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怎樣選擇PC式數字硬盤錄像機?

文字:[大][中][小] 2016-10-8     瀏覽次數:    

  前市場上的硬盤錄像機產品品種很多。如何選擇一款最合適的數字硬盤錄象機,對于很多工程商們來說是一個難題,特別是新手,更是無從下手,選擇硬盤錄象機,應重點考察該硬盤錄象機圖象壓縮方式、圖象質量、實時性、網絡性能、穩定性及價格。
  壓縮技術是硬盤錄像機的核心,選擇何種壓縮方法最為關鍵。這里既要考慮到圖像的畫質,又要顧及圖像的存儲量和傳輸速度。目前市面上出現的硬盤錄象卡壓縮方式主要有M-JPE、小波算法、MPEG-1、H263、MPEG-4、H.264等。
  1)M-JPEG (我們1.壓縮方式、圖像質量可以認為是 第一代 監控壓縮標準)(1995開始推廣)
  有相當一部分國內外網絡攝像機和視頻服務器都是采用MJPEG壓縮技術,例如SONY推出的SNC-Z2OP網絡攝像機,AXIS2130PTZ網絡攝像機等。MJPEG 是指 Motion JPEG,即動態JPEG,按照25幀/秒(PAL制)的速度使用JPEG 算法壓縮視頻信號,完成動態視頻的壓縮。是由JPEG專家組制訂的,其圖像格式是對每一幀進行壓縮,通常可達到6:1的壓縮率。就像每一幀都是獨立的圖像一樣。MJPEG圖像流的單元就是一幀一幀的JPEG畫片。因為每幀都可任意存取,所以MJPEG常被用于視頻編輯系統。動態JPEG能產生高質量、全屏、全運動的視頻,但是,它需要依賴附加的硬件。而且,由于MJPEG不是一個標準化的格式,各廠家都有自己版本的MJPEG,雙方的文件無法互相識別。所以MJPEG已經開始漸漸淡出視頻處理領域。
  MJPEG的優點是畫質比較清晰,缺點是壓縮率低,占用帶寬巨大。一般單路占用帶寬2M~3M左右。且在處理量巨大時處理將導致視頻工作站無法完成過多的視頻數據,會造成網絡數據流量巨大導致網絡阻塞。由于壓縮比較小,故存儲服務器的數據存儲量將成為一個問題。在100MB網絡上不能同時實時傳輸16路,每小時錄像數據量在500MB以上。這一問題是網絡設備的最大障礙。而且Motion-JPEG壓縮技術不支持音視頻同步,故即使某些企業開發了音頻部分,但也頻繁出現聲音與視頻不能同步的問題。臺灣和韓國的很多早期產品也采用了這種壓縮方式,但目前已經漸漸被淘汰出市場了。
  2)Wavelet Transform ( 第一代半 )(1997開始推廣)
  小波變換也屬于幀內壓縮技術,由于這種壓縮方式移除了圖像的高頻成分,僅保留單幀圖像信號,特別適用于畫面變更頻繁的場合,且壓縮比也得到了一定的提高,因此也被一些網絡攝像機所采用,例如,BOSCH推出的NetCam-4系列數字網絡攝像機等。但其總體壓縮數據量還是沒有太大改觀,且圖像質量明顯有所下降。
  3)H.263 ( 第二代 )(1998開始推廣)
  H.263是一個較為成熟的標準,H.263 視頻編碼標準是專為中高質量運動圖像壓縮所設計的低碼率圖像壓縮標準。H.263 采用運動視頻編碼中常見的編碼方法,將編碼過程分為幀內編碼和幀間編碼兩個部分。在幀內用改進的DCT 變換并量化,在幀間采用1/2 象素運動矢量預測補償技術,使運動補償更加精確,量化后適用改進的變長編碼表(VLC)地量化數據進行熵編碼,得到最終的編碼系數。
  H.263標準壓縮率較高,得到了不錯的數據量,單路占用帶寬幾百K,缺點是畫面質量相對差一些。表現為視頻中會出現細節模糊的情況。如韓國POS公司的PSC130網絡攝像機和PSV130視頻服務器,等采用的都是這一壓縮技術。
  4)MPEG-1 ( 第三代 )(2000開始推廣)
  VCD標準。制定于1992年,為工業級標準而設計,可適用于不同帶寬的設備,如CD-ROM、Video-CD、CD-I。它用于傳輸1.5Mbps數據傳輸速率的數字存儲媒體運動圖像及其伴音的編碼,經過MPEG-1標準壓縮后,視頻數據壓縮率為1/100~1/200,影視圖像的分辨率為360×240×30(NTSC制)或352×288×25(PAL制),它的質量要比家用錄像系統(VHS-Video Home System)的質量略高。音頻壓縮率為1/6.5,聲音接近于CD-DA的質量。MPEG-1允許超過70分鐘的高質量的視頻和音頻存儲在一張CD-ROM盤上。VCD采用的就是MPEG-1的標準,該標準是一個面向家庭電視質量級的視頻、音頻壓縮標準。MPEG-1的編碼速率最高可達4-5Mbits/sec,但隨著速率的提高,其解碼后的圖象質量有所降低。MPEG-1也被用于數字電話網絡上的視頻傳輸,如非對稱數字用戶線路(ADSL),視頻點播(VOD),以及教育網絡等。同時,MPEG-1也可被用做記錄媒體或在INTERNET上傳輸音頻。
  由于其音視頻同步精確,故在幾年前MPEG-1曾經成為監控領域的主流壓縮算法。不過其網絡傳輸數據量、壓縮比以及回放質量還是不夠理想。
  5)MPEG-4 ( 第四代 )(2002開始推廣)
  如果說,采用MPEG-1標準壓縮后的視頻圖像“文件小,但畫面質量差”;而采用MPEG-2標準壓縮后的視頻圖像則“質量好,但文件更占空間”的話,那么MPEG-4標準則很好的結合了前兩者的優點。它于1998年10月定案,在1999年1月成為一個國際性標準,隨后為擴展用途又進行了第二版的開發,于1999年底結束。MPEG-4標準是超低碼率運動圖像和語言的壓縮標準,它不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼,更加注重多媒體系統的交互性和靈活性。MPEG-4標準主要應用于視像電話(Video Phone),視像電子郵件(Video Email)和電子新聞(Electronic News)等,其傳輸速率要求較低,在4800-64000bits/sec之間。MPEG-4標準利用很窄的帶寬,通過幀重建技術,壓縮和傳輸數據,以求以最少的數據獲得最佳的圖像質量。與MPEG-1標準和MPEG-2標準相比,MPEG-4標準為多媒體數據壓縮提供了一個更為廣闊的平臺。它更多定義的是一種格式、一種架構,而不是具體的算法。它可以將各種各樣的多媒體技術充分利用進來,包括壓縮本身的一些工具、算法,也包括圖像合成、語音合成等技術。
  MPEG-4標準的特點是其更適于交互AV服務以及遠程監控。MPEG-4標準是第一個使你由被動變為主動(不再只是觀看,允許你加入其中,即有交互性)的動態圖象標準;它的另一個特點是其綜合性:從根源上說,MPEG-4標準試圖將自然物體與人造物體相溶合(視覺效果意義上的)。MPEG-4標準的設計目標還有更廣的適應性和可擴展性。
  6)H.264 ( 第五代 )(2003開始推廣)
  H.264壓縮方式是目前世界上最先進的應用于網絡視頻數據的壓縮方式。JVT(Joint Video Team,視頻聯合工作組)于2001年12月在泰國Pattaya成立。它由ITU-T和ISO兩個國際標準化組織的有關視頻編碼的專家聯合組成。JVT的工作目標是制定一個新的視頻編碼標準,以實現比MPEG4壓縮方式更先進的視頻的高壓縮比、高圖像質量、良好的網絡適應性等目標。目前JVT的工作已被ITU-T接納,新的視頻壓縮編碼標準稱為H.264標準,該標準也被ISO接納,稱為AVC(Advanced Video Coding)標準,是MPEG-4的第10部分。
  H.264標準可分為三檔:基本檔次(其簡單版本,應用面廣);主要檔次(采用了多項提高圖像質量和增加壓縮比的技術措施,可用于SDTV、HDTV和DVD等);擴展檔次(可用于各種網絡的視頻流傳輸)。目前我們的技術應用已經達到H.264標準的第三檔―――擴展檔次。
  H.264不僅比MPEG-4節約了30%的碼率,而且對網絡傳輸具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的編碼機制,有利于網絡中的分組傳輸,支持網絡中視頻的流媒體傳輸。H.264具有較強的抗誤碼特性,可適應丟包率高、干擾嚴重的無線信道中的視頻傳輸。H.264支持不同網絡資源下的分級編碼傳輸,從而獲得平穩的圖像質量。H.264能適應于不同網絡中的視頻傳輸,網絡親和性好。
  根據以上的數據資料,我們不難看到H.264的高壓縮比、超強的網絡傳輸性能與糾錯能力、接近完美還原能力等方面的先進性,當然這也是H.264壓縮方式被設計的原因。這些技術特點的出現使得網絡視頻服務器的性能得到了很大的提高,目前我公司的IDRS系列硬盤錄像和網絡傳輸產品均采用H.264壓縮算法。
  2.實時性:
  實時性是很多用戶非常注重的一個性能指標,特別是在銀行、收銀臺等監控,對實時性要求更高,但實時性與硬盤消耗、電腦配置、板卡造價是成正比的,同時全實時錄象對網絡傳輸監控帶來了很大的壓力。所以說,在普通場所監控時可盡量采用非實時監控錄象。如每秒6.5 到 12.5 幀圖象可滿足于保安、大廳、工廠管理、住宅小區、賓館、商場、電梯等大多數場所監控,而且網絡傳輸效果更佳,消耗硬盤小,硬盤儲存時間更長。
  3.網絡性能:
  1)網絡帶寬
  在網絡高度發達的今天,網絡遠程監控也成了硬盤錄象機必備的功能。網絡環境與視頻信息的關系,就好像“路”與“車”的關系一樣,要保障“車輛”順暢、安全地行駛,首先必須做好“道路”建設。由于目前中國地網絡應用環境仍然存在著各種有待解決的問題,也使得網絡型產品――網絡攝像機、視頻服務器的優勢不能完全發揮出來、網絡的改善和開發成為產品發展的瓶頸。由于受帶寬限制,壓縮比大、網絡傳輸效果佳的H.264產品最受用戶的歡迎。
  2)動態IP地址
  由于網絡攝像機和視頻服務器擁有獨立的IP地址,可支持多種網絡協議,如TCP/IP、HTTP、ARP、UDP等等,因此視頻數據經壓縮處理后,通過WEB服務器,經局域網或INTERNET送至終端用戶,用戶只要知道某一臺網絡攝像機和視頻服務器的IP地址,即可查看到這臺網絡攝像機和視頻服務器所監視的圖像。
  市面上有部分網絡攝像機和視頻服務器采用的是固定IP地址,但由于中國目前的網絡應用環境還并不發達,特別是在INTERNET上租用固定IP地址的費用較昂貴,因此大部分網絡攝像機和視頻服務器產品采用的多是動態IP地址,即網絡攝像機和視頻服務器每次登陸上網時,網絡都會分配一個新的IP地址,就象普通PC撥號上網一樣,但這也為遠端用戶都網絡攝像機或視頻服務器的搜索造成了一定的難度。
  針對這一難題,在不同的網絡環境下有不同的解決方案,在局域網、廣域網的內部網環境中。IP地址的資源相對充足,如果不夠,可以采用NAT的方式,即用一個IP地址的不同端口來解決;而在INTERNET中,則可以采用在網絡上建立DDNS服務器的方法來解決動態IP地址的問題,也就是每一臺網絡視頻服務器都有一個網絡二級域名,這個二級域名對應網絡視頻服務器的MAC地址,只要網絡視頻服務器在網絡上使用,就會自動連接到DDNS服務器,無論網絡視頻服務器在網絡上的IP地址如何變化,客戶只要在IE地址欄鍵入這個域名,就能通過DDNS服務器,將網絡視頻服務器的IP 地址與遠程客戶進行連接,達到域名解析的目的。
  3)播放方式
  目前網絡監控主要采用客戶端軟件、Windows Media Player、IE等方式監控。
  4.穩定性
  穩定性是硬盤錄象機與其他軟硬件產品非常重要的指標。穩定性與許多因素有關,pc式硬盤錄象機的穩定性與以下因素有關:
  1) 主板、顯卡及硬盤錄象卡、硬盤等為了追求硬盤錄象的穩定性,應盡量選擇可靠性佳的主板,如華碩、升技、技嘉等,硬盤錄象機的圖象處理量大,故不要過分貪便宜,采用劣質或多年前技術落后的老顯卡。
  2) 操作系統
  操作系統也是影響穩定的一個重要因素,安裝硬盤錄象機盡量采用WINDOWS 2000 不建議使用WINDOWS 98。
  3) 硬盤錄象軟件
  市場上硬盤錄象軟件很多是采用MFC、VB、dephi等開發工具編寫而成,采用以上工具編寫硬盤錄象軟件快捷,但軟件質量較差,用戶不妨檢查一下硬盤錄象軟件可執行文件(EXE文件)的大小,如果很大,大于5M以上,很可能就是采用MFC、VB、dephi等開發而成。硬盤錄象軟件可執行文件(EXE文件)的大小越小,說明軟件做的更精益求精,穩定性佳。
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