机,由它控制播放用户所点播的节目,并通过HFC下行通道传到用户终端。用户接收有两种形式:一种是普通电视机+机顶盒,另一种是计算机+接收卡,借助计算机显示器收看。 

  基于视频服务器的多频道数字播出系统具有传统的基于磁带录像机的模拟播出系统无可比拟的诸多优势,视频服务器采用开放式软硬件平台和标准或通用接口协议,系统扩展能力较强,能够与未来全数字、盘基化、网络化、多频道资源共享模式的节目制作、编辑和播出体系相衔接。盘基化或盘带结合的基于视频服务器多频道数字播出系统可以实现播出差错隔离和故障隔离,也可以实现延时播出,是电视节目播出由模拟向数字过渡的最佳方案。而从长远来看,视频点播具有巨大的潜在市场和深远的发展前景,因为从深层次来看,VOD不仅仅是视频节目点播的问题,它代表未来全功能网络化和数字交互式信息的应用发展趋势,是一种从内容、形式上更深层次上的互动,也是数字影院、交互视频新闻、广告等新应用的基础,具有广阔的发展潜力,VOD是未来信息高速公路构架的重要组成部分,是未来信息服务中宽带业务的灵魂。因此可以肯定,随着数字技术、多媒体技术和计算机技术的不断发展,视频服务器在电视领域中的应用将有更多的延伸。 

posted on 2012-06-12 14:14 IamTaurus 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏