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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(chǎng)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(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)，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(duì)價(jià)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(chǎng)，成為數(shù)字化革命的領(lǐng)導(dǎo)者。近年來(lái)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(jī)構(gòu)、居民住宅、公用設(shè)施、無(wú)人看守的工業(yè)場(chǎng)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(jī)、錄像機(jī)、磁帶等幾部分，其運(yùn)作方式是將攝影機(jī)拍攝到的影像信息，存儲(chǔ)至錄像帶上。而DVR系統(tǒng)主要由攝影機(jī)和影像擷取系統(tǒng)、語(yǔ)音傳遞系統(tǒng)、語(yǔ)音接收機(jī)及檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成，其運(yùn)作方式，則是將拍攝到的影像信息壓縮成數(shù)字信息，存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)硬盤(pán)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(shí)時(shí)擷取、監(jiān)控系統(tǒng)- 本地多頻道(Local Multi Channels)影像實(shí)時(shí)擷取、監(jiān)視、控制和自動(dòng)警報(bào)功能系統(tǒng)- 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)以下針對(duì)這三種不同的應(yīng)用情況，對(duì)其系統(tǒng)的基本需求進(jìn)行分析，找出其特點(diǎn)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(chǎng)合，例如無(wú)人留守的自動(dòng)化商業(yè)POS機(jī)和銀行ATM柜員機(jī)，以及收費(fèi)系統(tǒng)等，并不需要連續(xù)24小時(shí)不斷的監(jiān)控，而是只有在執(zhí)行操作的時(shí)候，或者受到外界惡意侵犯的時(shí)候，才會(huì)啟動(dòng)錄像的功能，并且通報(bào)相關(guān)安全人員。這些場(chǎng)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(jí)別的CPU短卡- 使用小型的壁掛式機(jī)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(jī)箱類來(lái)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(jī)箱類PAC-1000/12006/10槽機(jī)箱PAC-7007槽的短卡機(jī)箱PR-1300/15003/5槽短卡工業(yè)機(jī)箱2. 本地多頻道影像實(shí)時(shí)擷取、監(jiān)視、控制和自動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)在金融機(jī)構(gòu)、工作重地等，需要24小時(shí)連續(xù)不斷監(jiān)控和錄像的集中式監(jiān)控場(chǎng)所，這些應(yīng)用的共同特點(diǎn)是在控制的現(xiàn)場(chǎng)建有一個(gè)集中的控制室，將所有攝影機(jī)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(chǎng)的報(bào)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(lái)自多支同時(shí)進(jìn)行的攝影機(jī)，所以對(duì)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(jí)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(jī)架式長(zhǎng)卡機(jī)箱- 采用大功率工業(yè)電源或者熱備份的工業(yè)電源針對(duì)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(jī)箱類來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)卡，配備雙以太網(wǎng)絡(luò)，VGA，Audio，雙Ultra 160 SCSI功能- 機(jī)箱類EC-10404U高全功能工業(yè)機(jī)箱RACK-3604U高14槽長(zhǎng)卡工業(yè)機(jī)箱RACK-30306U高20槽長(zhǎng)卡機(jī)箱3. 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在系統(tǒng)的架構(gòu)與本地多頻道影像實(shí)時(shí)擷取、監(jiān)視、控制和自動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)大致相同，不同之處在于，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)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(tái)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)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(chǔ)在其中，并且系統(tǒng)可以將擷取的資料，通過(guò)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(hào)通過(guò)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(yùn)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(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控可以將這個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中的每個(gè)本地控制室連接起來(lái)，同時(shí)達(dá)到通過(guò)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(lái)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(jí)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(jī)架式機(jī)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(chǔ)器（NAS）作為存儲(chǔ)設(shè)備針對(duì)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(jī)箱類以及網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存設(shè)備來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)卡，配備雙以太網(wǎng)絡(luò)，VGA，Audio，雙Ultra 160 SCSI功能- 機(jī)箱類EC-10404U高全功能工業(yè)機(jī)箱RACK-3604U高14槽長(zhǎng)卡工業(yè)機(jī)箱RACK-30306U高20槽長(zhǎng)卡機(jī)箱- 網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)存設(shè)備NAS-4000網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)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(chǎng)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(jì)了VioGate-100/100S系列產(chǎn)品，提出了一種更友好、更優(yōu)化的整機(jī)方案，配合威達(dá)電的拳頭產(chǎn)品NAS網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)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(shí)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(jì)VioGate-100/100S擁有PC Based架構(gòu)上的彈性，卻彌補(bǔ)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(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像、拍照與錄像檔案回放等功能外，也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接儲(chǔ)存設(shè)備儲(chǔ)存錄像檔案，容量可隨時(shí)擴(kuò)充。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化將資料作最有效的加值與運(yùn)用，再通過(guò)模塊化的概念架構(gòu)出整個(gè)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(chǎng)演進(jìn)的趨勢(shì)，藉由影像的數(shù)字化，讓使用者可以很容易地處理、儲(chǔ)存、分析、運(yùn)用龐大的資料。網(wǎng)絡(luò)化 不管是監(jiān)控、管理、資料儲(chǔ)存，全部通過(guò)簡(jiǎn)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(guò)網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)由遠(yuǎn)方來(lái)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(gè)主要功能：影像擷取、儲(chǔ)存、監(jiān)看，分成三個(gè)模塊，通過(guò)影像服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)儲(chǔ)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(yùn)用及最佳的系統(tǒng)擴(kuò)充彈性。影像捕捉：通過(guò)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(chǔ)：存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)或是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)裝置。影像顯示：通過(guò)計(jì)算機(jī)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(guò)其它計(jì)算機(jī)作遠(yuǎn)程監(jiān)看。2. 三大核心技術(shù)支持多點(diǎn)傳送（Multicast）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控， 帶寬永遠(yuǎn)是個(gè)惱人的問(wèn)題， 威達(dá)電為了使帶寬能得到最有效的運(yùn)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(shí)監(jiān)看， 永遠(yuǎn)都只占用一份帶寬。支持ActiveX控件威達(dá)電獨(dú)立開(kāi)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(qiáng)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(huà)面流暢度：一般DVR多使用Java Applet的技術(shù)，于遠(yuǎn)程監(jiān)控時(shí)占用Client PC較多的系統(tǒng)資源，使得整體畫(huà)面更新與監(jiān)控畫(huà)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(huà)面更新速度及監(jiān)控畫(huà)面流暢度。2) 個(gè)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(jī)接口及美工設(shè)計(jì)皆可由整合廠商隨時(shí)修改。3) 搭配常用的開(kāi)發(fā)工具：使用者可沿用目前的Win32程序開(kāi)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(kāi)發(fā)工具。也可以直接整合到網(wǎng)頁(yè)中，完全不用撰寫(xiě)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(yùn)用在VioGate系統(tǒng)上，其本身設(shè)計(jì)就為一個(gè)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(yùn)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(dú)立組件的概念，將來(lái)自不同VioGate的獨(dú)立畫(huà)面嵌入自選化畫(huà)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(shí)時(shí)視頻信號(hào)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(wú)限：由于基于模塊化面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，每一個(gè)控制對(duì)象皆可獨(dú)立設(shè)定IP地址及監(jiān)看攝像機(jī) (單一攝像機(jī)/子母畫(huà)面/輪流播放)，監(jiān)控的頻道可以非常輕易地彈性無(wú)限擴(kuò)充。6) 支持子母畫(huà)面同步監(jiān)看7) 支持客戶端的隨看隨錄主動(dòng)影像傳輸技術(shù) (VIPVideo Instant Push)主動(dòng)影像傳輸技術(shù)是由威達(dá)電網(wǎng)絡(luò)多媒體研發(fā)團(tuán)隊(duì)在Embedded Linux架構(gòu)下， 獨(dú)立發(fā)展出來(lái)的技術(shù)，實(shí)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(chǔ)架構(gòu))，克服了現(xiàn)有的技術(shù)瓶頸，將分散處理、異地存儲(chǔ)及中央控管的效益最大化。傳統(tǒng)DVR于遠(yuǎn)程存儲(chǔ)上大部分只能做到以檔案?jìng)鬏斈Ｊ綄⒁粡垙埖谋O(jiān)控畫(huà)面存儲(chǔ)于遠(yuǎn)程設(shè)備， 因此回放的時(shí)候也只能以檔案的模式用特殊軟件點(diǎn)選播放，并無(wú)法真正支持一般所謂錄像的功能(如連續(xù)錄像、 定時(shí)錄像或事件驅(qū)動(dòng)錄像)。 而這些功能只能在DVR主機(jī)端才能實(shí)現(xiàn)， 所宣稱的遠(yuǎn)程錄像的功能則相對(duì)不足。市面上某些Video Server亦宣稱支持遠(yuǎn)程存儲(chǔ)的功能， 其實(shí)也存在許多限制。 由于該遠(yuǎn)程存儲(chǔ)的架構(gòu)乃基于存儲(chǔ)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(gè)被動(dòng)的裝置， 并無(wú)法得知影像被錄至何處， 所以一般客戶端也無(wú)法通過(guò)Video Server的連結(jié)回放錄像資料。 唯有通過(guò)安裝客戶端監(jiān)控軟件與存儲(chǔ)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(dòng)影像傳輸技術(shù)則有以下特點(diǎn)：1) 威達(dá)電VIP主動(dòng)影像傳輸技術(shù)，通過(guò)VioGate完全建立客戶端與存儲(chǔ)端連結(jié)與主控的信道?？蛻舳丝梢酝ㄟ^(guò)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(chǔ)設(shè)備。2) 有效管理遠(yuǎn)程存儲(chǔ)設(shè)備（不需加掛任何軟件），由VioGate主動(dòng)將視頻信號(hào)實(shí)時(shí)Push至存儲(chǔ)端，并對(duì)存儲(chǔ)端做完整的主動(dòng)操控，如存儲(chǔ)路徑設(shè)定、存儲(chǔ)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(shí)錄像或事件驅(qū)動(dòng)錄像、依時(shí)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(mén)研發(fā)了一個(gè)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(kuò)大應(yīng)用范圍。系統(tǒng)管理員可通過(guò)VioGate Master輕易地偵測(cè)所有在同一網(wǎng)段中的VioGate主機(jī)，并可手動(dòng)加入其它網(wǎng)絡(luò)上的VioGate主機(jī)到同一管理機(jī)制。VioGate Master支持20分割畫(huà)面，即可以同時(shí)監(jiān)控20個(gè)畫(huà)面（共5臺(tái)VioGate-100），但是，通過(guò)新增畫(huà)面，便又可增加監(jiān)控5臺(tái)，如此循環(huán)往復(fù)便可以整合無(wú)限的VioGate-100主機(jī)！系統(tǒng)管理員通常需要在許多不同的VioGate主機(jī)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