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贡献者：angelazhang 浏览：2210次 创建时间：2015-05-20
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网络硬盘录像机
网络硬盘录像机，比较鲜明的说法就是监控服务器。。首先它具备通过监控视频头采集数据，经过传输到录像机，录像机采集数据后进行编码，产生图像。 网络硬盘录像机通过你个人的需求，录制下来，用串口（大部分）硬盘进行储存录像。并且在连接网络的情况下，可以通过注册动态域名，达到远程监控的目的。
目
录
1基本内容
2主要类型
准嵌入式
PC插卡式
DSP嵌入
3应用领域
4故障解决
1 基本内容
像机是闭路电视监控系统中不可或缺的设备，它可以将监视现场的画面实时、真实地记录下来，并可方便地于事后检索查证，为案件侦破提供重要的线索与证据。随着数字压缩技术以及大规模集成电路技术的发展，数字硬盘录像机（DVR）在电视监控行业内得到了迅猛的发展，仅有能力自行研制或生产DVR的国内厂家就已远远超过了百家，并且，各家DVR的结构与实现方式也不尽相同。
数字硬盘录像机的迅猛发展主要得益于其自身的机械结构简单，采用了高精密封装的大容量硬盘作为记录设备，因此，只要在计算机扩充槽中插入图像采集卡，再配上相应的系统软件及应用软件，就实现了传统磁带录像机的所有功能。特别是随后出现的嵌入式硬盘录像机结构更加紧凑，性能更加稳定，几乎成了传统时滞录像机的终结者。
网络硬盘录像机
网络硬盘录像机
硬盘录像机的实现硬盘录像机有多种实现方法。从系统结构上来说，有PC插卡型或嵌入式一体机型；从所用的核心芯片来说，有的是基于数字信号处理器（DSP），而有的是基于专用集成电路（ASIC），其中基于DSP的结构又分为不同的系列，它们因选用不同厂家的DSP而异；而从硬盘录像机处理视频的技术（视频压缩格式）来说，则有基于Wavelet、M-JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264等视频压缩格式的多种不同的机型。另外，无论是PC插卡型还是一体机型，即使它们所用的芯片相同，其应用软件的界面与功能也不尽相同。
存储环节的考察
无论是DVR还是NVR，视频的存储都是这些设备的主要工作。因此，对存储功能的考察自然就成为了NVR设备的主要关注方向。对于当前的NVR设备来说，由于其相比DVR设备拥有了更多的存储潜力。因而不同的机器也就有着不同的存储盘位。而我们在支持硬盘类型的选择上，也要最好以企业级品质的硬盘为主。毕竟对于这样的设备来说，在稳定性，可靠性等方面都是一个非常不错的保障。另外，为了我们在今后的应用中可以更加方便的进行磁盘的更换。我们也最好选择有热插拔功能的设备，以便在日后的维护中更便利。
当然，更高的兼容性也就意味着今后会更方便的接入更多更大的系统。所以在选购设备时，我们也要慎重留意支持的硬盘类型、品牌，以及单颗硬盘的最大容量等等。只有了解了这些细致指标后，才能对我们机器的整体性能拥有更好的把握。
安全性上的考察
在二者的对比中，各自又有什么样的特点呢？据了解，相比嵌入式NVR，PC式设备在CPU的处理速度上显然要更快，而且在新技术的开发上也非常的便利，并支持更多的视频压缩格式。不过，他也有着比较明显的缺点--在稳定性上，PC式设备显然要比嵌入式逊色不少。
而对于嵌入式来说，它的长处除了体现在稳定性以外，可靠性高，消耗小，省电，也都是它的优势，而且在不同环境的适应，配置与应用的成本控制上，也都有着很好的表现。此外，当前的嵌入式NVR已经都能给很好的满足25FPS的全实时能力。尽管在硬件变更上还存在一些困难，不过从长远来看，嵌入式设备依然是NVR发展的主要方向。
当然，在我们的选择过程中，需求依然是我们参考的第一方向。当我们的管理路数不多时，我们可以选择嵌入式设备。而如果监控面积很大的话，PC式设备还是我们最佳的选择。
管理与操作的考察
在我们的应用中，设备的控制便利性也直接关系到我们的应用效果。因此，在我们选择NVR设备时，远程应用与后端的管理也是需要我们重点关注的环节。对于当前的远程应用来说，NVR设备在使用上主要是基于NVR内建的Webserver或者通过打开远程客户端软件来进行看、录、放等基本操作，以及设备和系统的远程管理、报警联动等环节。
而对于后台管理来说，则可以通过系统管理平台对前端的设备进行集中管理与后台操作，实现后台数据的备份，分层次管理等等。如今，不少的NVR设备已经能够轻易完成相关的功能，而对我们来说，这些功能的实现对于提升远程管理能力也有着至关重要的作用。因此，这也需要我们在选择设备时进行特别的关注。
应用软件与硬件的考察
在我们选择NVR系统时，系统的软硬件性能也是我们不可忽视的一个重要的方面。在前面的文章中，我们提到了如何进行设备性能的划分。不过，如果我们在软硬件上选择不当的话，那么前面的工作可以说都将成为徒劳。
在我们考察硬件的功能时，我们需要重点关注设备是否拥有更便利的供电方式，在传输方面，是否可以在施工或者使用中真正做到便捷与经济。
在存储上，是否拥有足够的存储应对能力，以及扩展性，是否可以保证更真实高效的视频输出等等，都是我们需要考虑的方面。
而说到软件，设备应用的便利性，安全性同样是我们在软件领域的关注重点。比如在我们的应用中，系统是否拥有更智能的工作能力，更便捷的工作方式，在数据的安全性上，是否具有更主动的安全备份功能等等，也都关系着我们最终的使用效果。
上面就是在挑选NVR设备时，我们需要关注的几个重点的方面。作为监控存储的新技术，虽然NVR与DVR在技术上有着不小的区别，但是，同为监控安装领域里的存储设备，他们注定有着很多相通的东西。所以，将这些监控视频存储领域的主要环节把握之后，一台高效的NVR也就真的离我们不远了。
2 主要类型
准嵌入式
基于PC结构的准嵌入式硬盘录像机[1]
前面所介绍的基于PC插卡的硬盘录像机没有脱离PC体系：PC的外观、PC的体系结构、PC的操作系统、PC的界面，……。因而它可以被认为是一种PC的扩展应用，只要退出硬盘录像应用程序（或者将应用程序置于后台运行），这台硬盘录像机就是一个标准的PC了，用户可以方便地在MS Office环境下进行文档编辑、报表统计等操作，……。然而，正因为如此，这种结构的硬盘录像机很容易被病毒侵袭而致使系统瘫痪；也可能会由于硬件兼容性问题或是由于系统软件的某些BUG而致使系统宕机；更有甚者，甚至可能因系统管理人员的自身问题（例如操作人员将录像程序置于后台运行而在前台玩游戏）并因为某些误设置、误操作而致使录像系统无法使用。
为了脱离PC体系，有商家推出了一种准嵌入式硬盘录像机。但从实质上说，这种DVR并没有真正脱离PC体系，因为它仍然采用了PC的硬件结构：主板上除了CPU及其他周边器件外，还集成有显卡、声卡、网卡，也有用于插接视频采集卡的PCI扩充槽，电源部分也是采用带有风扇的大功率开关电源。不过，为了使其以专业设备的形式出现于监控市场，机器采用了整体化设计。与前述基于PC的DVR相比，这种准嵌入式DVR充分利用的PC的硬件资源，并有效地考虑了机器的整体空间布局，结构更加紧凑、体积也有效地减小，专门用于实现监控系统中的硬盘录像。
CIVON即是较早面世的准嵌入式DVR之一，该产品基于微型PC主板，具有两个横置的PCI插槽，最少可插入一块单路视频采集卡，最多可插入两块4路视频采集卡，并可挂接一块PC标准硬盘，因而可以灵活地构成不同路数的硬盘录像机。
与普通PC一样，该机也是采用Pentium系列CPU，但是在PC主板的主引导IDE接口上接入的是一片内嵌了Linux操作系统及应用程序的电子盘。当机器上电时，机器自动由电子盘的Linux系统引导，然后自动启动硬盘录像应用程序。通过外接显示器和键盘、鼠标，用户可以像操作PC一样对其进行基本设置（只是机器的操作系统是Linux而非DOS或Windows），一旦设置完毕，显示器和键盘、鼠标等外设均可去掉。此时，如果联网的客户端安装有配套的硬盘录像管理软件，即可以通过网络由客户端访问这台DVR，可观看实时图像或是调看录像文件，还可以对该硬盘录像机进行其他设置与调整。
PC插卡式
基于PC插卡的网络硬盘录像机
最早的硬盘录像机是PC插卡型，视频采集卡主要包括视频信号的采集、数字视频压缩处理和视频缓存等几部分，其中数字视频压缩处理芯片有多种不同的类型（通用DSP或专用ASIC）。随着CPU、内存等核心芯片的不断升级，计算机的主频及综合处理能力得到不断提高，因而在单卡硬盘录像机的基础上进一步出现了多卡多路硬盘录像机，也即在PC的多个扩充槽中同时插入多块支持并行处理的单路视音频采集卡，以实现多路视音频信号的同时实时采集。由于每一块卡仅对应于1路信号，因而采集卡的数量可根据视频信号的路数要求而灵活配置。不过，当在PC中插入多块卡时，占用的PC资源也相应增加，如CPU及内存资源、主板上扩充槽的数量、主板电源功率等。因此，当摄像机源数量（即采集卡数量）较多时，这种硬盘录像机就必须采用具有多插槽工控底板的工控机，并配以大功率电源，并且对CPU的主频要求也更高。
为了解决多卡应用的资源占用问题，在单卡单路硬盘录像机问世后不久，有厂家推出了在一块卡上集成两片甚至4片视频处理芯片（DSP或ASIC）的多路视音频采集卡，因而可以同时实现对两路信号或4路信号的实时采集与压缩处理。这种结构实际上是每路视频信号唯一地对应着一片视频处理芯片，但是它们共用一片PCI-PCI桥接芯片，因而仅占用一个PC插槽，加上视音频信号的采集压缩是由卡上的硬件来实现，因而有效地减少了硬盘录像对PC资源的占用。 还有一种与上述实现原理不尽相同的基于PC的单卡多路硬盘录像机：卡上的一片视频处理芯片就要处理多路输入信号，因而需采用时分轮换方式对多路视频信号进行采集，并以M-JPEG压缩格式进行录像。虽然M-JPEG的压缩效率不如基于多帧预测编码的MPEG-1、MPEG-4及H.264等的压缩格式高，但由于在单通道轮换采集多路视频时，相继帧的画面失去了相关性（根本不是同一个摄像机摄取的画面），因而采用基于帧间预测的视频压缩算法就失去了意义，只能采用帧内压缩算法。因此，这种方式的硬盘录像机是对采集的每一帧画面独立地进行JPEG压缩处理，而后将对应于每一路输入的各帧画面形成独立的M-JPEG文件。这种方式显然可以方便地实现多路采集，例如，在不考虑录像画面的连续性要求时，就可以方便容纳多达16路的视频输入，但是对于只能以25帧/s的速率对视频信号进行采集的视频处理芯片来说，无论有多少路视频信号轮流切换到其输入端，其25帧/s的“总资源”是不能变的，因此对这种形式的硬盘录像机来说，每路画面的最大平均帧率仅为25/16=1.56帧/s（理想值）。
上述结构的改进型产品增加了视频采集的通道数（如在一块卡上集成有4个采集通道），从而可以对多路视频输入信号在每一个采集通道进行并行采集，这就相当于增加了显示及录像的“总资源”数（多路轮换加多通道采集）。例如，某厂家采用两块8路采集卡来实现16路信号采集，使DVR的“总资源”达到160帧/s。
需要说明的是：由于M-JPEG压缩算法缺乏帧间压缩，会导致总的视频压缩比小，从而使图像存储量加大（这当然会增大硬盘的开销）。例如：在获得与MPEG-1图像质量相当的清晰度时，M-JPEG图像每帧的字节数约需6K~20KB，这大约相当于MPEG-1图像的3~10倍。另外，采用M-JPEG算法的DVR产品很难做到对多路声音信号的同步记录，因为JPEG标准本身并没有对声音压缩方法的描述。特别是当因多路轮换而出现录像丢帧现象时，如何同步声音更是一个需要考虑的问题。还有，由于M-JPEG并没有形成统一的标准，而仅是对压缩方法作了原则性的描述或句法规定，因此实际的M-JPEG标准都是各DVR厂家自行规定并编制的，各厂家的M-JPEG标准并不通用。这就是说，某个品牌的DVR所记录的录像文件一般不能在其他基于M-JPEG压缩的DVR系统中调用，也不能被诸如Microsoft媒体播放机（Media Player）之类的通用媒体播放软件来调用，这就限制了不同品牌的多套DVR系统的组网应用。
DSP嵌入
DSP嵌入式是基于DSP的嵌入式硬盘录像机
嵌入式硬盘录像机彻底脱离了PC结构，采用的是以DSP为核心的整体结构，视频采集、视频压缩处理、网络接口等各功能模块均集成在单一的电路板上。就核心芯片DSP来说，市场上主要有TI公司的TMS320C6xxx系列、Philip公司的Trimedia系列、Equator公司的MAP-CA（BSP）系列和AD公司的ADSP-BF5xx系列等。
DSP本身并不对视频信号进行采集，因此，对基于DPS的硬盘录像机来说，一般还需与视频采集芯片配合使用，如Philip公司的视频处理芯片SAA7111A等。输入到DVR的模拟视频信号（S-Video或CVBS）首先经SAA7111A进行模数转换和数据格式处理，得到标准的ITU-R BT.656格式的数字视频流，再送给DSP去处理。
DSP的处理能力一般取决于其时钟频率和处理单元的并行度。至今流行的DSP大都有多个可以并行执行的处理单元，每个执行单元都由算术逻辑运算单元（ALU）、多路器和累加器等组成。
3 应用领域
视频监控系统发展了几十年，近年来传统的模拟系统以迅猛的速度向数字化、网络化和智能化监控系统演进。监控视频录设备也由第一代磁带录像机、第二代数字硬盘录像机(DVR)、第三代混合数字硬盘录像机(H-DVR)逐步过度至现在炙手可热的第四代网络硬盘录像机(NVR)。
DVR接入模拟视频信号并转化成数字视频数据录像存储，有视频数据易于保存、支持随机查询、方便拷贝、操作维护简单等特点，受到用户青睐;H-DVR继承DVR优点的同时，增加了网络视频接入和远程网络管理功能，但仍然是一款模拟视频监控系统向全网络数字视频监控系统推进的产品。
网络硬盘录像机NVR摆脱了H-DVR的尴尬处境，加速了视频监控系统的网络化、高清化和平台化进程。由于NVR不再直接接入模拟视频信号，从根本上避免了视频信号受周边环境及设备内部器件电磁信号影响图像质量，同时中心与前端设备部署位置也不再受到线缆长度的限制。
另外网络硬盘录像机NVR通过网络接入来自网络摄像机等设备已经编码好的数字视频流，不再集中编码处理，其更多处理器性能倾注在视频数据存储、转发和回放管理，因而在接入视频路数，解码回放能力，系统稳定性方面更具有优势，尤其适合QCIF、CIF、D1、720P、1080P等不同视频分辨率混合组网的场所，易于实现视频监控路数的扩展和统一管理。
专业人士都对NVR市场发展前景的评估极为乐观，国内外厂家都在力推网络硬盘录像机NVR，NVR发展也非常迅速，虽然在市场中占比较小，但在要求高清、规模较大、涉及地理范围较大的项目中，NVR具有天然的优势。
4 故障解决
PC式硬盘录像机死机剖析在使用PC式的硬盘录像机的过程中，难免会遇到许多诸如死机等突发故障，对于平时工作正常的较新机子而言，其中大多数死机都是软件停止了响应造成的，只要强制关闭了这些停止响应的软件，硬盘录像机即可恢复正常工作，方法是先按住Ctrl和Alt键，再按Del键会出现"关闭程序"窗口，用鼠标选中标为"停止响应"的软件名称，按下"结束任务"按钮就可以了。如果死机过于严重，连"关闭程序"窗口都无法显示或者出现"蓝屏"，那就只能再按组合键或复位键，重新启动硬盘录像机了。如果遇到以下情形，又怎么办呢?
遭遇停电
显示器，主机，音箱等会在一瞬间强行关闭。正在编写的文稿数据资料会丢失，如正在进行磁盘读写操作则还有可能产生坏道。停电的瞬间电压波动还会冲击硬盘录像机硬件的芯片，电路，电阻等。为免不测，装硬盘录像机时最好选配个品牌电源，这样就能最大限度地从电源上减小电压波动对硬件造成的不良影响。停电后，关闭所有电源，以防下次来电时显示器和ATX电源同时启动，这样会造成对硬件的不良损害。当您用WORD编辑文稿时，用上WORD的自动保存功能，如果停电的瞬间恰好是在对磁盘进行操作，下次开机不要在启动时跳过磁盘检测，以检测有无产生坏道。一旦发现坏道，则用NORTON，PQMAGIC等工具软件来修复或屏蔽坏道即可。另外，如经济许可，选配一个UPS为硬盘录像机提供断电保护。
电源陈旧
给硬盘录像机升级时，譬如加装上新买的高倍速光驱，由于转速较高，耗电也大，增加了电源的负载，也会出现死机或重启的现象。原有电源没有考虑到硬盘，显卡和高倍速的光驱等耗电量，因此电源的输出功率并不是太高，再加上一些杂牌电源本身"缩水"，不能提供足够的电量，当系统中的设备增多，功耗变大，劣质电源输出的电压就会急剧降低，最终导致系统工作不稳定，出现自动重启现象。另外，电源插座接触不良，电压起伏过大还有可能导致硬盘等设备的损坏。可更换一个大功率的优质电源，这样可以给你的硬盘录像机提供最安全的保障。
自动关机
如今的主流主板对CPU有温度监控功能，一旦CPU温度过高，超过了主板BIOS中所设定的温度，主板就会自动切断电源，以保护相关硬件。另一方面，系统中的电源管理和病毒软件也会导致自动关机。上述突然关机现象如果经常发生，先确认CPU的散热是否正常。开机箱目测风扇叶片是否工作正常，再进入BIOS选项看风扇的转速和CPU的工作温度。如是风扇的问题，就对风扇进行相关的除尘维护或更换质量更好的风扇。如是电源老化或损坏，可以通过替换电源来确认，电源坏掉就换个新的，以防烧毁硬件。当然也可能是中毒，进入系统，从安装光盘中覆盖安装电源管理，再彻底查杀病毒。同时，要时刻更新杀毒软件病毒库，少用盗版碟，对不明邮件附件不要下载。
系统故障
进不了系统，启动画面静止，或显示：The disk is error等有E文提示的诸多现象。比较常见的原因是系统文件被修改，破坏，或是加载了不正常的命令行。此外，硬盘的故障也是原因之一。首先要尝试能否进入安全模式，开机按F8键，选择启动菜单里的第三项：Safe model（安全模式）。进入安全模式后，可以通过设备管理器和系统文件检查器来找寻故障，遇到有"！"号的可以检查再确定是否del或设置中断。也可以重装驱动程序，系统文件受损可以从安装文件恢复（可事先把WINDOWS的安装盘复制在硬盘里）。如果连安全模式都不能进入，就通过带启动的光盘或是软盘启动到DOS，在DOS下先杀毒并且用Dir检查C盘内的系统文件是否完整，必要时可通过系统软盘进行Sys C:，恢复相关的基本系统文件。如果C盘内没有发现文件，则惟有进行系统重装了。
系统当机
桌面被锁定或蓝屏，鼠标不能动，严重时连热启动(A LT + CTRL + DEL ) 都不行。除系统自身的BUG以及各软件间的兼容性问题外，也可能是同时运行过多程序导致进程阻塞，引发当机。当机有真假，按下Numlock 键，指示灯有变化者为假当机。假当可以同时按下ALT + CTRL + DEL 在出现的任务列表里选定程序名后标注没有响应的项，单击结束任务。真当则通过冷启动解决了。对于蓝屏，在按下ESC键无效后，按复位键。
开机黑屏
硬盘录像机的开机要先通过电源供电，再由主板的BIOS引导自检，而后再对CPU，内存，显卡，硬盘，光驱等进行检查，如果这中间哪一步出了问题，硬盘录像机就不能正常启动，甚至黑屏。首先确认显示器，主机电源等外部连线以及主机电源和主机电源接口的内部连线是否连接顺畅。显卡，内存由于使用时间过长，与空气中的粉尘长期接触，形成金手指上的氧化层会导致接触不良。用棉花蘸酒精擦拭金手指，待干后插回。此外，观察CPU是否工作正常，开机半分钟左右，用手触摸CPU风扇的散热片是否有温度。有温度，则CPU坏掉的可能性就可基本排除。没温度就整理一下CPU的插座，确保接触到位。这之后还没温度，就可能是CPU的问题了。
设备松动
设备移动过程中受到很大振动常常会使机器内部器件松动，从而导致接触不良，引起硬盘录像机死机，所以移动硬盘录像机时应当避免剧烈振动。平常在发现死机时也可检查各插板是否松动，可拔出重新再插一下。内存条松动，虚焊或内存芯片本身质量所致。应根据具体情况排除内存条接触故障，如重新拔插一下。如果是内存条质量存在问题，则需更换内存条才能解决问题。硬盘老化或由于使用不当造成坏道，坏扇区。这样机器在运行时就很容易发生死机。
资源冲突
如主板主频和CPU主频不匹配，老主板超频时将外频定得太高，可能就不能保证运行的稳定性，因而导致频繁死机。这主要是由于兼容机各配件的匹配没有搞好，因此，最好是采用专业生产厂家提供的整机，切勿自行组装硬盘录像机。软，硬件不兼容，一些监控软件，在有的微机上有时就不能正常启动甚至安装，其中可能就有软，硬件兼容方面的问题。有时声卡或显卡的设置有冲突，引起异常错误。此外，其它设备的中断，DMA或端口出现冲突的话，可能导致少数驱动程序产生异常，以致死机。解决的办法是以“安全模式”启动，在“控制面板”→“系统”→“设备管理”中进行适当调整。对于在驱动程序中产生异常错误的情况，可以修改注册表。选择“运行”，键入“REGEDIT”，进入注册表编辑器，通过选单下的“查找”功能，找到并删除与驱动程序前缀字符串相关的所有“主键”和“键值”，重新启动。
异常错误
因为硬件选用不当造成死机。少数人在给顾客组装硬盘录像机时，使用质量低劣的主板，内存，有的甚至出售冒牌主板和旧的CPU，内存，这样就会使机器在运行时很不稳定，发生死机也就在所难免。内存容量越大越好，至少大于硬盘容量的0。5%～1%。如出现这方面的问题，就应该换上容量尽可能大的内存条。或在原有的内存上再添加上新的内存条。 由于CPU超频提高了CPU的工作频率，同时，也可能使其性能变得不稳定。究其原因，CPU在内存中存取数据的速度本来就快于内存与硬盘交换数据的速度，超频使这种矛盾更加突出，加剧了在内存或虚拟内存中找不到所需数据的情况，这样就会出现“异常错误”。解决的办法比较简单，就是要让CPU回到正常的频率上。另外对于不支持UDMA 66/100的主板，应注意CMOS中硬盘运行方式的设定。
开放分类
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