1、DVR種類類及關鍵技技術數字熱熱浪襲來，使使得DVRR產品成為為安全監控控市場最新新興的明星星商品。DDVR可完完成畫面分分割、處理理、錄像的的功能，堪堪稱是一臺臺智能數數字監控錄錄像主機。市場上上對其壓縮縮技術、操操作平臺的的優劣爭論論不休，更更直接地促促進了DVVR各種技技術的發展展及演進；本文將從從DVR的原原理、類型型及關鍵技技術等方面面為各位做做探討。模模擬式磁帶帶錄放機（Video Cassette Recorder；VCR）面市的時間已超過20年，產品技術發展得相當成熟，在市場上的接受度也很高，然而其在某些功能上，已逐漸無法滿足消費者的需求。 數字影像儲存設備（Digital V

2、ideo Recorder；DVR）的興起，使得錄放機市場起了一場大革命。DVR采數字方式存錄影像，具有整合性高、功能多樣、可重復錄像、影像搜尋方便、畫質清晰、不需耗材等特色，逐漸取代了畫面分辨率不夠、無法快速搜尋畫面、所需耗材龐大的VCR。DVR與VCR的比較如表1所示。DVR采用數字壓縮技術，用硬盤來儲存影像，集畫面分割、視頻切換、錄像機的功能于一體，本身可連接傳感器、警報器，尚具有移動偵測、通過譯碼器控制云臺和鏡頭、通過網絡傳輸圖象和控制信號等功能，所以事實上它可被稱做是一臺智能數字監控錄像主機。DVR的基基本分類DDVR在發發展初期由由于百家爭爭鳴、種類類繁多，讓讓業內相關關人士頗有有

3、眼花撩撩亂之感感，在經過過一段時間間的變化后后，各種型型態的分類類也大致成成形。根據據臺灣工業業技術研究究院光電工工業研究所所光電產產業發展剖剖析報告告中，大致致將所有的的DVR分成成三個類別別：一數數字STBB類型STBB指的是Seet-toop Boox（一般般譯成：數數字衛星接接收器、機機頂盒、電電視上網機機、隨選視視訊盒等，由由于譯名分分歧，故在在此以STTB統稱之之）。數字字STB類型型的DVRR在性質上上屬于功能能整合性的的訊號接收收平臺，以以提供數字字錄像功能能與接收數數字廣播及及互動應用用的訊號為為主，可選選擇接收數數字無線地地面傳播（Digital Terrestrial）、

4、數字有線電視傳播（Digital Cable）、數字衛星傳播（Digital Satellite）等不同種類的傳播訊號。二PC-based類型PC-based類型的DVR其應用平臺為一般的PC、手提電腦等。在PC內裝置一片或多片影像擷取卡，利用軟件進行影像壓縮并執行影像編輯功能，系統較不穩定。三單機（Standalone）類型單機型的DVR乃重新利用CPU及RAM來開發設計，采用專屬的軟件程序，研發成本較高。采用硬件壓縮，品質穩定，不會有死機的問題產生，且在影像儲存速度、分辨率及影像畫質上都有較大的改善。這類型的產品只單純提供數字錄放影功能，而不附加其它如廣播訊號接收、上網際網絡等功能。由于應

5、用在安全監視領域的產品多屬于上述的第2類及第3類，因此本文將僅就這兩個類型做探討。PC-based類型與單機類型系統孰優孰劣的爭議，到目前為止仍無法下定論。目前雖以PC-based的DVR占市場多數，但據觀察，兩種類型的產品將各自產生市場區隔。1995年即投入DVR領域發展的日本Ikegami公司，其海外部經理Yasuhiko Saito就指出：DVR市場將朝向兩個不同方向發展，一方面，由于RTOS(Real time Operation System，實時操作系統)在運作時的可靠性，預料會有很大的發展；但另一方面，對強調可聯網工作的DVR產品，Windows操作系統則因為操作簡單而將成為另一

6、種主流。DVR的關關鍵技術DDVR的技技術目前仍仍不斷在發發展中，而而其中的關關鍵技術在在于操作系系統及影像像壓縮技術術。一操操作系統11. 以Winddows為為操作接口口對于以PCC為主要架架構的DVVR來說，Wiindowws平臺以以其使用簡簡單、應用用普遍等特特點而名列列各種操作作系統名單單的榜首。韓國3RR集團總裁裁Sungg-Ik Channg表示：目前大大多數DVVR及其相相關產品的的廠商都采采用基于WWindoows的操操作系統；尤其在美美國這樣的的大市場，用用戶為了日日后維護方方便，多傾傾向于使用用基于Wiindowws的DVVR產品。韓國DDigittal LLogicc公

7、司海外外市場部經經理Jonnathaan Kiim也說：我們認認為Winndowss操作系統統是最適合合DVR系系列產品的的。因為WWindoows是目目前較通用用的操作系系統，因此此具備較高高的支持性性，不論任任何地方WWindoows都可可以支持大大部分相關關產品。此外，WWindoows在軟軟件升級方方面，也強強于其它操操作系統。由于近年年來IT產產業與安防防產業密切切相關，因因此當數字字技術在IIT產業日日進萬里的的同時，相相關技術發發展勢必影影響安全產產業。Wiindowws之所以以會被眾多多廠商所愛愛用，乃是是因為它具具有強大的的可升級性性。廠商認認為，由于于DVR系系統不可能能長

8、期停留留在固定水水平，因此此可升級性性勢必成為為系統發展展的關鍵點點。如果考考量汰舊成成本，一旦旦用戶對于于既有系統統產生更高高的要求或或者原有的的系統暴露露出一些缺缺陷，大部部分的用戶戶不太可能能去買一套套全新的系系統來替換換，如此一一來，產品品的升級就就成為首要要的解決方方案。盡管管供貨商認認為，系統統的穩定性性取決于用用戶的實際際操作方式式，然而，WWindoows操作作系統本身身的不穩定定性，仍令令使用者相相當質疑。有廠商就就表示，如如果只單純純使用監控控系統，WWindoows 998系統相相當穩定；但如果在在Winddows平平臺上同時時運行別的的程序，系系統不穩定定、甚至死死機就

9、無可可避免。22. 以LLinuxx為操作接接口IT業業界中Wiindowws和Liinux操操作平臺的的激烈競爭爭也延燒到到安防產業業。Linnux是一一種可多人人使用的作作業環境，可可讓多位使使用者在同同一時間內內同時使用用計算機主主機的資源源。Linnux提供供完整的多多人(Muultiuuser)、多任務務(Mulltitaaskinng)及多多行程(MMultiiproccessiing)環環境，可由由網絡上下下載使用。由于其原原始程序代代碼（Soourcee Codde）是公公開的，因因此可以任任意開發、修改，故故Linuux的使用用者并不須須煩惱缺乏乏需要的應應用程序，加加速了研

10、發發的速度，且且系統本身身以及大部部分的應用用程序是免免費的，讓讓開發者省省下大筆的的研發費用用。此外，對對硬件需求求較低的LLinuxx，可令使使用者節省省更多的硬硬件成本投投入，整體體產品成本本隨之降低低。隨著網網際網絡的的盛行，全全球使用LLinuxx的人愈來來愈多，也也吸引了無無數的開發發人員投入入改良核心心、發展應應用軟件以以及硬件周周邊驅動程程序的行列列，使Liinux功功能和完整整性日益擴擴大，成為為各方注目目焦點。此此外，Liinux是是以網絡環環境為基礎礎的操作系系統，具有有完整的網網絡功能，使使用者可以以在Linnux下以以單機連上上Inteernett，也可架架設局域網網

11、絡（LAAN）；還還可以以LLinuxx架設各種種Servver，提提供在Innternnet以及及Intrranett的郵件、FTP、Web.各種種服務。 在這樣的的趨勢之下下，Linnux成為為DVR制制造商躍躍躍欲試的操操作系統。有些供貨貨商甚至表表示Linnux比WWindoows更適適合應用在在DVR上上。韓國EEasteern IInfo-Com公公司海外市市場部協理理Hyokksangg Kwoon即表示示：由于于Winddows較較不穩定，且且價格頗高高，相形之之下，Liinux看看起來是最最有發展潛潛力的主流流操作系統統。實際際上，現在在就下LLinuxx作為DVVR的操作作

12、系統會優優于Winndowss這樣的的結論仍嫌嫌太早。據據其它制造造商反應，LLinuxx在兼容性性方面仍存存在著一些些問題，如如打印機支支持、Innternnet聯接接等方面，都都不如Wiindowws。此外外，對于已已習慣使用用Winddows應應用程序的的使用者而而言，剛開開始會不適適應Linnux的作作業方式；而針對LLinuxx可讀取WWindoows的檔檔案，但目目前Linnux仍有有無法讓WWindoows系統統讀取檔案案的缺點，加加上Linnux為后后來崛起之之操作系統統，故在目目前維護人人員并非十十分充足的的情形下，許許多使用廠廠商在選擇擇使用Liinux系系統時也會會有一定

13、的的心理障礙礙。3. 以RTOOS為操作作接口對于于單機型或或非PC-baseed的DVVR來說，RRTOS（RReal Timee Opeeratiion SSysteem）是最最佳的操作作系統，目目前市面上上這種類型型的供貨商商以韓國和和日本為主主。許多韓韓國廠商如如3R、KKoreaa Commputeer Teechnoologiies、 Kodiicom、Artiinix等等認為，單單機型DVVR具有高高經濟效益益、穩定性性高及與既既有的安防防控制器有有高兼容性性等特點，因因此在前一一陣子都陸陸續推出了了單機型的的DVR。對于日本本廠商而言言，會致力力于發展單單機型DVVR主要是是基

14、于對圖圖像清晰度度的考量，目目前，大多多數PC-baseed DVVR的圖像像品質都不不如單機型型的DVRR。然而，單單機型DVVR目前面面臨的最大大挑戰在于于聯網功能能。在聯網網工作普及及的今天，已已有越來越越多的用戶戶使用網絡絡，韓國DDigittal LLogicc公司的JJonatthan Kim即即表示：當我們談談論單機型型DVR時時，經常遺遺漏掉網絡絡化的遠程程控制部分分。但DVVR系統如如果不能和和網絡銜接接，坦白說說，那就不不能稱為DDVR系統統。部份份西方的制制造商也有有相同的觀觀點，例如如美國、德德國、英國國以及其它它北歐國家家，已經將將網絡功能能視為是數數字CCTTV產品

15、的的關鍵。英英國Deddicatted MMicroos執行總總經理Miike FFawceett舉例例說明：英國的化化工、制藥藥廠采用了了具備網絡絡功能的DDVR設備備，除了節節省大量人人力的開銷銷外，更可可以在任何何地方監看看工作人員員和生產線線狀況，因因此節省不不少成本?？陕摼W網的特性讓讓用戶可以以透過LAAN/WAAN、Innternnet等網網絡進行遠遠程監看。這個特性性已被預測測成為將來來CCTVV市場的主主流。為了了讓產品具具備聯網功功能，單機機型DVRR制造商陷陷入價格格vs.功功能的兩兩難局面。韓國Koorea Compputerr Tecchnollogy公公司總經理理Y.

16、 HH. Miin指出：為了讓讓DVR具具備聯網功功能，我們們必須在單單機型DVVR中添加加某些芯片片。為此，我我們必須增增加投資金金額及成本本，在價格格競爭日益益劇烈的情情況下，成成本的增加加對我們相相當不利。二壓縮縮技術現階階段DVRR所采用的的壓縮技術術以JPEEG、MPPEG1、MPEGG2為主。嚴格說起起來，這些些壓縮技術術都未必能能完全符合合長時間錄錄像的需求求。1. JPEGGJPEGG的壓縮倍倍數為20080倍倍，適合靜靜態畫面的的壓縮，分分辨率沒有有選擇的余余地。以往往的JPEEG壓縮技技術是直接接處理整個個畫面，所所以要等到到整個壓縮縮檔案傳輸輸完成才開開始進行解解壓縮成影

17、影像畫面，而而這樣的方方式造成傳傳輸一個高高解析畫面面時須耗時時數十秒甚甚至數分鐘鐘。而新一一代的JPPEG是采采取漸層式式技術，先先傳輸低解解析的圖檔檔，然后再再補送細部部之資料，使使畫面品質質改善。這這種方式所所需的時間間雖然與原原先的方式式一樣，但但由于可以以先看到畫畫面，所以以使用者會會覺得這種種方式較好好。2. MPEGG1及MPPEG2而而MPEGG1、MPPEG2在在影像移動動不大的情情況下其壓壓縮倍數約約為1000倍（一般般VCD、DVD約約為35倍倍），若從從VCD、DVD的的規格來看看，MPEEG1的分分辨率為3320 240（或或以下），MMPEG22則通常為為720 4

18、800。MPEEG1、MMPEG22是傳送一一張張不同同動作的局局部畫面。3. MMPEG44至于壓縮縮倍數為4450倍(靜態圖像像可達8000倍)，分分辨率輸入入可從3220 2240到11280 10224的MPPEG4，則則是專為移移動通信設設備(例如如移動電話話)在英特特網實時傳傳輸音/視視頻訊號而而制定的最最新MPEEG標準。MPEGG4和MPPEG以往往的版本相相比，最大大不同之處處在于MPPEG4使使用圖層層(laayer)方式，能能夠智能化化選擇影像像的不同之之處，在壓壓縮下個別別編輯畫面面，使圖文文件容量大大幅縮減，而而加速音/視頻的傳傳輸。有人人認為MPPEG4的的出現，對

19、對于DVRR廠商而言言無疑是一一大福音，然然而也有廠廠商認為，MMPEG44規格雖已已定出，但但實際應用用于DVRR的技術上上卻尚未成成熟，現階階段無論以以軟、硬件件來實現都都有待突破破（詳情技術篇MPEGG4壓縮技技術于DVVR的應用用一文）。對于哪種種壓縮方式式較適用于于DVR產產品的看法法，廠商的的意見相當當分歧。韓韓國3R公公司的Suung-IIK Chhang具具體指出：大體來來說，壓縮縮技術采用用兩種方法法，一種是是intrrafraame，另另一種是IInterrframme。Innterfframee可區分每每幅影像的的差異，并并只傳送影影像不同的的部分，HH.2633和MPE

20、EG是這種種格式的代代表。而IIntraaframme方式則則把一個動動畫分解成成若干個固固定的畫面面一幅一幅幅的傳輸，以以Waveelet 和Mottion JPEGG為此方式式的代表。從傳輸效效率考量，IInterrframme在性能能上要遠遠遠優于Inntrafframee；而且，IInterrframme技術在在畫面變動動較小情況況下，能提提供相當不不錯的畫質質。然而而，安全產產品的用戶戶必須考慮慮到圖象畫畫質的問題題，在這一一點上MPPEG較WWavellet和JJPEG要要遜色。DDigittal LLogicc公司的JJonatthan Kim就就表示：我們承認認MPEGG4在視

21、頻頻壓縮方面面比較優秀秀，但MPPEG系列列皆存在著著圖象干擾擾和畫面扭扭曲失真的的情況。如如果用戶想想購買存儲儲量大的DDVR，他他可以考慮慮MPEGG壓縮格式式；但如果果用戶希望望能有良好好的畫質，則則應該考慮慮其它的壓壓縮方式；至于那種種方式好，則則取決于客客戶需求。Eassternn Inffo-coom公司的的Hyokksangg認為：圖象清晰晰度，和圖圖象的壓縮縮率、CPPU以及其其它相關硬硬件的負載載是成反比比的，由于于MPEGG4具有極極高的壓縮縮率，因此此導致圖象象的不清晰晰，要達到到安防產業業對于圖象象要求的標標準，還有有很大的改改進空間。DM公公司的執行行總裁Miike

22、FFawceett進一一步指出：對于靜靜止的畫面面，不論用用JPEGG方式壓縮縮還是MPPEG方式式壓縮，傳傳輸的速度度都是一樣樣的。然而而，如果物物體是呈現現運動狀態態，則MPPEG格式式不會立即即反應傳輸輸，這是因因為MPEEG格式傳傳輸的速度度較慢，或或者監控中中的場景容容易出現干干擾。他他認為，JJPEG壓壓縮技術不不論在圖象象畫質還是是在傳輸速速度上，都都更加適合合安防產業業。他說：我認為為JPEGG的品質較較好，較具具有競爭力力，也較安安全。隨隨著DVRR技術的不不斷發展、存儲容量量逐步擴大大，用戶會會對畫質的的要求必然然越來越高高。英國VVisioonfacctoryy董事長DD

23、avidd Beaanlannd表示：盡管JJPEG和和Waveelet格格式的圖象象需要占用用較大的存存儲空間，但但這種壓縮縮技術在DDVR產業業仍然是主主流。毫無無疑問地，DDVR的存存儲容量會會逐步擴展展，存儲容容量達2000GB以以上的DVVR最慢會會在2、33年后出現現于市面上上。一旦容容量問題得得到解決，使使用者便會會將焦點放放在圖象的的畫質，而而MPEGG壓縮技術術方式將會會被淘汰。Beaanlannd也同時時質疑MPPEG壓縮縮技術錄制制的圖象是是否能作為為可靠的法法庭證據，目目前在歐美美市場還值值得商榷?，F任職于于飛利浦公公司，具有有14年經經驗的Allan EEveriid

24、則認為為對于DVVR產品而而言，Waaveleet是最好好的壓縮方方式。主要要原因在于于Waveelet移移除了圖象象的高頻成成分(hiigh ffrequuencyy commponeents)，僅保留留單幀圖象象信號。這這個特點，特特別適用于于畫面變更更頻繁的場場合，例如如多畫面分分時顯示。不過，WWavellet雖然然符合安防防產業的圖圖象要求，但但在考量聯聯網與否的的因素下，讀讀者需注意意Waveelet并并非現行的的IT網絡絡所普遍支支持的格式式，所以在在聯網的使使用上會有有所限制。儲存介質及及容量為了了記錄不斷斷進行中的的影像變化化，DVRR的儲存介介質及其容容量大小也也是眾人關關

25、注的問題題之一。以以目前市面面上DVRR產品最常常使用的儲儲存介質硬盤而言言，若要保保留8路影影像、300天的圖象象記錄，最最少需要3300GBB的硬盤容容量，而由由于硬盤價價格居高不不下，造成成使用者很很大的成本本負擔。值值得高興的的是，目前前各國在硬硬盤記錄密密度研究上上均投入很很大心力，使使得硬盤記記錄密度提提升、單位位容量儲存存成本大幅幅降低。由由此可見，儲儲存介質的的大容量量及低低價化將將影響DVVR在市場場上的接受受度。而在在未來，DDVR除了了在硬盤容容量加大、系統穩定定度提高、高畫質錄錄像影像之之外，將朝朝實行錄像像、產品多多功能、網網絡傳輸功功能強等趨趨勢發展。而相信價價格的

26、合理理化也將會會帶動整個個DVR產產品在市場場上的普及及化及大眾眾化，屆時時，DVRR將會取代代原有的模模擬設備，成成為安全監監控領域的的要角。DVR的核核心技術、產品種類類及發展趨趨向DVRR系統的技技術，主要要表現在圖圖像采集速速率、圖像像壓縮方式式、硬磁盤盤信息的存存取調度、解壓縮方方案、系統統功能等諸諸多方面。 DVRR的應用面面非常廣泛泛，包括銀銀行柜員制制和ATMM機監控、機場候機機大廳、購購物廣場、商業中心心等諸多場場合，也包包括居住小小區、嬰幼幼兒監護、老年銀發發族護理等等場所，能能有效地改改善或替代代現有的模模擬監控系系統。它將將會是未來來數字化監監控的領頭頭羊，已成成為21

27、世世紀初的發發燒產品，因因其技術先先進成熟而而將得到更更廣泛的應應用。也極極可能作為為磁帶錄像像機VCRR的新一代代替代產品品，與可錄錄像的DVVD-RAAM一道大大舉進入家家庭，成為為新型的信信息家電產產品之一，市市場前景極極為廣闊。DVR的核核心技術 一般而言言，圖像的的壓縮/解解壓縮方法法是硬盤錄錄像機的核核心技術之之一，目前前硬盤錄像像機采用的的圖像壓縮縮技術(IImagee Datta Coompreessioon)主要要有：Mootionn JPEEG它是一一種基于靜靜態圖象壓壓縮技術JJPEG發發展起來的的動態圖象象壓縮技術術，可以生生成序列化化的運動圖圖像。其主主要特點是是基本

28、不考考慮視頻流流中不同幀幀之間的變變化，只單單獨對某一一幀進行壓壓縮。M-JPEGG壓縮技術術可以獲取取清晰度很很高的視頻頻圖像，而而且可以靈靈活設置每每路的視頻頻清晰度和和壓縮幀數數。因其壓壓縮后之格格式可讀單單一畫面，所所以可以任任意剪接。M-JPPEG因采采用幀內壓壓縮方式也也適于視頻頻編輯。MM-JPEEG的缺點點一是壓縮縮效率低，MM-JPEEG算法是是根據每一一幀圖像的的內容進行行壓縮，而而不是根據據相鄰幀圖圖像之間的的差異來進進行壓縮，因因此造成了了大量冗余余信息被重重復存儲，存存儲占用的的空間大到到每幀820k字字節，最好好也只能做做到每幀33k字節。另外一點點是它的實實時性差

29、，在在保證每路路都必需是是高清晰度度的前提下下，很難完完成實時壓壓縮，而且且丟幀現象象嚴重，但但如果采用用高壓縮比比則視頻質質量會嚴重重降低。JJPEG的的新進展是是多層式JJPEG（MML-JPPEG）壓壓縮技術。它先傳低低清晰度的的畫面，故故成像速度度快很多；再補送細細節的壓縮縮資料，使使畫面品質質改善；然然后再補送送更細節的的壓縮資料料，使畫面面品質更加加改善，這這樣JPEEG的畫面面呈現由低低清晰度到到高清晰度度、由模糊糊到清楚。MPEGG1視音頻頻壓縮標準準用于CDDROM上上存儲同步步和彩色運運動視頻信信號，旨在在達到VCCR質量，其其視頻壓縮縮率為266：1。MMPEG11可使圖

30、像像在空間軸軸上最多壓壓縮1/338，在時時間軸上對對相對變化化較小的數數據最多壓壓縮1/55。MPEEG1壓縮縮后的數據據傳輸率為為1.5MMbps，壓壓縮后的源源輸入格式式SIF（SSourcce Innput Formmat），分分辯率為3352像素素2888行（PAAL制），亮亮度信號的的分辯率為為360240，色色度信號的的分辯率為為180120，每每秒30幀幀。MPEEG1對色色差分量采采用4：11：1的二二次采樣率率。與M-JPEGG技術相比比較，MPPEG1在在實時壓縮縮、每幀數數據量、處處理速度上上均有顯著著的提高；PAL制制時，MPPEG1可可以滿足多多達16路路以上255

31、幀/秒的的壓縮速度度，在5000kbiit/s的的壓縮碼流流和3522像素2288行的的清晰度下下，每幀大大小僅為22k。此外外，在實現現方式上，MMPEG11可以借助助于現有的的解碼芯片片來完成，而而不像M-JPEGG那樣過多多依賴于主主機的CPPU。于軟軟件壓縮相相比，硬件件壓縮可以以節省計算算機資源，降降低系統成成本。MPPEG1雖雖然是目前前實時視頻頻壓縮的主主流，但也也存在著諸諸多不足。一是壓縮縮比還不夠夠大，在多多路監控情情況下，錄錄像所要求求的磁盤空空間過大。二是圖像像清晰度還還不夠高。三是對傳傳輸圖像的的帶寬有一一定的要求求，在普通通電話線窄窄帶網絡上上無法實現現遠程多路路視頻

32、傳送送。四是MMPEG11的錄像幀幀數固定為為每秒255幀，不能能丟幀錄像像，使用靈靈活性較差差。MPEEG2視音音頻壓縮標標準對每秒秒30幀的的720576分分辯率的視視頻信號進進行壓縮，適適用于計算算機顯示質質量的圖象象，壓縮后后的數據率率為6Mbbps，它它是將視頻頻節目中的的視頻、音音頻、數據據內容等組組成部分復復合成單一一的比特流流，以使在在網上傳送送或者在存存儲設備中中存放的壓壓縮。在選選擇壓縮設設備時，應應考慮是否否支持4：2：2編編解碼格式式。MPEEG4是利利用電話線線作為傳輸輸介質的超超低碼率的的視音頻壓壓縮標準，用用于每秒110幀低速速率和644Kbpss低帶寬的的中分辨

33、率率視頻會議議。新的目目標確定為為支持各種種多媒體應應用（主要要側重于對對多媒體信信息內容的的訪問），并并可根據應應用的不同同要求現場場配置解碼碼器。它與與基于專用用硬件的壓壓縮編碼方方法不同之之處是編碼碼系統是開開放的，可可以隨時加加入新的有有效的算法法模塊。MMPEG44是基于幀幀重建算法法來壓縮和和傳輸數據據，通過動動態地監測測圖像個個個區域的變變化，根據據對象的空空間和時間間特征來調調整壓縮方方法，從而而可以獲得得比MPEEG1更大大的壓縮比比、更低的的壓縮碼流流和更佳的的圖像質量量。MPEEG4的應應用目標是是針對窄帶帶傳輸、高高畫質壓縮縮、交互式式操作以及及將自然物物體與人造造物體

34、相融融合的表達達方式，同同時還特別別強調廣泛泛的適應性性和可擴展展性(見表表1)。小小波變換（wwavellet ttranssformm）壓縮比比可達700：1或更更高，壓縮縮復雜度約約為JPEEG的3倍倍，它為MMPEG44采用，因因為圖像的的小波分解解非常適宜宜于視頻圖圖像壓縮，使使圖像壓縮縮成為小波波理論最成成功的應用用領域之一一。目前大大多數DVVR系統采采用的是MMotioon JPPEG動畫畫畫像壓縮縮（JPEEG靜態壓壓縮的變型型）、MPPEG1壓壓縮等成熟熟技術，壓壓縮比在11：10 到1：2200之間間。也有采采用MPEEG2技術術使圖像處處理速度更更快且價格格合理的芯芯片

35、推出。采用最新新MPEGG4壓縮的的機型已經經出現（如如加拿大UUniViisionn公司的PPico22000和和Multtivission等等），這樣樣便可順利利解決存儲儲媒體容量量、影像壓壓縮技術、影像處理理和傳輸速速度這三大大問題，同同時價格也也能為消費費者所接受受。為了提提高壓縮比比，有的系系統采用了了小波壓縮縮技術。DDVR對圖圖像的壓縮縮大多采用用硬件壓縮縮方式，但但也有采用用軟件壓縮縮方式的。由于系統統多以工業業PC機為為平臺，因因此解壓縮縮采用軟解解壓方案的的居多。但但為了提升升產品的功功能，日本本產品大多多通過采用用IC壓縮縮芯片來獲獲得高清晰晰度畫質，并并特別重視視錄像的

36、實實時性。在在DVR操操作方式上上，日本產產品多采用用控制面板板和矩陣等等硬件，而而韓國則以以鼠標操作作為主。硬盤錄像機機產品面面面觀 國內內市場上的的DVR產產品玲瑯滿滿目，有不不下2000種之多。但從水平平和性能劃劃分，大致致有以下三三種類型：單路音視視頻硬盤錄錄像機目前前的主要市市場是用于于替代銀行行儲蓄所柜柜員監控原原先采用的的單道VHHS錄像機機，作1-1對應形形替代。此此類產品多多屬自主開開發，未來來可能轉向向家用。單單路音視頻頻硬盤錄像像機中值得得一提的是是，可用作作流動視頻頻監控的帶帶活動硬盤盤系統。該該硬盤可隨隨時卸下，通通過接口連連入計算機機后即可讀讀出記錄的的圖像并進進行

37、處理。中檔多路路視頻輸入入硬盤錄像像機有些硬硬盤錄像機機帶有一路路或最多88路的音頻頻功能，多多為OEMM產品，特特別是采用用韓國生產產的板卡。目前市場場上較知名名的如下：A.歐美美產品歐美美代表性產產品如美國國Senssormaatic的的Inteellexx三工型數數碼錄象管管理系統、Jamss Intternaationnal CCorp.號稱是全全實時產品品的ProoDVD（國國內品牌是是松本智能能）、英國國Dediicateed Miicross的Diggitall Sprrite Litee多畫面數數字信號存存儲主機等等。產品特特點是穩定定性好，圖圖像采集速速率并不高高，有的116

38、路輸入入系統的總總資源僅有有25幀，一一般最高也也僅為1000幀左右右，但價格格偏高。BB.日本產產品以日本本池川(IIKEGAAWA)公公司的SNNDVR1160產品品為例，其其號稱為五五工型數字字硬盤監控控系統，即即現場監視視、硬盤錄錄像、智能能回放、遠遠程登錄訪訪問、資料料備份這55種功能可可同時同步步進行。有有每秒500場的獨特特錄像方式式。有166路視音頻頻輸入、55路監視器器輸出、11路音頻輸輸出，在一一定范圍內內可替代視視頻矩陣切切換控制器器，是DVVR中有代代表性的產產品。C.韓國產品品韓國強調調數字立國國，在DVVR方面有有一定的優優勢，不斷斷有新產品品推出，特特別是在圖圖像

39、的采集集速度和影影像回放速速度上，均均有上乘表表現。韓國國公司一般般規模不大大，技術主主要集中在在幾家公司司，如：EEASTEERN IINFO.COM、KODIICOM、LG IInterrnatiionall、IDIIS、昌興興信息通訊訊株式會社社（CTEEC）、PPicasso、3RR等。代表表性產品有有LG IInterrnatiionall的LDVVR20000、30000系列列，EASSTERNN INFFO.COOM的DRRS產品，以以及Piccaso的的JDVRRS 50000產品品。以EAASTERRN INNFO.CCOM的DDRS產品品為例，有有總資源每每秒30幀幀、60

40、幀幀、90幀幀、1200幀等不同同型號，均均可接4路路、8路、16路視視頻輸入，采采用的視頻頻壓縮技術術每幀為3310KK。當前主主銷產品為為iDRSS50000系列、iiDRS M系列、iDRSS NETT系列，iiDRS M系列的的圖像分辨辨率達到7768X5576，圖圖像質量好好。而Piicasoo公司166路攝像機機輸入產品品JDVRRS 50000壓縮縮方式采用用MJPEEG，每幀幀存儲容量量為3112 KBB，圖像分分辨率3220X2440，顯示示速度2000幀/秒秒，錄像速速度1600幀/秒，有有音頻輸出出和RS4485接口口的PTZZ控制，有有每路100個區域并并可調節靈靈敏度

41、的移移動檢測功功能，能連連續錄像或或根據移動動檢測、傳傳感器、按按日程錄像像，可通過過PSTNN、ISDDN和TCCP/IPP實現遠程程控制。此此種板卡國國內使用較較多。 非非PC類嵌嵌入式硬盤盤錄像機采采用Winndowss操作系統統的DVRR，因是開開放式的操操作系統故故具有用戶戶友好的圖圖形/用戶戶接口GUUI等諸多多優點，但但它也有如如Winddows 固有的不不穩定性及及支持CPPU受到限限制等缺點點。硬盤錄錄像機的發發展趨勢之之一是從以以PC機為為平臺中脫脫身，這樣樣能克服因因Winddows操操作系統原原因引起的的死機及存存儲圖像混混亂。改為為具有嵌入入式結構的的非Winndow

42、ss專業化機機，由硬件件作壓縮與與解壓縮，可可達到實時時錄像和實實時回放圖圖像的理想想境界。目目前已有許許多專業化化機產品問問世，具代代表性的有有：1. 韓國浦項項數據公司司的POSS-Wattch產品品：該產品品采用能嵌嵌入ROMM/快閃存存儲器中的的實時操作作系統RTTOS，其其最大優點點是它能夠夠支持TII 公司的的DSP。2. 日日本SONNY的數碼碼監控錄象象機HSRR-1P：該數碼監監控錄像機機以硬盤作作為最初的的記錄媒體體，提供迅迅速、高質質量和連續續的逐場記記錄，之后后這些記錄錄內容會按按要求轉移移到第二記記錄媒體DV磁帶帶，DV磁磁帶能提供供迅高密度度和高質量量的長時間間記錄

43、，使使用一盤（2270分鐘鐘）DV磁磁帶，可提提供超過660GB的的存儲量。而且刷新新率很高，在在24小時時記錄模式式時，166臺攝像機機輸入情況況下，每臺臺攝像機的的記錄間隔隔僅為0.8秒，性性能價格比比非常高。3. 美美國GYYYR的數字字視頻管理理系統DVVMS：該該產品不基基于PC機機，其采用用的操作系系統QNXX ，是來來源于UNNIX并成成功應用于于核反應堆堆控制的實實時操作系系統，杜絕絕丟幀現象象或系統性性能的降低低；采用WWavellet壓縮縮格式，圖圖像質量和和壓縮要優優于MJPPEG；具具有音頻記記錄和遠程程接入功能能；與傳統統的CCTTV設備能能很好地兼兼容。未來硬盤錄錄

44、像機的走走向 MPPEG4可可能成為DDVR壓縮縮技術的新新寵MPEEG4基于于場景描述述和面向帶帶寬設計的的特點，使使得它也非非常適合用用于視頻監監控領域，主主要體現在在以下幾個個方面：11. 存儲儲空間得到到節?。翰刹捎肕PEEG4的視視音頻全同同步錄像所所需的硬盤盤空間，約約為相同圖圖像質量的的MPEGG1或M-JPEGG所需空間間的1/110。此外外，MPEEG4因能能根據場景景變化自動動調整壓縮縮方法，故故對靜止圖圖像、一般般運動場景景、劇烈活活動場景均均能保證圖圖像質量不不會劣化。2. 圖圖像質量高高：MPEEG4的最最高圖像分分辨率為77205776，接近近DVD畫畫面效果；基于

45、AVV對象壓縮縮的模式決決定了它對對運動物體體可以保證證有良好的的清晰度。3. 對對網絡傳輸輸帶寬要求求不高：在在64kHHz的帶寬寬上，MPPEG1和和M-JPPEG平均均只能傳11/2幀，而而MPEGG4可以傳傳57幀幀。當前可可用于遠程程監控的傳傳輸網絡主主要有公共共電話網PPSTN（帶帶寬116路）速速度，在5500Kbbit/ssec壓縮縮碼流（3352 XX 2888）下，每每幀大小僅僅為2K。簡單計算算可以表明明，MPEEG1產品品的錄像容容量是目前前硬盤容量量可以忍受受的（8路路以下）。目前國內內DVR廠廠商MPEEG1產品品基本都采采用以色列列或臺灣公公司的壓縮縮芯片，通通過

46、硬件壓壓縮技術可可以有效降降低計算機機負擔，解解決多路視視頻同時錄錄像計算機機資源有限限的問題。但MPEEG1也有有較多不利利地方，其其一是存儲儲容量還是是過大，尤尤其當DVVR主機超超過8路時時，為了保保存一個月月的存儲量量，通常需需要10個個80G硬盤盤，或更多多，硬盤投投資大，而而由此引起起的硬盤故故障和維護護更是叫人人頭疼。其其二是清晰晰度不夠高高，由于MMPEG11最大清晰晰度僅為3352 XX 2888，考慮到到容量、模模擬數字量量化損失等等其它因素素，回放清清晰度不高高，這也是是市場反應應的主要問問題。其三三是不夠靈靈活，只能能25幀/秒，不能能夠丟幀錄錄像，從目目前廣泛采采用的

47、壓縮縮芯片來看看，也缺乏乏有效的調調控手段，例例如關鍵幀幀設定、取取樣區域設設定等等，造造成在保安安監控領域域應用不適適合，造價價也高。其其四是不適適合網絡傳傳輸，尤其其是在常用用的低帶寬寬網絡上無無法實現遠遠程視頻傳傳輸。其實實單單從民民用市場上上來看就知知道，盡管管MPEGG1曾經是是VCD的的主要壓縮縮標準，但但目前MPPEG2（DDVD）、MPEGG4等先進進的壓縮標標準大有取取而代之的的趨勢。總總體看來MM-JPEEG與MPPEG1由由于技術成成熟，是目目前DVRR市場的主主流技術，但但兩者的致致命弱點就就是硬盤耗耗費量大，且且不能同時時滿足保安安與實時錄錄像場合的的需要。尤尤其在硬

48、盤盤造價已經經接近DVVR整機成成本價500%情況下下，容量與與清晰度矛矛盾更為突突出。MPPEG4技技術的出現現，可以有有效解決以以上諸多問問題。壓縮技術的的革命MMPEG44MPEGG4于19998 年年11 月月公布，不不僅是針對對一定比特特率下的視視頻、音頻頻編碼，更更加注重多多媒體系統統的交互性性和靈活性性。MPEEG-4標標準主要應應用于視像像電話(VVideoo Phoone)，視視像電子郵郵件(Viideo Emaiil)和電電子新聞(Elecctronnic NNews)等，其傳傳輸速率要要求較低，在在48000-640000biits/ssec之間間，分辨率率為1766X1

49、444。MPEEG-4利利用很窄的的帶寬，通通過幀重建建技術，壓壓縮和傳輸輸數據，以以求以最少少的數據獲獲得最佳的的圖像質量量。MPEEG4壓縮縮技術原本本是一種適適用在低帶帶寬下進行行信息交換換的音視頻頻處理技術術，它可以以動態的偵偵測圖像各各個區域變變化，基于于對象而調調整壓縮方方法可以獲獲得比MPPEG1更更大的壓縮縮比，壓縮縮碼流更低低。盡管MMPEG44并不是專專為視頻監監控壓縮領領域而設計計，但同樣樣也適合CCIF（3352*2288）或或者更高清清晰度（7768*5576）情情況下的視視頻壓縮，無無論從清晰晰度還是從從存儲量上上都比MPPEG1具具有更大的的優勢。MMPEG44的

50、壓縮標標準構成11. DMMIF（TThe DDelliiveryy Mulltimeedia Inteegrattion Frammeworrk）DMMIF 即即多媒體傳傳送整體框框架，它主主要解決交交互網絡中中、廣播環環境下以及及磁盤應用用中多媒體體應用的操操作問題。 通過傳傳輸多路合合成比特信信息來建立立客戶端和和服務器端端的交互和和傳輸。 通過DMMIF，MMPEG44可以建立立起具有特特殊品質服服務（QooS）的信信道和面向向每個基本本流的帶寬寬。2. 數據平面面 MPEEG4中的的數據平面面可以分為為兩部分：傳輸關系系部分和媒媒體關系部部分。為了了使基本流流和AV對對象在同一一場景

51、中出出現，MPPEG4引引用了對象象描述（OOD）和流流圖桌面（SSMT） 的概念。OD 傳傳輸與特殊殊AV對象象相關的基基本流的信信息流圖。桌面把每每一個流與與一個CAAT（Chhanneel Asssosiiatioon Taag）相連連，CATT可實現該該流的順利利傳輸。 3. 緩緩沖區管理理和實時識識別 MPPEG4定定義了一個個系統解碼碼模式（SSDM），該該解碼模式式描述了一一種理想的的處理比特特流句法語語義的解碼碼裝置，它它要求特殊殊的緩沖區區和實時模模式。通過過有效地管管理，可以以更好地利利用有限的的緩沖區空空間。 44. 音頻頻編碼 MMPEG44的優越之之處在于它它不僅支持

52、持自然聲音音，而且支支持合成聲聲音。MPPEG4的的音頻部分分將音頻的的合成編碼碼和自然聲聲音的編碼碼相結合，并并支持音頻頻的對象特特征。5. 視頻編編碼 與音音頻編碼類類似，MPPEG4也也支持對自自然和合成成的視覺對對象的編碼碼。 合成成的視覺對對象包括22D、3DD 動畫和和人面部表表情動畫等等。 6.場景描述述 MPEEG4提供供了一系列列工具，用用于組成場場景中的一一組對象。一些必要要的合成信信息就組成成了場景描描述，這些些場景描述述以二進制制格式BIIFS（BBinarry Foormatt forr Sceene ddescrriptiion）表表示，BIIFS與AAV對象一一同

53、傳輸、編碼。場場景描述主主要用于描描述各AVV對象在一一具體AVV場景坐標標下，如何何組織與同同步等問題題，同時還還有AV對對象與AVV場景的知知識產權保保護等問題題。MPEEG4為我我們提供了了豐富的AAV場景。MPEG44應用于DDVR的優優勢 MPPEG4基基于場景描描述和面向向帶寬設計計的概念，使使其在視頻頻監控錄像像領域中在在以下幾個個方面具有有巨大的優優勢：大幅幅度降低錄錄像存儲容容量在靜止止狀態以及及相同清晰晰度對應MMPEG11（5000Kbitts/seec）碼流流情況下，MMPEG44比MPEEG1節省省了2/33的硬盤空空間！在一一般活動場場景下也節節省近一半半的容量(見

54、表1)。單從這這項指標來來看就能節節省大量的的硬盤投資資，或者保保留更長的的存儲時間間。值得說說明的是，目目前市面MMPEG11壓縮芯片片通常只支支持定碼流流壓縮，因因此在場景景活動加劇劇情況下存存儲容量不不變，但是是回放畫面面可以發現現馬賽克顯顯著增加，同同時運動部部分圖像清清晰度下降降。而MPPEG4可可以根據場場景變化自自動調整壓壓縮方式，保保留較好的的存儲圖像像。數字影像儲儲存設備大大觀目前以以Winddows系系統為基礎礎而加以開開發的DVVR，在輸輸入超過44個頻道的的應用穩定定性、多站站互動交控控支持性及及大量影像像資料備份份儲存的效效能上，均均頗受質疑疑；造成許許多DVRR制造

55、生產產商及欲投投入者，對對Linuux-emmbeddded系統統產生較多多的市場預預期。而為為服務更廣廣大的消費費群及提升升市場競爭爭力，善加加利用數字字科技，開開發更多數字影像像儲存(DVR)設備，仍仍有其必要要性。多功功數字影像像服務器潛潛力無窮多多功數字影影像服務器器(Mullti-cchannnel IImagee Serrver)如同DVVR一樣，可可以做到116分割、動態偵測測觸發錄像像、接受網網絡互動遙遙控與資料料上傳的功功能。除此此之外，服服務器尚具具備更多的的系統特性性，包含：1. 具具權限密碼碼管理功能能，可設定定每一位使使用者不同同的權限；2. 在在系統防火火墻(fiirewaall)的的保護下，可可多人同時時在LANN (Loocal Areaa Nettworkk)網絡環環境下存取取或控制此此網絡內所所有可利用用的保全監監視設備與與功能；33. 具備備P/T/Z(Paan/Tiilt/ZZoom)及預覽(Pre-set)、群組(Grouup)、巡巡弋(Toourinng)等控控制功能；4. 可可將資料備備份存于磁盤陣列列設備，使使儲存容量量