引言
錄像機是閉路電視監控系統中不可或缺的設備，它可以將監視現場的畫面實時、真實地記錄下來，并可方便地于事后檢索查證，為案件偵破提供重要的線索與證據。隨著數字壓縮技術以及大規模集成電路技術的發展，數字硬盤錄像機（DVR）在電視監控行業內得到了迅猛的發展，僅有能力自行研制或生產DVR的國內廠家就已遠遠超過了百家，并且，各家DVR的結構與實現方式也不盡相同。
數字硬盤錄像機的迅猛發展主要得益于其自身的機械結構簡單，采用了高精密封裝的大容量硬盤作為記錄設備，因此，只要在計算機擴充槽中插入圖像采集卡，再配上相應的系統軟件及應用軟件，就實現了傳統磁帶錄像機的所有功能。特別是隨后出現的嵌入式硬盤錄像機結構更加緊湊，性能更加穩定，幾乎成了傳統時滯錄像機的終結者。

硬盤錄像機的實現

硬盤錄像機有多種實現方法。從系統結構上來說，有PC插卡型或嵌入式一體機型；從所用的核心芯片來說，有的是基于數字信號處理器（DSP），而有的是基于專用集成電路（ASIC），其中基于DSP的結構又分為不同的系列，它們因選用不同廠家的DSP而異；而從硬盤錄像機處理視頻的技術（視頻壓縮格式）來說，則有基于Wavelet、M-JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.263、H.264等視頻壓縮格式的多種不同的機型。另外，無論是PC插卡型還是一體機型，即使它們所用的芯片相同，其應用軟件的界面與功能也不盡相同。

基于PC插卡的硬盤錄像機

最早的硬盤錄像機是PC插卡型，視頻采集卡主要包括視頻信號的采集、數字視頻壓縮處理和視頻緩存等幾部分，其中數字視頻壓縮處理芯片有多種不同的類型（通用DSP或專用ASIC）。隨著CPU、內存等核心芯片的不斷升級，計算機的主頻及綜合處理能力得到不斷提高，因而在單卡硬盤錄像機的基礎上進一步出現了多卡多路硬盤錄像機，也即在PC的多個擴充槽中同時插入多塊支持并行處理的單路視音頻采集卡，以實現多路視音頻信號的同時實時采集。由于每一塊卡僅對應于1路信號，因而采集卡的數量可根據視頻信號的路數要求而靈活配置。不過，當在PC中插入多塊卡時，占用的PC資源也相應增加，如CPU及內存資源、主板上擴充槽的數量、主板電源功率等。因此，當攝像機源數量（即采集卡數量）較多時，這種硬盤錄像機就必須采用具有多插槽工控底板的工控機，并配以大功率電源，并且對CPU的主頻要求也更高。

為了解決多卡應用的資源占用問題，在單卡單路硬盤錄像機問世后不久，有廠家推出了在一塊卡上集成兩片甚至4片視頻處理芯片（DSP或ASIC）的多路視音頻采集卡，因而可以同時實現對兩路信號或4路信號的實時采集與壓縮處理。這種結構實際上是每路視頻信號唯一地對應著一片視頻處理芯片，但是它們共用一片PCI-PCI橋接芯片，因而僅占用一個PC插槽，加上視音頻信號的采集壓縮是由卡上的硬件來實現，因而有效地減少了硬盤錄像對PC資源的占用。

還有一種與上述實現原理不盡相同的基于PC的單卡多路硬盤錄像機：卡上的一片視頻處理芯片就要處理多路輸入信號，因而需采用時分輪換方式對多路視頻信號進行采集，并以M-JPEG壓縮格式進行錄像。雖然M-JPEG的壓縮效率不如基于多幀預測編碼的MPEG-1、MPEG-4及H.264等的壓縮格式高，但由于在單通道輪換采集多路視頻時，相繼幀的畫面失去了相關性（根本不是同一個攝像機攝取的畫面），因而采用基于幀間預測的視頻壓縮算法就失去了意義，只能采用幀內壓縮算法。因此，這種方式的硬盤錄像機是對采集的每一幀畫面獨立地進行JPEG壓縮處理，而后將對應于每一路輸入的各幀畫面形成獨立的M-JPEG文件。這種方式顯然可以方便地實現多路采集，例如，在不考慮錄像畫面的連續性要求時，就可以方便容納多達16路的視頻輸入，但是對于只能以25幀/s的速率對視頻信號進行采集的視頻處理芯片來說，無

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