嵌入式DVR市場發展及技術應用分析
嵌入式DVR在國內安防市場的興起并逐步廣泛地應用到各個領域的視頻監控系統當中其功能技術也漸趨成熟和齊備這主要是因為它在具備自身獨特性和優越性的同時更具有不斷創新的技術并且符合市場在功能上與時俱進的需求
嵌入式DVR發展現狀
功能和市場優勢
嵌入式DVR自始至終都一直在高舉高穩定性的大旗穩定壓倒一切雖然嵌入式DVR在剛問世時有著極高的返修率使其所引以為傲的穩定性大打折扣但是從一個產品的發展過程上看不穩定是產品面向市場和用戶時的必經之路因此當時廠家考慮的不是嵌入式DVR能不能穩定的問題而是它需要多長時間才能穩定因此當嵌入式DVR產品在成功跨越穩定的那道坎后它開始真正展現穩定性的魅力也大大迎合了多數用戶的需求而穩定性正是嵌入式DVR最大的特點然而對此我們還可以希冀如果嵌入式DVR能做到和DVD一樣的簡單方便穩定可靠產品一致性好維修方便那么用戶將會更加信任我們的嵌入式DVR產品而對于嵌入式DVR的發展來說也是一次重要的挑戰和機會
嵌入式DVR在解決穩定性這個大問題的同時也從基本上解決了PC式DVR所擁有的功能問題滿足了絕大部分用戶對于視頻錄像的要求現今中國制造的嵌入式DVR在多硬盤大硬盤的管理字符疊加特別是各種網絡功能上已經不遜色于PC式DVR在目前網絡化已經成為對嵌入式DVR提出的基本要求而不是可選項市面上主流的嵌入式DVR在網絡協議上支持HTTP（Web訪問）TCPUDPMultiCast（單播或者多播傳輸）PPPoEDDNS（動態域名解析用于解決通過域名訪問使用動態IP地址的服務器）功能上必須支持數據和信息的主動上傳和點播方式具備智能的網絡速度自適應調節功能以適應各種不同的網絡接入以及異構網絡的防火墻的穿透功能不僅能在局域網內聯網使用在復雜的廣域網環境中也能通過配套的域名服務器轉發服務器等獲得很好的聯網性能從長遠來說DVR/DVS的網絡協議應該會向標準化發展比如說支持SNMPRTSPRTPRTCPNTP等標準協議方向發展視音頻編碼采用標準的協議碼流采用標準的封裝信息交互采用標準的應用層協議發展以構成規模化的網絡視頻管理系統
第三隨著技術的更新和各品牌間競爭的加劇嵌入式DVR的價格不斷下降降到了大部分用戶都能接受的程度所以這也很大程度地擴大了其產品的使用范圍就像幾年前嵌入式DVR主要是應用于金融行業而到當今在各種細分市場已經隨處可見嵌入式DVR的身影了
高路數一芯八路降低產品造價
從用戶對于嵌入式DVR的要求上來看更加穩定操作簡單和價格便宜是市場的主流呼聲而現在市場上推出的高路數的嵌入式DVR其實是在降低成本上迎合了大家的需求高路數的嵌入式DVR雖然在技術上有一定的突破但是從用戶的角度來看它并沒有解決實際問題反而還帶來了不安全的潛在風險唯一的現實好處就是降低了購買成本所以高路數的嵌入式DVR是對現有產品線一個很好的補充在成功解決了穩定性的問題后會從價格的角度上對主流16路的產品提出挑戰
除了采用高路數的方法來降低嵌入式DVR的平均每路成本外以提高壓縮算法的效率和采用更快速的編碼DSP來提高單芯片的編碼路數也是一個非常有效的辦法從單DSP芯片壓縮一路實時音視頻到單芯片壓縮4路再到今年一些廠家都已經推出或者準備推出單芯片壓縮8路實時音視頻（即一芯八路技術）單芯片能處理8路音視頻的實時壓縮主要歸結于壓縮算法的效率提升和DSP芯片的升級盡管對于用戶而言單芯片到底是壓縮一路四路還是八路并不是他們所關心的問題但是對于生產制造廠家而言這是一個能大幅降低制造成本的最好途徑之一同時也體現了一個廠家的技術積累和技術實力現在市面上單芯片8路的硬件壓縮卡已經由于出色的性價比快速地提升了市場占有率而仍舊停留在單芯片4路解決方案的壓縮卡市場份額則受到了相當大的影響從這個趨勢上可以看出采用單芯片壓縮8路的方案也會在嵌入式DVR上得到體現而響應終端客戶希望產品價格趨于合理的要求
市場向低碼流高清晰智能化發展
低碼流高清晰也是嵌入式DVR產品需要解決的問題D1格式的嵌入式DVR在整個市場中所占的比例不斷增大說明終端客戶對于高清晰的視頻產品的需求是一直存在并不斷提高要求的然而現在普通H.264編碼格式的D1尺寸視頻流無論是在對硬盤空間的占用還是在對網絡傳輸帶寬的應用上都讓使用者覺得吃力基本上是CIF格式的3到4倍能不能有更低碼流的編碼算法呢?從MPEG-4到H.264算法的更新后近兩年以來壓縮算法沒有大的突破CIF格式每小時200M硬盤空間D1格式每小時700M硬盤空間似乎成了大家都不得不接受的一個行業標準未來誰能率先在這個技術層面做到突破并領先誰就有可能主導另一次產品的性能絕對領先方向從而改變市場的現有格局
而現在學術上討論得比較熱烈的智能化屬于高端應用相對而言更適合在PC式DVR上率先實現因為很多智能圖像分析和處理的軟件例如人臉識別基于對象的檢索等在Windows操作系統上的開發相對容易得多而嵌入式DVR由于使用一些精簡的RTOS開發難度相當大另一方面從技術的角度智能化的功能越往前端實現越有價值未來實現了數字化智能化和網絡化的IP攝像機和現在的模擬攝像機給用戶帶來的最大的改變是能將前端視頻信息進行智能的判斷只將有用的用戶需要的信息直接數字化和壓縮后傳到后端后端只負責進行存貯和管理因此數字攝像機的使用一定會改變嵌入式DVR的命運改變管理平臺軟件的命運改變我們現在都熟悉的模擬攝像機+數字硬盤錄像機+管理平臺軟件+智能后端分析的視頻監控系統的整個模式
市場上常見的嵌入式DVR采用的技術方案大多由四個重要部分組成分別是嵌入式軟體/硬體技術硬盤管理技術算法技術網絡技術
1嵌入式軟件/硬件技術
嵌入式DVR的核心器件與PC類似都是采用高性能的中央處理器CPU兼容標準不同功能各異今后隨著芯片技術的進一步發展MIPSDSP或者是ARMDSP技術會更加適合嵌入式DVR
操作系統目前市面上的嵌入式DVR采用的操作系統主要分為三類第一類為廠家自己開發的簡單RTOS第二類為商業化的專用嵌入式操作系統如VXWORKS/WinCE第三類為源代碼開放的LINUX操作系統RTOS最簡單高效但其擴展性比較差復雜功能實現比較困難第二類操作系統有很好的系統特性但其擴展性不是很好許多功能擴展依賴第三方且許可費用也比較高第三類LINUX操作系統采用開放性的架構與模塊化設計可針對應用量身定做去除與監控無關的多余功能而且LINUX支持多人多工工作只需要很少的硬件支持這樣的系統效率更高出錯的機率更低
｜其可靠性經過驗證可以用在關鍵任務和場合的多應用操作系統因特網使用的WEB服務器都是24小時連續運行其中絕大多數都是使用LINUX操作系統他也是專門針對網絡的應用推出的系統所以它支持的網絡協議很多在相關軟件的支持下可實現WWWFTPDNSDHCPE-mail等服務而且其內核代碼完全公開可以任意開發更改這樣的特點使得全世界已超過千萬人使用Linux更由于許多廠商投入開發核心程序發展相關軟體以及硬件周邊驅動程序使Linux功能和完整性日益壯大因此采用LINUX的操作系統也是大勢所趨
2硬盤管理技術
嵌入式DVR硬盤管理系統分為兩類一是與PC機相同的FAT格式管理系統第二種是嵌入式DVR生產廠家自行開發的適合存儲媒體數據流的硬盤管理系統前者的優勢在于無需投入研發成本可以利用現成的PC技術但此系統無法管理大數據包只能進行分包將一段完整的錄像分為若干個小的文件包因此容易產生包與包之間丟幀現象同時硬盤磁頭需要頻繁地讀寫數據與文件索引磁頭頻繁跳動對于每天十幾到二十四小時連續讀寫硬盤的DVR系統極容易造成硬盤故障而如果硬盤錄滿后需要刪除整段文件但新錄制的文件與老的文件大小不同由此會在硬盤上產生大量碎片空間影響硬盤的使用和系統效率另外FAT文件系統用做錄像機錄像資料管理還存在兩個風險一是文件分配表如果損壞則錄像資料大多會丟失二是系統突然斷電或遭到人為破壞當前的錄像數據不能夠保存
而第二種方式就可以從根本上修正上述的問題
因而從嵌入式DVR硬盤操作系統的發展方向看長時間穩定錄像采用第二種方式可以大幅度提高硬盤錄像機的可靠性
但專用的文件系統需要專業公司具備相當的開發硬盤文件系統的能力與經驗目前國內只有少數幾個廠家擁有該項技術如浙江大華生產的所有嵌入式DVR都采用自行研發的文件管理系統更采用硬盤休眠技術延長了硬盤的使用壽命今后如果要在嵌入式DVR立足也必定要將專用文件管理納入到研發的日程當中
3算法技術
在算法上MPEG-IV的成熟應用及H264的應用擴大必將成為趨勢MPEG-IV產品的開發商越來越多使得它成熟度愈來愈高而H264因其更切合網絡傳輸的要求成為主流
今后為了使嵌入式DVR具有更廣泛的適用性各種算法的統一將是未來發展的趨勢但這種統一不是以國內哪個企業的標準為標準需要廣泛的政府職能部門與DVR產業鏈上的各類企業的廣泛參與
4網絡技術
新一代的嵌入式DVR已經具備與PC機相同的網絡特性今后的網絡技術發展將使嵌入式DVR可以滿足不同網絡環境下圖像傳輸要求嵌入式DVR的網絡技術正朝兩個方向發展一是專網技術條件下開發滿足保安監控需求的高品質的網絡錄像機其技術要求實時清晰可靠組網靈活分散存儲多級管理其最終發展目標是取代模擬光纜條件下的圖像傳輸市場第二個網絡技術是公網條件下的網絡傳輸解決方案由于公網網絡傳輸條件差因此為了最大限度保證在公網圖像傳輸的QoS需要采用多種新的網絡和圖像壓縮傳輸技術如流媒體技術等
綜上所述隨著網絡技術識別技術微電子技術編解碼技術操作系統技術等的發展將使得嵌入式DVR向著智能化集成化無線化高清晰化個性化互動化發展今后更加開拓自動跟蹤特定目標跟蹤特定目標識別攝取處理等功能
而民用高清晰錄像系統的發展將會影響嵌入式DVR的技術發展方向由于民用高清晰錄像市場巨大前景廣闊國內外大的公司都在此投入人力物力以期待取得突破性進展如果在不久的將來高清晰度影系統廣泛普及其技術及標準也會為視頻監控系統所使用變成數字監控系統的事實標準DVR生產企業正密切關注高民用清晰視頻發展并不斷探索將其技術應用到保安監控領域的可能性
文章鏈接中國安防展覽網http://www.afzhan.com/Tech_news/Detail/49895.html
