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目前的安防领域内，硬盘录像机(DVR)是个炙手可热的明星产品，然而一般代理商和工程商对硬盘录像机都已难以窥其全貌，更不论多数终端用户了。
无论是何种硬盘录像机(DVR)，实际上，一是录像时都是将类比影像、声音讯号数字化和压缩，经由各种处理后储存至硬盘，二是回放时则是由硬盘撷取数
位压缩影音资料，经由解压缩后，转为类比讯号输出至监视器或电脑显示器，三是备份时则是由硬盘撷取数位压缩影音资料，经由处理后储存至备份装置，四是远程
监看则是将上述过程中的数位压缩影音资料，经由网络传送至远程电脑，再由远程电脑之软件将资料解压缩后转为类比讯号输出至电脑显示器，五是至于本地即时监
看仅是将类比影像数位化，经由处理后组成分割视窗，再转为类比讯号输出至监视器或电脑显示器。
由前述几点，我们可以发现影音的压缩与解压缩、硬盘及其资料的存取几乎影响了硬盘录像机的每一项功能，以下先就这两项关键因素作一个详细的剖析，再论及其他项目。
一、压缩与解压缩
影音的压缩与解压缩技术可说是硬盘录像机的第一重要关键技术，因为这点决定了硬盘录像机录像、回放、备份以及远程监看的影像质量、帧数与资料流量等，而压缩标准、硬压或软压、与硬解或软解则又是影音压缩与解压缩技术的关键所在。
目前的硬盘录像机采用的压缩标准大致包括(M)JPEG(2000)、Wavelet、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264等。大
多数读者对这些标准的名词都耳熟能详，但对这些标准的功能差异可能就不甚了解。而这些差异对DVR的品质及性价比的影响却是巨大的。
就影音压缩而言，事实上用户最关心的是良好的录像质量、帧数、较低的硬盘容量需求(亦即较高的压缩比)。不过压缩标准确实影响甚巨，兹以目前较为主流的压缩标准MJPEG、MPEG-4以及H.264说明如下：
(1)MJPEG
MJPEG为早期的硬盘录像机主流压缩标准，然而JPEG最适合的应用是单张影像(如照片)的压缩，而非连续影像的压缩，此乃因为JPEG(与其延伸标准MJPEG)将每张影像视为独立而彼此不相关的影像，不考虑连续影像间的相似性，因此压缩比不高。
(2)MPEG-4
MPEG-4为目前硬盘录像机最为主流的压缩标准，然而各产品间采用的细项标准差距甚大，因此也造成用户对MPEG-4硬盘录像机之质量与压缩比的认知差距。目前市场上MPEG-4硬盘录像机采用的细项标准大致可分为下列三种：
MJPEG
部分厂商由于技术水平不足，或为求降低成本，因此虽然采用了MPEG-4压缩硬、软件，但是仅使用MPEG-4中将每张影像视为独立而彼此不相关的影
像的压缩方式，亦即I-Frame，因此其压缩比也就不高了。而这也是为什么很多用户觉得MPEG-4和MJPEG没什么差别的原因。
SimpleProfile(SP)
这是多数厂商采用的MPEG-4压缩标准，此规格除了类MJPEG的压缩影像(I-Frame)之外，也包含一种利用连续影像间相似性的压缩影像(P-Frame)，一般而言，其平均压缩比大约落在类MJPEG的2倍左右。
进阶SP(AdvancedSP,ASP)
这大约是目前MPEG-4硬盘录像机所采用的MPEG-4最佳规格，除了前述SP的两种压缩影像之外，此规格更运用了进阶压缩影像(B-Frame)，因此其平均压缩比大约落在类MJPEG的3-4倍左右，为目前硬盘录像机中压缩比最高者。
(3)H.264
H.264即MPEG-4Part10或进阶影像编码(AdvancedVideoCoding,AVC)，为硬盘录像机采用的压缩标准中较新的，不
过目前市场上H.264硬盘录像机最多仅采用其中适合于视讯会议与移动式应用(如手机)的最低阶规格BaselineProfile(BP)，而非适合于
广播与储存应用的HighProfile(HiP)，因此若采用H.264(BP)其平均压缩比反而不如MPEG-4ASP,而且差距甚大。
综合以上所述，我们可以了解MPEG-4不一定比MJPEG好，H.264也不一定比MPEG-4好，除非使用者能知道得更深入一点，而这也是为什么很多产品都只提及其所采用之压缩标准名称，而不愿提及究竟是采用该标准里的哪个具体的细项标准。
至于硬盘录像机为硬压或软压、与硬解或软解的差别则在于录像分辨率、帧数、多任务的效能与回放的弹性。具体而言，硬压与硬解是使用专用的压缩/解压缩
特殊应用芯片(CODECASIC)，能够达到较高的录像分辨率、帧数与较佳的多任务效能，而且回放或使用者操作各项功能时不会影响录像帧数，因此其录像
与回放帧数大都可以具体标示于技术规格表;
但由于透过芯片解压再输出至画面，因此就有一些显示上的限制。例如部分硬盘录像机回放时就无法即时监看摄像机影像。
相对的，软压与软解则是使用主中央处理器(CPU)或讯号处理器(DSP)的大部分资源作压缩与解压缩，因此录像分辨率、帧数相对较低且多任务效能较
差，不但回放时会严重影响录像帧数，甚至使用者操作各项功能时(如备份或寻找档案)也会影响录像帧数，因此部分使用软压与软解的硬盘录像机干脆不将其录像
与回放帧数具体标示于技术规格表;不过由于是透过主处理器作软解压，因此一般而言回放画面比较有弹性。
有关压缩与解压缩还有几点必须特别注意的是：
(1)上述有关压缩比的比较是以相同的录像质量为基准。事实上，每一种压缩方式皆有其质量参数可供设定，质量愈低，压缩比愈高，反之亦然。至于各产品
的最佳质量如何，则根据该硬盘录像机所能处理的资料流量而定，也因此许多产品，尤其是压缩方式比较不先进的，只好勉强增加压缩比以降低其资料流量，从而牺
牲其录像质量了。
(2)许多压缩比较低的产品，其不含硬盘时的硬盘录像机成本较低，不过由于其所需硬盘容量数倍于压缩比较高的产品，因此其含硬盘之后的综合成本反而比压缩比高的产品高出许多。特别在需要长时间存储录像的场合。
(3)部分软压与软解的产品亦会宣称其为硬压与硬解，使用者可根据前面所述细加分辨，或者以实测验证。
二、硬盘与录像资料的存取
硬盘录像机的另一重要关键就在硬盘与录像资料的处理，因为硬盘录像机完全依赖硬盘储存所有的录像资料。然而
比较可惜的是，除了少数专业厂商能够设计出适合硬盘录像机特性的存取方式之外，绝大多数厂商都只能完全倚赖操作系统提供的档案管理系统，或是使用低阶的硬
盘I/O读写方式，无法满足硬盘录像机真正的录像资料存取需求。
以下就目前较为常见的硬盘录像机录像资料存取方式讨论其优缺点：
(1)PC-based视窗档案管理系统
这是多数PC-based硬盘录像机所采用的资料存取方式，其优点是厂商设计门槛低，且具有良好的内部资料夹树状结构，易于寻找录像资料，然而PC-based视窗档案管理系统是设计给PC使用，而不是专为监控用硬盘录像机设计，因此其缺点不少，也非常严重:
(a)资料存取效能不佳，不适合长期、不间断、大量的录像资料储存。
(b)硬盘资料录满后重复写入时会造成实际储存位置凌乱，此点会造成资料存取的速度愈来愈差，也会缩短硬盘使用寿命。
(c)视窗档案管理系统需要大量硬盘容量储存暂时性资料，容易发生死机的问题。
(d)断电后复电无法自动迅速恢复，造成硬盘录像机不录的问题，有时还会损毁硬盘录像资料。
(e)寻找、回放录像资料时，容易造成录像帧数减少的问题。
(2)PC-based服务器档案管理系统
这是另一种PC-based硬盘录像机所采用的资料存取方式，然而PC-based服务器档案管理系统是设计给PC型档案服务器使用，也不是专为硬盘录像机设计，因此其优缺点与PC-based视窗档案管理系统类似，不过其缺点比较没那么严重，断电后复电也能自动恢复。
(3)Linux档案管理系统
Linux档案管理系统是极佳的服务器档案管理系统，也因此愈来愈多的硬盘录像机采用Linux作为其操作系统，早期的EXT2档案管理系统已经相当
稳定，最新的EXT3则更为稳定，效能也更好，不过Linux档案管理系统毕竟也不是专为硬盘录像机设计，其优缺点如下:
(a)断电后复电时能够自动恢复，不会造成硬盘录像机不录的问题，也不会损毁硬盘录像资料。
(b)具有良好的内部资料夹树状结构，易于寻找录像资料。
(c)硬盘资料录满后重复写入时仍会造成实际储存位置凌乱，因此仍会造成资料存取的速度愈来愈差，也会缩短硬盘使用寿命。
(d)寻找、回放录像资料时，仍会造成录像帧数减少的问题。
(4)低阶I/O读写方式
部分产品采用此类资料存取方式，尤其是缺乏Linux或视窗操作系统支持的硬盘录像机，由于厂商几乎不可能自行设计出一套复杂的档案管理系统，因此此类产品其优缺点也就显而易见:
(a)硬盘资料录满后重复写入时不会造成实际储存位置凌乱。
(b)断电后复电时能够自动恢复，不会造成硬盘录像机不录的问题。
(c)适合长期、不间断的单纯录像，不过由于缺乏高效能的档案管理系统，因此录像时效能不佳，不适合大量资料的录像。
(d)录像资料寻找效能不佳，部分产品甚至容易于寻找资料时发生死机的问题。
(e)寻找、回放录像资料时，容易造成录像帧数减少的问题。
综合以上所述，如何取各家优点，而又能克服其缺点，就成为硬盘资料处理的真正关键所在，也因此少数专业厂商研究设计出真正适合硬盘录像机特性的硬盘资料处理方式。
(5)Linux之EXT3档案管理系统改良型
Linux档案管理系统既然是极佳的服务器档案管理系统，因此如果能采用Linux操作系统与EXT3档案管理系统，而又能改善其缺失，则必能成为最适合于硬盘录像机的资料存取系统，使用者也才能真正觉得安心:
(a)断电后复电时能够自动恢复，不会造成硬盘录像机不录的问题，也不会损毁硬盘录像资料。
(b)具有良好的内部资料夹树状结构，易于寻找录像资料。
(c)硬盘资料录满后重复写入时不会造成实际储存位置凌乱，因此资料存取速度永远如新，硬盘使用寿命较长。
(d)适合长期、不间断、大量的录像资料储存。
(e)寻找、回放录像资料时，不会造成录像帧数减少的问题。
至于硬盘方面，许多硬盘录像机都只强调其可支援或内建的硬盘数目，事实上，良好录像质量(如可辨识人脸或车牌)的压缩比愈高，硬盘容量需求愈低，许多
低压缩比的产品为了达到录像储存的时间要求，只好在机内建4个甚至更多硬盘，如此反而造成散热不良，降低系统稳定性，缩短产品与硬盘寿命，造成严重的售后
维护问题。
至于内建硬盘的方式则大致可分为下列三种：
(1)前端热插拔(HotSwap)
热插拔的好处是不需关机即可以更换硬盘，而且由前方容易更换，然而热插拔也有不少缺点，包括热插拔盒容易故障，换修率高，且硬盘兼容性较差，无法使用所有型号硬盘等。
(2)前端置换(Removable)
前端置换的好处是由前方更换容易，且置换盒几乎不需换修，硬盘兼容性也极为良好，唯一的缺点是必须关机才可更换硬盘。
(3)纯内建式(Internal)
纯内建式唯一的好处是硬盘兼容性极为良好，缺点则是必须关机、打开上盖才可更换硬盘，在许多安防环境里，这肯定是一件极为麻烦且容易出错的作业。
三、录像资料备份
录像资料的备份虽然不是每个案例所必需，却仍然是硬盘录像机的重要功能之一，其作法相当多元化，使用者应根据其需求选择。
(1)内建光驱
一般说来，这种作法的好处是备份效能、光盘兼容性都比较好，缺点则是成本较高，尤其每台硬盘录像机的光驱无法共享，且维修较为不易。另外，使用者最好确定内建的是DVD光驱才比较好。
(2)外接USB界面
这种作法的好处是可支援多种储存设备，如U盘、DVD光驱等，成本低且维修容易。不过许多产品以外接USB1.1的方式实在是速度太慢
(12Mbps)、兼容性太差、也太落伍了，只能勉强用于低资料量的偶尔备份而已，也因此国外专业大厂的硬盘录像机都已转而支持速度为480Mbps的
USB2.0，以符合安防产业对备份效能与光盘兼容性的需求。
(3)FTP服务器
部分产品提供FTP服务器(报警)影像备份功能，这种作法的好处是仅于需要时备份报警影像，提供使用者多一层的安全防护，缺点则是硬盘录像机必须连接网络。
(4)NAS(NetworkAttachedStorage)
部分IT厂商推出的硬盘录像机提供NAS影像备份(甚至储存)功能，不过这种作法不但增加成本，且过度依赖网络，如果网络需支持其他用途，则更会造成网络传输问题。
(5)远程监控PC备份
目前几乎所有硬盘录像机都会提供远程监控的功能，因此使用远程监控PC备份影像也不失为一项相当方便的方式，不过远程监控PC最好仅止于备份影像就
好，使用者也需要考虑网络带宽的问题，否则也难免发生如同NAS所遇到的问题。事实上，这也是为什么网络摄像机与VideoServer经常发生安装后使
用者才发现无法达到其录像需求的原因所在。
四、远程监控
远程监控也不是每个案例所必需，不过也是硬盘录像机的重要功能之一。以往远程监控仅提供固定地址
(FixedIP)、动态主机规划配置协议(DHCP，DynamicHostConfigurationProtocol)，以及简单的分割视窗画面，
目前则增加了众多附加功能，如远程回放、云台控制、备份、设定、升级等等。不过，就联网方式而言，最好是有PPPoE(动态IP)连线方式与
DDNS(DynamicDomainNameService)，才能真正支持透过ADSL方式的动态IP联网。
另外，许多硬盘录像机还提供电子地图功能，只是多数产品的电子地图仅止于静态地图而已，用途不大。部分具有专业软件设计能力的厂商则进一步提供动态电
子地图，将电子地图结合动态影像、声音、与控制，让系统整合商或工程商能够根据使用者需求制作动态电子地图(如平面图、透视图、流程图、示意图等)，使用
者即可完全倚赖具亲和力、直观的动态电子地图操作所有远程监控功能，而毋需再使用传统的分割视窗画面操作方式。
虽然目前提供动态电子地图的硬盘录像机远程监控软件仍然不多，不过由于其优越的客制化能力与使用者亲和力，因此已经逐渐形成一种发展趋势。展望未来，相信动态电子地图软件势必如同图控软件之于工控产业一般，发展成为主导安防产业硬盘录像机远程监控软件的主体。
五、本地即时监看
本地即时监看虽然是硬盘录像机的重要功能，不过其所需的技术层次不高，仅需一个视讯多任务器(VideoMultiplexer)芯片即可，因此多数产品都已能支持每支摄像机每秒25帧的即时监看功能，只有少数较低档次或缺乏硬体设计能力的产品无法达到。
六、结论
当前一个很明显的市场趋势是嵌入式硬盘录像机逐渐取代PC-based机种，虽然PC-based机种不会
立即完全消失，不过随着愈来愈多具水平的嵌入式机种投入市场，这种趋势只会愈来愈明显。究其原因，一方面是嵌入式硬盘录像机所具备的前述各项技术日趋成
熟，功能日趋完善，产品也日趋稳定;另一方面则是PC-based硬盘录像机终究有其无法克服的缺陷，包括PC不是专为硬盘录像机设计，成本太高，稳定性
不够，维修问题严重等等。
不过安防用户在选择硬盘录像机之前，最好还是能够就前述各项技术作一个较为深入的了解与比较，尤其是压缩与解压缩、以及硬盘及其资料的存取这两项，才能够选择到性价比（Performance/Price）、稳定性最符合需求的硬盘录像机。 | 
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