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DVR在發(fā)展初期由于百家爭鳴、種類繁多，讓業(yè)內(nèi)相關(guān)人士頗有「眼花撩亂」之感，在經(jīng)過一段時間的變化后，各種型態(tài)的分類也大致成形。根據(jù)臺灣工業(yè)技術(shù)研究院光電工業(yè)研究所《光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展剖析》報告中，大致將所有的DVR分成三個類別：
一．?dāng)?shù)字STB類型
STB指的是Set-top Box(一般譯成：數(shù)字**********、機(jī)頂盒、電視上網(wǎng)機(jī)、隨選視訊盒等，由于譯名分歧，故在此以STB統(tǒng)稱之)。數(shù)字STB類型的DVR在性質(zhì)上屬于功能整合性的訊號接收平臺，以提供數(shù)字錄像功能與接收數(shù)字廣播及互動應(yīng)用的訊號為主，可選擇接收數(shù)字無線地面?zhèn)鞑?Digital Terrestrial)、數(shù)字有線電視傳播(Digital Cable)、數(shù)字衛(wèi)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(yīng)用平臺為一般的PC、手提電腦等。在PC內(nèi)裝置一片或多片影像擷取卡，利用軟件進(jìn)行影像壓縮并執(zhí)行影像編輯功能，系統(tǒng)較不穩(wěn)定。
三．單機(jī)(Standalone)類型
單機(jī)型的DVR乃重新利用CPU及RAM來開發(fā)設(shè)計，采用專屬的軟件程序，研發(fā)成本較高。采用硬件壓縮，品質(zhì)穩(wěn)定，不會有死機(jī)的問題產(chǎn)生，且在影像儲存速度、分辨率及影像畫質(zhì)上都有較大的改善。這類型的產(chǎn)品只單純提供數(shù)字錄放影功能，而不附加其它如廣播訊號接收、上網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)等功能。由于應(yīng)用在安全監(jiān)視領(lǐng)域的產(chǎn)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(jī)類型系統(tǒng)孰優(yōu)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(shù)，但據(jù)觀察，兩種類型的產(chǎn)品將各自產(chǎn)生市場區(qū)隔。1995年即投入DVR領(lǐng)域發(fā)展的日本Ikegami公司，其海外部經(jīng)理Yasuhiko Saito就指出：「DVR市場將朝向兩個不同方向發(fā)展，一方面，由于RTOS(Real time Operation System，實(shí)時操作系統(tǒng))在運(yùn)作時的可靠性，預(yù)料會有很大的發(fā)展；但另一方面，對強(qiáng)調(diào)可聯(lián)網(wǎng)工作的DVR產(chǎn)品，Windows操作系統(tǒng)則因?yàn)椴僮骱唵味鴮⒊蔀榱硪环N主流」。
DVR的技術(shù)目前仍不斷在發(fā)展中，而其中的關(guān)鍵技術(shù)在于操作系統(tǒng)及影像壓縮技術(shù)。
一．操作系統(tǒng)
1. 以Windows為操作接口
對于以PC為主要架構(gòu)的DVR來說，Windows平臺以其使用簡單、應(yīng)用普遍等特點(diǎn)而名列各種操作系統(tǒng)名單的榜首。韓國3R集團(tuán)總裁Sung-Ik Chang表示：「目前大多數(shù)DVR及其相關(guān)產(chǎn)品的廠商都采用基于Windows的操作系統(tǒng)；尤其在美國這樣的大市場，用戶為了日后維護(hù)方便，多傾向于使用基于Windows的DVR產(chǎn)品」。韓國Digital Logic公司海外市場部經(jīng)理Jonathan Kim也說：「我們認(rèn)為Windows操作系統(tǒng)是最適合DVR系列產(chǎn)品的。因?yàn)閃indows是目前較通用的操作系統(tǒng)，因此具備較高的支持性，不論任何地方Windows都可以支持大部分相關(guān)產(chǎn)品。
此外，Windows在軟件升級方面，也強(qiáng)于其它操作系統(tǒng)。由于近年來IT產(chǎn)業(yè)與安防產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)，因此當(dāng)數(shù)字技術(shù)在IT產(chǎn)業(yè)日進(jìn)萬里的同時，相關(guān)技術(shù)發(fā)展勢必影響安全產(chǎn)業(yè)。Windows之所以會被眾多廠商所愛用，乃是因?yàn)樗哂袕?qiáng)大的可升級性。廠商認(rèn)為，由于DVR系統(tǒng)不可能長期停留在固定水平，因此可升級性勢必成為系統(tǒng)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。如果考量汰舊成本，一旦用戶對于既有系統(tǒng)產(chǎn)生更高的要求或者原有的系統(tǒng)暴露出一些缺陷，大部分的用戶不太可能去買一套全新的系統(tǒng)來替換，如此一來，產(chǎn)品的升級就成為首要的解決方案。
盡管供貨商認(rèn)為，系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于用戶的實(shí)際操作方式，然而，Windows操作系統(tǒng)本身的不穩(wěn)定性，仍令使用者相當(dāng)質(zhì)疑。有廠商就表示，如果只單純使用監(jiān)控系統(tǒng)，Windows 98系統(tǒng)相當(dāng)穩(wěn)定；但如果在Windows平臺上同時運(yùn)行別的程序，系統(tǒng)不穩(wěn)定、甚至死機(jī)就無可避免。
2. 以Linux為操作接口
IT業(yè)界中Windows和Linux操作平臺的激烈競爭也延燒到安防產(chǎn)業(yè)。Linux是一種可多人使用的作業(yè)環(huán)境，可讓多位使用者在同一時間內(nèi)同時使用計算機(jī)主機(jī)的資源。Linux提供完整的多人(Multiuser)、多任務(wù)(Multitasking)及多行程(Multiprocessing)環(huán)境，可由網(wǎng)絡(luò)上下載使用。由于其原始程序代碼(Source Code)是公開的，因此可以任意開發(fā)、修改，故Linux的使用者并不須煩惱缺乏需要的應(yīng)用程序，加速了研發(fā)的速度，且系統(tǒng)本身以及大部分的應(yīng)用程序是免費(fèi)的，讓開發(fā)者省下大筆的研發(fā)費(fèi)用。此外，對硬件需求較低的Linux，可令使用者節(jié)省更多的硬件成本投入，整體產(chǎn)品成本隨之降低。隨著網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的盛行，全球使用Linux的人愈來愈多，也吸引了無數(shù)的開發(fā)人員投入改良核心、發(fā)展應(yīng)用軟件以及硬件周邊驅(qū)動程序的行列，使Linux功能和完整性日益擴(kuò)大，成為各方注目焦點(diǎn)。
此外，Linux是以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)，具有完整的網(wǎng)絡(luò)功能，使用者可以在Linux下以單機(jī)連上Internet，也可架設(shè)局域網(wǎng)絡(luò)(LAN)；還可以以Linux架設(shè)各種Server，提供在Internet以及Intranet的郵件、FTP、Web...各種服務(wù)。 在這樣的趨勢之下，Linux成為DVR制造商躍躍欲試的操作系統(tǒng)。有些供貨商甚至表示Linux比Windows更適合應(yīng)用在DVR上。韓國Eastern Info-Com公司海外市場部協(xié)理Hyoksang Kwon即表示：「由于Windows較不穩(wěn)定，且價格頗高，相形之下，Linux看起來是最有發(fā)展?jié)摿Φ闹髁鞑僮飨到y(tǒng)。
實(shí)際上，現(xiàn)在就下「Linux作為DVR的操作系統(tǒng)會優(yōu)于Windows」這樣的結(jié)論仍嫌太早。據(jù)其它制造商反應(yīng)，Linux在兼容性方面仍存在著一些問題，如打印機(jī)支持、Internet聯(lián)接等方面，都不如Windows。此外，對于已習(xí)慣使用Windows應(yīng)用程序的使用者而言，剛開始會不適應(yīng)Linux的作業(yè)方式；而針對Linux可讀取Windows的檔案，但目前Linux仍有無法讓W(xué)indows系統(tǒng)讀取檔案的缺點(diǎn)，加上Linux為后來崛起之操作系統(tǒng)，故在目前維護(hù)人員并非十分充足的情形下，許多使用廠商在選擇使用Linux系統(tǒng)時也會有一定的心理障礙。
3. 以RTOS為操作接口
對于單機(jī)型或非PC-based的DVR來說，RTOS(Real Time Operation System)是最佳的操作系統(tǒng)，目前市面上這種類型的供貨商以韓國和日本為主。許多韓國廠商如3R、Korea Computer Technologies、 Kodicom、Artinix等認(rèn)為，單機(jī)型DVR具有高經(jīng)濟(jì)效益、穩(wěn)定性高及與既有的安防控制器有高兼容性等特點(diǎn)，因此在前一陣子都陸續(xù)推出了單機(jī)型的DVR。對于日本廠商而言，會致力于發(fā)展單機(jī)型DVR主要是基于對圖像清晰度的考量，目前，大多數(shù)PC-based DVR的圖像品質(zhì)都不如單機(jī)型的DVR。
然而，單機(jī)型DVR目前面臨的最大挑戰(zhàn)在于聯(lián)網(wǎng)功能。在聯(lián)網(wǎng)工作普及的今天，已有越來越多的用戶使用網(wǎng)絡(luò)，韓國Digital Logic公司的Jonathan Kim即表示：「當(dāng)我們談?wù)搯螜C(jī)型DVR時，經(jīng)常遺漏掉網(wǎng)絡(luò)化的遠(yuǎn)程控制部分。但DVR系統(tǒng)如果不能和網(wǎng)絡(luò)銜接，坦白說，那就不能稱為DVR系統(tǒng)」。部份西方的制造商也有相同的觀點(diǎn)，例如美國、德國、英國以及其它北歐國家，已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)功能視為是數(shù)字CCTV產(chǎn)品的關(guān)鍵。英國Dedicated Micros執(zhí)行總經(jīng)理Mike Fawcett舉例說明：「英國的化工、制藥廠采用了具備網(wǎng)絡(luò)功能的DVR設(shè)備，除了節(jié)省大量人力的開銷外，更可以在任何地方監(jiān)看工作人員和生產(chǎn)線狀況，因此節(jié)省不少成本」。可聯(lián)網(wǎng)的特性讓用戶可以透過LAN/WAN、Internet等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)看。這個特性已被預(yù)測成為將來CCTV市場的主流。為了讓產(chǎn)品具備聯(lián)網(wǎng)功能，單機(jī)型DVR制造商陷入「價格vs.功能」的兩難局面。韓國Korea Computer Technology公司總經(jīng)理Y. H. Min指出：「為了讓DVR具備聯(lián)網(wǎng)功能，我們必須在單機(jī)型DVR中添加某些芯片。為此，我們必須增加投資金額及成本，在價格競爭日益劇烈的情況下，成本的增加對我們相當(dāng)不利」。
二．壓縮技術(shù)
現(xiàn)階段DVR所采用的壓縮技術(shù)以JPEG、MPEG1、MPEG2為主。嚴(yán)格說起來，這些壓縮技術(shù)都未必能完全符合長時間錄像的需求。
1. JPEG
JPEG的壓縮倍數(shù)為20~80倍，適合靜態(tài)畫面的壓縮，分辨率沒有選擇的余地。以往的JPEG壓縮技術(shù)是直接處理整個畫面，所以要等到整個壓縮檔案傳輸完成才開始進(jìn)行解壓縮成影像畫面，而這樣的方式造成傳輸一個高解析畫面時須耗時數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘。而新一代的JPEG是采取漸層式技術(shù)，先傳輸?shù)徒馕龅膱D檔，然后再補(bǔ)送細(xì)部之資料，使畫面品質(zhì)改善。這種方式所需的時間雖然與原先的方式一樣，但由于可以先看到畫面，所以使用者會覺得這種方式較好。
2. MPEG1及MPEG2
而MPEG1、MPEG2在影像移動不大的情況下其壓縮倍數(shù)約為100倍(一般VCD、DVD約為35倍)，若從VCD、DVD的規(guī)格來看，MPEG1的分辨率為320 ×240(或以下)，MPEG2則通常為720 ×480。MPEG1、MPEG2是傳送一張張不同動作的局部畫面。
3. MPEG4
至于壓縮倍數(shù)為450倍(靜態(tài)圖像可達(dá)800倍)，分辨率輸入可從320 ×240到1280 ×1024的MPEG4，則是專為移動通信設(shè)備(例如移動電話)在英特網(wǎng)實(shí)時傳輸音/視頻訊號而制定的最新MPEG標(biāo)準(zhǔn)。MPEG4和MPEG以往的版本相比，最大不同之處在于MPEG4使用「圖層」(layer)方式，能夠智能化選擇影像的不同之處，在壓縮下個別編輯畫面，使圖文件容量大幅縮減，而加速音/視頻的傳輸。有人認(rèn)為MPEG4的出現(xiàn)，對于DVR廠商而言無疑是一大福音，然而也有廠商認(rèn)為，MPEG4規(guī)格雖已定出，但實(shí)際應(yīng)用于DVR的技術(shù)上卻尚未成熟，現(xiàn)階段無論以軟、硬件來實(shí)現(xiàn)都有待突破(詳情《技術(shù)篇─MPEG4壓縮技術(shù)于DVR的應(yīng)用》一文)。
對于哪種壓縮方式較適用于DVR產(chǎn)品的看法，廠商的意見相當(dāng)分歧。韓國3R公司的Sung-IK Chang具體指出：「大體來說，壓縮技術(shù)采用兩種方法，一種是intraframe，另一種是Interframe。Interframe可區(qū)分每幅影像的差異，并只傳送影像不同的部分，H.263和MPEG是這種格式的代表。而Intraframe方式則把一個動畫分解成若干個固定的畫面一幅一幅的傳輸，以Wavelet 和Motion JPEG為此方式的代表。從傳輸效率考量，Interframe在性能上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于Intraframe；而且，Interframe技術(shù)在畫面變動較小情況下，能提供相當(dāng)不錯的畫質(zhì)」。
然而，安全產(chǎn)品的用戶必須考慮到圖象畫質(zhì)的問題，在這一點(diǎn)上MPEG較Wavelet和JPEG要遜色。Digital Logic公司的Jonathan Kim就表示：「我們承認(rèn)MPEG4在視頻壓縮方面比較優(yōu)秀，但MPEG系列皆存在著圖象干擾和畫面扭曲失真的情況。如果用戶想購買存儲量大的DVR，他可以考慮MPEG壓縮格式；但如果用戶希望能有良好的畫質(zhì)，則應(yīng)該考慮其它的壓縮方式；至于那種方式好，則取決于客戶需求」。
Eastern Info-com公司的Hyoksang認(rèn)為：「圖象清晰度，和圖象的壓縮率、CPU以及其它相關(guān)硬件的負(fù)載是成反比的，由于MPEG4具有極高的壓縮率，因此導(dǎo)致圖象的不清晰，要達(dá)到安防產(chǎn)業(yè)對于圖象要求的標(biāo)準(zhǔn)，還有很大的改進(jìn)空間」。DM公司的執(zhí)行總裁Mike Fawcett進(jìn)一步指出：「對于靜止的畫面，不論用JPEG方式壓縮還是MPEG方式壓縮，傳輸?shù)乃俣榷际且粯拥�。然而，如果物體是呈現(xiàn)運(yùn)動狀態(tài)，則MPEG格式不會立即反應(yīng)傳輸，這是因?yàn)镸PEG格式傳輸?shù)乃俣容^慢，或者監(jiān)控中的場景容易出現(xiàn)干擾」。他認(rèn)為，JPEG壓縮技術(shù)不論在圖象畫質(zhì)還是在傳輸速度上，都更加適合安防產(chǎn)業(yè)。他說：「我認(rèn)為JPEG的品質(zhì)較好，較具有競爭力，也較安全」。
隨著DVR技術(shù)的不斷發(fā)展、存儲容量逐步擴(kuò)大，用戶會對畫質(zhì)的要求必然越來越高。英國Visionfactory董事長David Beanland表示：「盡管JPEG和Wavelet格式的圖象需要占用較大的存儲空間，但這種壓縮技術(shù)在DVR產(chǎn)業(yè)仍然是主流。毫無疑問地，DVR的存儲容量會逐步擴(kuò)展，存儲容量達(dá)200GB以上的DVR最慢會在2、3年后出現(xiàn)于市面上。一旦容量問題得到解決，使用者便會將焦點(diǎn)放在圖象的畫質(zhì)，而MPEG壓縮技術(shù)方式將會被淘汰」。
Beanland也同時質(zhì)疑MPEG壓縮技術(shù)錄制的圖象是否能作為可靠的法庭證據(jù)，目前在歐美市場還值得商榷�，F(xiàn)任職于飛利浦公司，具有14年經(jīng)驗(yàn)的Alan Everid則認(rèn)為對于DVR產(chǎn)品而言，Wavelet是最好的壓縮方式。主要原因在于Wavelet移除了圖象的高頻成分(high frequency components)，僅保留單幀圖象信號。這個特點(diǎn)，特別適用于畫面變更頻繁的場合，例如多畫面分時顯示。不過，Wavelet雖然符合安防產(chǎn)業(yè)的圖象要求，但在考量聯(lián)網(wǎng)與否的因素下，讀者需注意Wavelet并非現(xiàn)行的IT網(wǎng)絡(luò)所普遍支持的格式，所以在聯(lián)網(wǎng)的使用上會有所限制。
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