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DVR解决方案 一、 前言多媒体处理技术和影像压缩芯片技术的快速发展，引发一场席卷全球的技术革命。以数字技术为主导的产品，以其独一无二的优势，在许多领域逐渐地取代以模拟技术为主导的产品。由于数字技术产品相对价格低，再加上稳定的性能和广泛的应用范围，迅速地占领了市场，成为数字化革命的领导者。近年来引起关注的数字影像录像系统(DVR：Digital Video Recorder)即为数字技术产品之一，且其已逐渐地在金融机构、居民住宅、公用设施、无人看守的工业场所，以及道路交通监控等领域，得到非常广泛的应用。传统的监控系统，包含摄影机、录像机、磁带等几部分，其运作方式是将摄影机拍摄到的影像信息，存储至录像带上。而DVR系统主要由摄影机和影像撷取系统、语音传递系统、语音接收机及检测控制系统等组成，其运作方式，则是将拍摄到的影像信息压缩成数字信息，存储到计算机硬盘中。二、 DVR系统架构的分类和推荐硬件配置DVR系统发展至今，应用极为广泛，就系统架构而言，主要分为下列三类：- 本地单一频道(Local Single Channel)影像实时撷取、监控系统- 本地多频道(Local Multi Channels)影像实时撷取、监视、控制和自动警报功能系统- 远程实时监控系统以下针对这三种不同的应用情况，对其系统的基本需求进行分析，找出其特点和区别，以提出不同的解决方案。1. 本地单一频道影像撷取、监控系统在一些场合，例如无人留守的自动化商业POS机和银行ATM柜员机，以及收费系统等，并不需要连续24小时不断的监控，而是只有在执行操作的时候，或者受到外界恶意侵犯的时候，才会启动录像的功能，并且通报相关安全人员。这些场合都是本地单一频道(Local Single Channel)影像撷取、监控系统的应用范围。推荐使用的硬件配置方案：- 使用Pentium级别的CPU短卡- 使用小型的壁挂式机箱- 使用稳定性高的工业电源，带PFC功能系统业者可分别从单板电脑类及机箱类来选择符合自身需求的搭配方案，威达电建议产品选择方案：- 单板电脑类PCISA-3717EVTPCISA总线接口，基于Socket-370架构的单板电脑，配备以太网卡、Audio、支持双VGA或VGA与TV双显示功能JUKI-3711PPCISA总线接口，以Socket-370为基础架构的CPU卡，具备10/100Mbps以太网络、LCD/CRT VGA功能- 机箱类PAC-1000/12006/10槽机箱PAC-7007槽的短卡机箱PR-1300/15003/5槽短卡工业机箱2. 本地多频道影像实时撷取、监视、控制和自动警报系统在金融机构、工作重地等，需要24小时连续不断监控和录像的集中式监控场所，这些应用的共同特点是在控制的现场建有一个集中的控制室，将所有摄影机撷取到的影像汇总于此，再进行统一的处理，所有现场的报警系统控制也可以集中在控制室进行。由于撷取的影像是来自多支同时进行的摄影机，所以对系统的性能要求很高。推荐使用的硬件配置方案：- 采用基于Soket-370架构，或者基于双Soket-370架构的单板电脑- 升级方案可采用基于奔腾4架构的CPU卡- 采用4U或者6U高度的19机架式长卡机箱- 采用大功率工业电源或者热备份的工业电源针对此应用需求的系统整合业者，同样可以分别从单板电脑类及机箱类来选择符合自身需求的搭配方案，威达电建议产品选择方案：- 单板电脑类ROCKY-4782E2V基于Socket-478架构Pentium 4处理器的CPU卡，带32MB显存的SIS315 AGP4x显卡ROCKY-3708E2VSocket-370架构的 CPU卡，可支持PIII Tualatin CPU，带以太网络、带32MB显存的SIS315 AGP4x显卡、5.1声道的声卡ROCKY-3782EVS基于Socket-370架构CPU卡，带VGA，双10/100Mbps以太网络，Audio和Ultra 160 SCSI 功能ROCKY-3703EVR基于Socket-370 架构的CPU长卡，配备双以太网络，VGA，Audio，IDE RAID功能ROCKY-3732EVS基于双Socket-370 架构的CPU长卡，配备双以太网络，VGA，Audio，双Ultra 160 SCSI功能- 机箱类EC-10404U高全功能工业机箱RACK-3604U高14槽长卡工业机箱RACK-30306U高20槽长卡机箱3. 远程实时监控系统远程实时监控系统在系统的架构与本地多频道影像实时撷取、监视、控制和自动警报系统大致相同，不同之处在于，远程实时监控系统须大量利用了局域网(LAN)和互连网(Internet)的资源。在LAN里面连接一台网络存储服务器（Network Attached Storage），将系统撷取处理的影像和声音档案文件存储在其中，并且系统可以将撷取的资料，通过TCP/IP协议传输到远程监控处，远程监控处也可以将控制信号通过网络，发送给本地监控系统，控制本地设备的运行，这样的结构可达到确保网络影像监控的目的。同时网络监控可以将这个监控系统中的每个本地控制室连接起来，同时达到通过远程的集中控制及本地端的分散控制，这是影像监控系统未来的发展方向。推荐使用的硬件配置方案：- 采用Soket-370架构单板电脑，或者双Soket-370架构单板电脑- 升级方案可采用基于奔腾4架构的CPU卡- 采用全尺寸4U或者6U高度之19机架式机箱- 采用大功率工业电源或者热备份工业电源- 采用网络存储器（NAS）作为存储设备针对此应用需求的系统整合业者，可以分别从单板电脑类、机箱类以及网络储存设备来选择符合自身需求的搭配方案，威达电建议产品选择方案：- 单板电脑类ROCKY-4782E2V基于Socket-478架构Pentium 4处理器的CPU卡，带32MB显存的SIS315 AGP4x显卡ROCKY-3708E2VSocket-370架构的 CPU卡，可支持PIII Tualatin CPU，带以太网络、带32MB显存的SIS315 AGP4x显卡、5.1声道的声卡ROCKY-3782EVS基于Socket-370架构CPU卡，带VGA，双10/100Mbps以太网络，Audio和Ultra 160 SCSI 功能ROCKY-3703EVR基于Socket-370 架构的CPU长卡，配备双以太网络，VGA，Audio，IDE RAID功能ROCKY-3732EVS基于双Socket-370 架构的CPU长卡，配备双以太网络，VGA，Audio，双Ultra 160 SCSI功能- 机箱类EC-10404U高全功能工业机箱RACK-3604U高14槽长卡工业机箱RACK-30306U高20槽长卡机箱- 网络储存设备NAS-4000网络储存服务器(Network Attached Storage)三、 威达电全新的DVR方案VioGate + NAS为适应市场的需求，作为世界五大工控企业之一、以工业电脑起家的威达电公司专为DVR应用设计了VioGate-100/100S系列产品，提出了一种更友好、更优化的整机方案，配合威达电的拳头产品NAS网络储存服务器系列，为用户提供了最佳的DVR解决方案。以下着重分析威达电VioGate + NAS的实现。VioGate + NAS系统结构图1. 创新的DNM数字监控架构设计VioGate-100/100S拥有PC Based架构上的弹性，却弥补了其整合上的困难，是一部兼具数字化（Digital）、网络化（Networked）和模块化（Modular）的新型监控系统。除了提供实时监控、录像、拍照与录像档案回放等功能外，也可通过网络连接储存设备储存录像档案，容量可随时扩充。通过网络化将资料作最有效的加值与运用，再通过模块化的概念架构出整个完整的系统，跳脱出单纯监控用途的概念。数字化 数字化的监控系统是市场演进的趋势，藉由影像的数字化，让使用者可以很容易地处理、储存、分析、运用庞大的资料。网络化 不管是监控、管理、资料储存，全部通过简单的网络浏览器操作即可顺利完成。更可搭配ADSL线路与DDNS服务，让管理者通过网际网络由远方来进行全方位的监控与管理。模块化 藉由模块化的概念将监控系统的三个主要功能：影像撷取、储存、监看，分成三个模块，通过影像服务器、网络储存设备、远程监控中心的组合，可达成最有效的设备运用及最佳的系统扩充弹性。影像捕捉：通过影像捕捉卡，或是嵌入式A/D转换芯片作仿真/数字的转换。影像存储：存储到计算机的硬盘或是通过网络存储到网络存储装置。影像显示：通过计算机的CRT屏幕显示、经由影像捕捉卡的TV Out输出到监视器屏幕作观看、经由网络通过其它计算机作远程监看。2. 三大核心技术支持多点传送（Multicast）通过网络实时监控， 带宽永远是个恼人的问题， 威达电为了使带宽能得到最有效的运用， 将Multicast技术植入VioGate系统之中，使得不论有多少人在局域网内同时监看， 永远都只占用一份带宽。支持ActiveX控件威达电独立开发的ActiveX网络监控软件组件，充分发挥微软Client端组件整合的强大力量，使得威达电的网络监控系统具有以下功能特性：1) 监控画面流畅度：一般DVR多使用Java Applet的技术，于远程监控时占用Client PC较多的系统资源，使得整体画面更新与监控画面流畅度较差，而IEI的VioGate由于采用了ActiveX技术而具备了较佳的画面更新速度及监控画面流畅度。2) 个性化监控程序：使用IEI VioGate ActiveX Control可以让您在几分钟之内建立显示网络监控影像的工作，而不需要调用任何Windows API。人机接口及美工设计皆可由整合厂商随时修改。3) 搭配常用的开发工具：使用者可沿用目前的Win32程序开发工具，如Visual C+、 Visual Basic、Delphi、C+ Builder等，不需再重新学习新的开发工具。也可以直接整合到网页中，完全不用撰写程序。4) 多元控制：威达电ActiveX网络监控软件组件，不仅可以运用在VioGate系统上，其本身设计就为一个可嵌入式的软件组件。任何支持嵌入式ActiveX软件组件的应用程序，都可将该组件整合运用。威达电网络监控系统中的中央监控软件VioGate Master正是利用这种独立组件的概念，将来自不同VioGate的独立画面嵌入自选化画面之中，达到特制化中央监控的目的。该组件亦可整合入其它应用程序中，如图控软件或电子地图系统，将实时视频信号与其它系统控制向结合，达到多元控制的目的。5) 监控的频道弹性无限：由于基于模块化面向对象设计，每一个控制对象皆可独立设定IP地址及监看摄像机 (单一摄像机/子母画面/轮流播放)，监控的频道可以非常轻易地弹性无限扩充。6) 支持子母画面同步监看7) 支持客户端的随看随录主动影像传输技术 (VIPVideo Instant Push)主动影像传输技术是由威达电网络多媒体研发团队在Embedded Linux架构下， 独立发展出来的技术，实现了完整网络监控的架构(完整的网络录像与回放的功能及多元性的存储架构)，克服了现有的技术瓶颈，将分散处理、异地存储及中央控管的效益最大化。传统DVR于远程存储上大部分只能做到以档案传输模式将一张张的监控画面存储于远程设备， 因此回放的时候也只能以档案的模式用特殊软件点选播放，并无法真正支持一般所谓录像的功能(如连续录像、 定时录像或事件驱动录像)。 而这些功能只能在DVR主机端才能实现， 所宣称的远程录像的功能则相对不足。市面上某些Video Server亦宣称支持远程存储的功能， 其实也存在许多限制。 由于该远程存储的架构乃基于存储端特殊应用软件Pull Down相关的视讯并将其录像，因此Video Server完全是个被动的装置， 并无法得知影像被录至何处， 所以一般客户端也无法通过Video Server的连结回放录像资料。 唯有通过安装客户端监控软件与存储装置建立连结信道，才能有效执行远程回放的功能。相比而言，威达电VIP主动影像传输技术则有以下特点：1) 威达电VIP主动影像传输技术，通过VioGate完全建立客户端与存储端连结与主控的信道。客户端可以通过标准IE浏览器任意指定Linux/Unix Server、Window Server、FTP Server或NAS做为存储设备。2) 有效管理远程存储设备（不需加挂任何软件），由VioGate主动将视频信号实时Push至存储端，并对存储端做完整的主动操控，如存储路径设定、存储空间设定与回收等，且做到完整的录像及回放功能(连续录像、定时录像或事件驱动录像、依时间参数或事件录像回放、快速或慢速回放等)。3. 结合专用中央监控整合软件VioGate Master后的增值效应威达电专门研发了一个中央监控整合软件VioGate Master，以提高用户使用威达电DVR系统的效率，扩大应用范围。系统管理员可通过VioGate Master轻易地侦测所有在同一网段中的VioGate主机，并可手动加入其它网络上的VioGate主机到同一管理机制。VioGate Master支持20分割画面，即可以同时监控20个画面（共5台VioGate-100），但是，通过新增画面，便又可增加监控5台，如此循环往复便可以整合无限的VioGate-100主机！系统管理员通常需要在许多不同的VioGate主机上设定许多繁琐的参数。VioGate Master可用集体设定的方式省去许多更新设定