嵌入式硬盘录像机中的录像技术

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【中国集群通信网】硬盘录像机与传统的模拟录像机相比，硬盘录像机具有较大优越性，表现在：录像时间长，最大录像时间取决于连接的存储设备的容量，一般可达几百小时;支持的视音频通道数多，可同时进行几路、十几路、甚至几十路同时录像;记录图像质量不会随时间的推移而变差;功能更为丰富，不像传统的模拟录像机那么单一。

　　硬盘录像机的功能

　　不同的应用领域对硬盘录像机有不同的功能要求。例如用于监控行业的硬盘录像机应当具备以下功能：压缩功能，录像功能，放像功能，备份功能，网络功能，，云台、镜头控制功能，报警输入输出。不同厂商设计、生产的硬盘录像机并不一定具备上面所列的所有功能。

　　硬盘录像机中的录像技术

　　在硬盘录像机中，录像功能和很多其它功能相关联，如放像功能、网络功能、备份功能等等，因此采用什么样的录像技术，直接关系到整个硬盘录像机的性能和硬盘故障率。录像技术分两个方面：一是采用什么样的文件系统，这通常与采用的操作系统有关，不容易自主选择;二是在已选定文件系统的条件下，应用系统如何发挥文件系统的优势，同时避免其弱点对整个系统造成影响。

　　目前市场上，PC-based DVR一般基于Windows系统，文件系统一般采用NTFS或FAT32;而Embedded DVR所采用的文件系统则与厂商选择的嵌入式操作系统有密切的关系。目前Embedded DVR中所采用的嵌入式操作系统有pSOS、Embedded Linux、vxWorks等等，而采用的文件系统则有较多种类，如MS-DOS兼容文件系统、UNIX兼容文件系统、Windows兼容文件系统，还有各种专有的文件系统等等。

　　选定哪一种文件系统作为嵌入式硬盘录像机中的文件系统，取决于很多因素，如公司的研发能力、财力、文件系统本身的特性等。应该说，选择任何一种文件系统都不会妨碍嵌入式硬盘录像机中录像功能的实现。有的公司甚至自己组织开发文件系统来满足需求，当然我们并不赞同这样做，原因在于这样做可能会花费较长的时间来稳定，从而使设备上市的时间延长;另外，这种做法不符合现代社会分工越来越细、越来越专业的潮流，很难做到像专业软件厂商推出的文件系统那样稳定可靠。

　　文件系统选定后，可供开发人员发挥的平台就确定了。各个嵌入式硬盘录像机厂商在选定平台上应用系统中的录像模块设计的合理与否，直接决定了嵌入式硬盘录像机推向市场后的表现。有的公司提出了磁盘预分配技术和多分区技术，保证在硬盘循环记录过程中，永不出现碎片。多分区技术可以很好地解决由于硬盘磁头工作时长距离来回奔波导致的写盘速度急剧下降和硬盘寿命也大受影响的问题。

　　有的公司提出了FAT表和目录区冻结技术，保证在非正常关机过程中，不会导致FAT表和目录区被破坏。这个技术的基础是前面提到的磁盘预分配技术。由于采用了磁盘预分配技术，FAT表和目录区实际上处于一个模式固定状态，就是说不管如何往硬盘上写数据，硬盘上的FAT表和目录区都不需要发生变化。这样我们通过修改文件系统软件，就可以实现在录像过程中，系统不修改FAT表和目录区，实现FAT表和目录区冻结。

　　在一台硬盘录像机中，一般会有多个硬盘，在录像时，多路图像同时尽量记录在一个硬盘上，让其它硬盘主轴电机停止旋转，一方面延长硬盘寿命，同时也降低硬盘录像机的功耗(硬盘在休眠状态下的功耗约为正常工作下的1/10)，这称为硬盘休眠技术。在硬盘休眠技术的基础上，进一步提出了低寻道技术，可以进一步提高硬盘录像机性能和延长硬盘的寿命，针对硬盘盘片磁粉逐步损坏脱落及相关问题，有公司创造性的将硬盘的SMART技术(Self Monitoring Analysis And Reporting Technology：自我监测、分析和报告技术)运用于硬盘录像机上，提出了硬盘失效预警技术，其原理是通过读取并分析、比较硬盘的SMART数据(即硬盘磁头、磁盘、马达、电路等主要部分的监测数据)，当出现安全值范围以外的情况时，自动向用户发出警告。这样，对硬盘潜在故障可以进行有效预测，在硬盘失效前停止其工作，代之以另外的更为可靠的硬盘，从而大大提高数据的安全性，将用户的损失减至最小。

　　嵌入式硬盘录像机中的录像技术

　　嵌入式硬盘录像机与传统的硬盘录像机相比，推出了很多新颖的概念，如D1和DCIF分辨率支持、位置可灵活调整的OSD和通道名称、可灵活选择的OSD格式、完善的异常处理功能、完善的日志功能、方便的本地云镜控制方式、可灵活定制的用户权限、定时开关机支持、远程开关机支持等等。除上述富有特色的功能外，这款设备数据存储技术，也就是录像技术方面，吸取了上一代设备的经验和教训，拥有一套全新的方式来解决上一代设备以及市场上大多数的硬盘录像机所碰到的问题。针对硬盘录像，采用了磁盘预分配技术、FAT表和目录冻结技术、硬盘休眠技术、低寻道技术、硬盘失效预警技术，这些技术的采纳，提高了系统记录的可靠性，延长了硬盘寿命。