一、模拟式硬磁盘存储技术

在模拟式硬磁盘录像系统中，使用2.1GB的硬盘可以存储到24.6万个画面，而调用幅画面只需0.05so模拟式录像系统存储同样多的图像所需要的硬盘空间，仅为数字式录像系统所需空间的1/5。

模拟式硬磁盘录像系统就是使用模拟磁信号将视频信号记录到硬盘上的（如图1所示）。

图1 模拟式硬磁盘录像系统的组成及原理

这种硬盘每1/60s（对PAL制为l/50s）转动一圈，因此每个磁道正好存储一场画面。每1/30s（PAL制为1/25s）可以存储一个完整的帧（2场）。这样，每只2.1GB的硬盘有246000个磁道，即可以存储246000幅（场）黑白图像，每幅图像的读取时间只需0.05So显然，这是目前存取速度最快的视频图像存储系统。由于录像介质就是计算机上使用的硬盘，因而可将以前记录的画面删除，再存入新的图像。这种黑白录像系统的水平分辨率为250TVL，如果每幅画面的两场都有记录，那么系统的分辨率将可达到500TVL。模拟式硬磁盘录像系统也可录制彩色画面，但每只2.1GB的硬盘就只能存储125000帧，且单帧画面的存取速度约为0.2s。

硬磁盘录像系统中的任何图像也可以使用视频打印机打印出来。

数字式硬磁盘录像（Digital Video Recorder，DVR）是一套进行图像存储处理的计算机系统，目前应用得非常广泛。与模拟式硬磁盘录像相比，这种技术需要多用5~10倍的存储空间，图像的读写时间亦相应地增加5~10倍。一般地，磁盘可以存储几十万幅高清晰度的黑白或彩色图像，其容量越大，存储数量越多。

数字式硬磁盘录像系统的组成如图2所示。

图2 数字式硬磁盘录像系统的组成及原理

数字式硬磁盘录像系统采用了数字记录技术以后，能大大增强已录制的图像的抗衰弱、抗干扰的能力，因此无论进行多少次的检索或录像回放，都不会影响播放图像的清晰度。如果需要对已存储的图像进行复制时，数字方式记录的图像也不存在复制劣化的问题，而模拟方式记录的图像则每经过一次复制就劣化一次。因此，数字式硬磁盘录像系统最适合做电视监控系统的图像记录设备。

DVR具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能，DVR集合了录像机、画面分割器、云台镜头控制、报警控制、网络传输五种功能于一身，用一台设备就能取代模拟监控系统一大堆设备的功能。此外，DVR影像录制效果好、画面清晰，并可重复多次录制，能对存放影像进行回放检索。DVR的基本结构及其基本处理流程如图3所示。

图3 硬盘录像机（DVR）的基本结构及其运行流程

DVR系统的技术，主要表现在图像采集速率、图像压缩方式、硬磁盘信息的存取调度、解压缩方案、系统功能等诸多方面。

目前，DVR采用的压缩技术有MPEG-4、H.264；从压缩卡上分有软压缩和硬压缩两种，软压受到CPU的影响较大，多半做不到全实时显示和录像，故逐渐被硬压缩淘汰；从摄像机输入路数上分为1路、2路、4路、6路、9路、12路、16路、32路，甚至更多路数。DVR不仅革命性地扩展了视频监控系统的功能，并且所增加的功能使其远远优于以前使用的模拟录像机。首先，DVR把高质量的图像资料记录在硬盘中，免除了不停地更换录像带的麻烦；其次，DVR内置的多路复用器可以多路同时记录录像机的视频资料，降低视频监控系统中所需的设备，显示出了强大的功能。这样，通过把安防摄像机的视频信息数字化并进行压缩，DVR可以高效率地记录多路高质量的视频流。DVR也可用其他方式备份视频信息，如CD-RW/DVD-RW、USB驱动器，记忆卡或者其他存储卡等。DVR不仅在普遍意义上增加了监控系统的部件和功能，而且其软件已经极大地扩展了视频监控系统的设计、功能和效益。通过把数字报警信号输入和输出到硬盘录像机，几乎所有类型的安全系统组合都允许DVR作为主要的监测和控制设备嵌入。

DVR按系统结构可以分为PC式DVR和嵌入式DVR两大类。

PC式DVR以传统的PC为基本硬件，以Win98、Win2000，WinXP、Vista、Linux为基本软件，配备图像采集或图像采集压缩卡，编制软件成为一套完整的系统。PC是一种通用的平台，PC的硬件更新换代速度快，因而PC式DVR的产品性能提升较容易，同时软件修正、升级也比较方便。PC-DVR各种功能的实现都依靠各种板卡来完成，如视/音频压缩卡、网卡、声卡、显卡等，这种插卡式的系统在系统装配、维修、运输中很容易出现不可靠的问题，不能用于工业控制领域，只适合于对可靠性要求不高的商用办公环境。