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DVR技術的原理、特點、應用

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『導讀』：DVR(Digital Video Recorder)作爲新一代的閉路電視監控系統(CCTV)中的重要角色，在實際應用中已經體現出了衆多優勢，正在逐步替代傳統的監控方式。相應的，傳統監控系統的技術應用、解決..

DVR(Digital Video Recorder)作爲新一代的閉路電視監控系統(CCTV)中的重要角色，在實際應用中已經體現出了衆多優勢，正在逐步替代傳統的監控方式。相應的，傳統監控系統的技術應用、解決方案也將引起革命性轉變。 

錄像文件的可靠性和完整性 

DVR的最基礎最核心功能就是對所監控圖像進行數字編碼壓縮並存儲到磁碟媒介。但是，由於實際使用環境的特殊性，有時就會發生因外界接入設備干擾或者不可抗拒的惡劣自然條件，引起DVR的異常斷電或接地不良、影像訊號干擾等狀況。這就給DVR的影像儲存提出了較高的要求，一般來說，我們都要求文件系統在機器處於剛啓動、待機運行或正在高速錄影往硬碟寫入數據的時候，隨機地斷電任意次，都應保證不丟失已保存的影像數據；而且還應盡可能多地寫入斷電或是外界干擾引起DVR異常前所有影像編碼壓縮後的數據。

例如，大華的DHFS 4.1文件系統，在原有的DHFS 4.0基礎上，針對行業使用的特殊需求，有效地進行了改進和優化，使得在錄影保存的可靠性和完整性上都有了很大的提高。DHFS 4.1文件系統採用自建的文件格式，滿足了磁碟讀寫的高效以及合理性，啟動工作碟、休眠非工作碟的調度有效降低了系統功耗，同時也延長了硬碟的平均使用壽命。這種自建的文件格式，較之其他通用FAT32文件系統等，更爲安全；可防止硬碟被掛載到PC上被隨意地篡改。爲了滿足不同平台的訪問需要，系統也提供了專門的硬碟下載器，供用戶在PC平台下讀取DVR上硬碟的數據信息；當然，僅限於讀取而禁止寫入，從而提高了硬碟數據的安全性。另外，DHFS 4.1文件系統還採用了可針對任意通道的雙備份技術，滿足了一些特殊場合，要把個別重要通道錄影數據定期備份的需求。使用中，指定需要雙備份的通道，那麽DVR在運行起來後，文件系統就會自動將物理排序掛載在最後一個IDE接頭的硬碟作爲備份碟，在DVR正常運作的同時，將設定需要進行雙備份的通道數據在備份碟上也同步的複制一份。這樣只要定期更換備份碟，就可以達到重要數據入庫保存的要求。DHFS 4.1文件系統種種特性，在DVR的應用中發揮了很大優勢，目前已經對此正式申請專利。內容轉自dedecms 

另外，DVR系統中的軟體防護和硬體防護，在系統的穩定性上都發揮了極爲重要的作用，雙重保護，使得DVR能在非常惡劣的環境下使用，也能完成自我檢測，保持良好的運行常態。 

ATM專用型DVR的特殊應用 

通用型DVR應用在銀行的ATM自動取款機上，演變出了一種專門的ATM機型。這類機型，在通用型DVR的一般需求上，有著一些特殊的應用需求：區域遮擋、黑屏檢測、捕獲交易信息、疊加交易信息、卡號索引查詢等。 

區域遮擋——爲了符合行業的規範，保護用戶的隱私安全，DVR需要在各個錄影通道都提供一個任意面積的矩形區域給予設定，對被設定的區域，其中的影像、圖像、色塊都會被遮擋掉，從而無法看見原始影音圖像，且無論後期採用何種技術也都無法還原。這種處理，一般都利用DSP的開放接口，對於圖像先期的採集影像進行遮蓋處理，滿足了預覽和編碼都被遮擋的要求，這樣才是真正安全的處理手法。

黑屏檢測——爲了防止ATM取款機的攝像頭被人爲堵屏或是破壞，DVR必須針對各個通道的影像採集進行黑屏檢測的判斷。這是一種純應用上的需求，實現上主要是針對採集影像的亮度分量進行提取和測算比較。 

捕獲交易信息——現在通常主要是通過串口和網路實現交易信息的捕獲。串口一般是指讀卡器等設備或者ATM機本身具備串口的訊息輸出，我們可以利用這個接口來捕獲一些明文數據，並進行解析提取。網路實現比較複雜，有ATM設備主動連接DVR建立socket連接並發送數據包的，也有ATM設備在局域網（專網）中直接發給其他目標機器數據包的，DVR實現網口的IP包捕獲來提取相應信息。後一種的處理，要求網卡驅動支持向應用層遞交所有乙太數據幀。 

疊加交易信息——這個功能主要是將實際交易時的交易信息和錄影數據緊密結合起來，防止篡改，提供確切可靠的證據。一般有兩種處理方法：直接疊加到輸入的影像進行編碼，或者是將所需信息作爲用戶數據通過文件系統或其他途徑存儲起來，在回放時進行還原，二次疊加到解碼圖像上。前一種處理方式，比較安全可靠，受到取證時的認可，且後期不必要過多的處理，但會有“延時”效應，只有在捕獲並提取到相應信息才能疊加到影像上去。後一種，編碼時不必額外處理，主要是依賴用戶數據的存取和後期解碼的二次疊加，比較靈活，但是數據可靠性不太被認同；且後期無論是本地回放還是網絡回放甚至是下載、備份等都需要統一譯碼，工作量較大，如果不用專門具有譯碼功能的解碼庫，則根本無法看到交易信息。 

卡號索引查詢——主要是爲了檢索交易卡號對應的錄像段，這是通過文件系統來建立索引並實現檢索。功能強大的處理，可以提供諸如卡號、通道、時間等多種複合條件的匹配查詢。 

如大華新研制的二代ATM專用型DVR，在壹代的基礎上提升了産品性能和擴展性，很好地適應了該領域的使用特性，滿足了上述的各項功能。捕獲交易信息同時提供了兩種接口，兼容性更強；並在疊加交易信息時將採用兩種處理方式的有效結合，將關鍵信息在編碼前疊加處理，輔助信息存儲在文件系統中，到回放時直接能看見關鍵信息，並對輔助信息手動控制是否疊加顯示；卡號查詢則可以根據任意位置匹配尋找，大大增強了操作使用性和複雜情況下的需求。 

多機集中聯網應用 

隨著網絡的發展和人們意識的改變，DVR從單機使用已經跨入了多機聯網使用的時代。網路應用的最基本一點就是設備在網路上可達性。針對這個問題，DVR都把網路設置的相應參數用不同儲存方式做了雙備份，使得在升級或者其他操作時，DVR不會因各種意外而丟失網路配置，確保DVR在網絡上的可達。 

通過網路可以任意切換、預覽本地多畫面的編碼數據是大華公司很早就提出並應用在實際産品中的一項技術。它能根據網路頻寬的實際傳輸能力，將多畫面網傳採用自適應調整幀率和畫質的處理，並且這個自適應改變並不影響本地的錄影畫面，很好地解決了複雜網絡情況下網路預覽帶寬不穩定和本地錄影影像的矛盾。 

多台DVR的集中聯網方案是採用中心服務器來統一管理設備的工作模式。中心服務器連接管理調度前端的多台設備，同時還採用了電子地圖、多級用戶管理等方式，有效地適應了多種需求下的實際應用。根據系統的複雜度不同，整個系統可以是中心控制服務器加前端設備的模式，也可以是中心控制服務器、儲存服務器加前端設備的模式；儲存服務器可在中心儲存影像數據，並提供中心客戶端檢索和回放功能。還有，像是大華的DVR支持可編輯中心服務器的連接配置，保證前端設備在使用動態IP的情況下，也可及時和中心服務器（中心需要靜態IP）通訊，並正式建立工作模式的連接，達到前端動態IP也不影響多台DVR的集中聯網使用。 

其他方面，還有許多在實際應用中採用的技術，比如引入滑鼠游標的使用，大大方便了DVR的操作，USB和CDR的備份技術給數據的轉存帶來了極大的便利和實用。另外，正在研制還沒有得到廣泛應用的生物識別、智能查詢等，都將會在新一輪的技術變革中發揮出它們的能量。 

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