錄像機
原理
錄像機是電視節目製作的基本工具，磁帶錄像機的發展歷程也是從模擬信號形態過渡到數字信號形態的。由於視頻信號處理有4∶2∶2、4∶1∶1、4∶2∶0格式之分，壓縮方式有場內DCT、幀內DCT和MPEG－2之分，碼率壓縮比不同，記錄碼率有200Mbps左右、100Mbps左右、50Mbps和25Mbps之分，磁帶寬度有3/4、1/2、1/4英寸以及MP與ME之分等等，數字錄像機的格式十分多樣。
數字DV格式
家用DV格式，是在家用數字錄像機開發研製階段，為了避免重演模擬錄像機格式之爭，由世界上一些知名的電器公司共同制定的一個標準。已有55家大公司宣布支持這一格式，使其成為國際標準。對於PAL制信號來講，它採用4∶2∶0的採樣格式、8比特量化和DCT幀內壓縮方式，壓縮比為5∶1，記錄碼率為25MB/S，信噪比可達54dB。對於音頻，可採用32KHZ採樣，16比特量化的雙聲道立體聲方式，也可採用32KHZ採樣，12比特量化的四聲道方式。家用DV格式的圖象質量是相當高的，遠遠超過了常見的S－VHS和Hi8，因為其亮度信號頻帶帶寬達6MHZ，色差信號的帶寬也分別達到了1.4MHZ和3MHZ。家用DV格式也採用1/4英寸金屬微粒帶，磁跡寬度10微米。
數字DVCAM格式
DVCAM也是在家用DV格式的基礎上，開發成功的專業數字分量攝錄機。和DVCRRO25一樣，其目標是高畫質、小型、輕量和低價格。它採用4∶2∶0採樣格式，8比特量化和DCT幀內壓縮方式，壓縮比為5∶1，記錄碼率為25MB/S，信噪比大於54dB，具有2通道48KHZ、16比特量化的數字音頻。它採用1/4英寸金屬微粒帶，磁跡寬度15微米，與家用DV格式雙向兼容，即DV格式磁帶可以在DVCAM錄像機上重放，DVCAM錄像機記錄的DV磁帶也能在DV格式錄像機上重放。其圖像質量相當於標準型的Betacam－SP。
數字betacam格式
數字Betacam的信噪比能達到62dB，採用4∶2∶2採樣格式，10比特量化的數字分量處理，並使用基於DCT的電平自適應幀內壓縮方式，壓縮比為2∶1，採用1/2英寸金屬帶，具有4通道48KHZ採樣，20比特線性量化的數字音頻。具有複製30代而無質量損失的圖像質量，並能兼容重放Betacam－SP模擬分量格式的錄像帶。
數字Betacam SX格式
該格式系列產品的數字一體化攝錄機及數字視頻磁帶錄像機採用先進的MPEG－2 4∶2∶2P@ML壓縮算法，壓縮比10∶1，可錄製8bit 4∶2∶2數字分量視頻信號，並可記錄重放4通道16bit不壓縮數字音頻信號，使用1/2英寸金屬粒子帶，還可兼容重放模擬信號的Betacam和Betacam SP格式帶(DNW－A65P和DNW－A75P提供)，從而使Betacam SX向全數字化環境過渡更經濟合理。
數字DVCPRO25及DVCPRO 50格式
DVCPRO格式
圖像處理中採用大量標準的4∶1∶1格式，即取樣頻率的亮度 fy=13.5MHz，色差fPB、R=3.375MHz。實際上DVCPRO的視頻信號輸入為4∶2∶2格式，經 4∶1∶1轉化後進行記錄，重放時對4∶1∶1離帶信號進行內插重新形成4∶2∶2格式信號輸出。從數據率看，4∶2∶2格式的淨數據率為〔（720+2×360） ×576×8〕×25≈165.9Mbps,轉換成4∶1∶1後為〔（720+2×180） ×576×8〕×25≈124.4Mbps,壓縮成25Mbps進行記錄，需要的壓縮比為 124.4Mbps/25Mbps≈5∶1。使用1/4英寸MP磁帶，還可同時記錄4通道16bit數字音頻信號。
DVCPRO 50格式為標準的4∶2∶2輸入和輸出，內部處理也是4∶2∶2格式，視頻數據率為50Mbps,壓縮比=165.9Mbps/50Mbps≈3 .3∶1，確保了高畫質圖像，為高檔次廣播級數字攝錄機。也使用1/4英寸MP磁帶，而且能夠以DVCPRO格式記錄並可重放DVCPRO格式記錄的節目磁帶。
數字Digital-S(D9)格式
該格式錄像機採用4∶2∶2格式8bit量化處理，並採用基於DCT的幀內編碼和50Mbps視頻碼率，3 3∶1壓縮比，滿足CCIR 601模擬信號數字化的國際專業標準，確保了多代複製後的圖像高清晰度和色彩效果。使用1/2英寸高密度金屬塗敷帶。
功能
錄像機是閉路電視監視系統中的記錄和重放裝置，它要求可以記錄的時間非常長，大部分監視系統專用的錄像機都可以錄24H～960H的錄像。此外，錄像機還必須要有遙控功能，從而能夠方便地對錄像機進行遠距離操作，或在閉路電視系統中用控制信號自動操作錄像機。
閉路電視監視系統中專用錄像機是間歇式視頻錄像機，它有多種時間間隔錄像模式，在一盤1/2英寸VHS/E180的盒帶上，最長可以錄製長達960H的錄像。錄像機內設有字符信號發生器，可在圖像信號上打出月/日/年/星期/時/分/秒/錄像模式，還能在圖像上示出攝像機與報警器的編號與報警方式。使用自動錄像周期設定功能，可以對一星期內每一天的錄像模式進行編程。當收到報警信號後，錄像機便自動進入連續錄像狀態，在無報警情況下，恢復正常間歇錄像模式。此外，錄像機還有一個鎖定保護鍵，使非正常指令與操作無效，防止非專業人員與破壞性操作侵犯閉路電視監控系統。
分類
硬盤錄像機主要分為兩大類，一類是基於計算機架構的PC式硬盤錄像機（又稱為工控式硬盤錄像機），一類為基於嵌入式處理器的嵌入式硬盤錄像機，從市場應用來講，2者各有千秋，早期的硬盤錄像機都是基於計算機架構的PC式硬盤錄像機，後來嵌入式硬盤錄像機的市場份額逐漸加大，2者在市場所在份額基本持平。
國內的硬盤錄像機產品以國產為主，PC式硬盤錄像機技術成熟，但沒有什麼品牌產品，更多的都是用戶或者工程商自己組裝，而嵌入式硬盤錄像機的入門門檻較高，主要是以品牌為主。PC式硬盤錄像機又可細分為基於採集卡（又稱軟壓卡）和基於壓縮卡（又稱硬壓卡）2種。嵌入式硬盤錄像機鑑於技術因素，還是以低於16路視頻輸入的產品為主，高於16路的嵌入式產品還很少見。
PC式
工控機PC DVR
工控機PC DVR採用工控機箱，可以抵抗工業環境的惡劣和干擾。採用CPU工業集成卡和工業底板，可以支持較多的視音頻通道數以及更多的IDE硬盤。當然其價格也是一般的商用PC的兩三倍。它常應用於各種重要場合和需要通道數較多的情況。
商用機PC DVR
商用機PC DVR一般也採用工控機箱，用以提高系統的穩定可靠性，視音頻路數較少的也有使用普通商用PC機箱的。它採用通用的PC主板，及各種板卡來滿足系統的要求。其價格便宜，對環境的適應性好。它常應用於各種一般場合，其圖像通道數一般少於24路。
服務器PC DVR
服務器PC DVR採用服務器的機箱和主板等，其系統的穩定可靠性也比前兩者有很大的提高。常常具有UPS不間斷電源和海量的磁盤存儲陣列，支持硬盤熱拔插功能。它可以長期24小時×7天的連續不間斷運行。它常應用於監控通道數量大，監控要求非常高的特殊應用部門。
嵌入式
嵌入式系統一般指非PC系統，有計算機功能但又不稱為計算機的設備或器材。它是以應用為中心，軟硬件可裁減的，對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的微型專用計算機系統。簡單地說，嵌入式系統集系統的應用軟件與硬件融於一體，類似於PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動化、響應速度快等特點，特別適合於要求實時和多任務的應用。
嵌入式DVR就是基於嵌入式處理器和嵌入式實時操作系統的嵌入式系統，它採用專用芯片對圖像進行壓縮及解壓回放，嵌入式操作系統主要是完成整機的控制及管理。此類產品沒有PC DVR那麼多的模塊和多餘的軟件功能，在設計製造時對軟、硬件的穩定性進行了針對性的規劃，因此此類產品品質穩定，不會有死機的問題產生，而且在視音頻壓縮碼流的儲存速度、分辨率及畫質上都有較大的改善，就功能來說絲毫不比PC DVR遜色。
PC DVR各種功能的實現都依靠各種板卡來完成，比如視音頻壓縮卡、網卡、聲卡、顯卡等，這種插卡式的系統在系統裝配、維修、運輸中很容易出現不可靠的問題，不能用於工業控制領域，只適合於對可靠性要求不高的商用辦公環境。嵌入式DVR系統建立在一體化的硬件結構上，整個視音頻的壓縮、顯示、網絡等功能全部可以通過一塊單板來實現，大大提高了整個系統硬件的可靠性和穩定性。
產品特點
缺點穩定性差 DVR軟件與PC硬件、WINDOWS操作系統不兼容以及WINDOWS操作系統自身的不完善，很容易造成系統死機。PC DVR產品操作及維護需要有一定的技術基礎，而操作系統有時還會「衝掉」一些系統配置及軟件，這就使維護工作難度大。
PC DVR的數據存儲及操作系統均在硬盤中，無論如何加密，均可以從PC的底層進入系統，對已記錄的圖像文件進行刪改。如果PC的硬盤零道發生了故障，整個硬盤甚至整個系統均要癱瘓，因此數據的可靠性下降。
WINDOWS操作系統的抗入侵能力非常差，一旦操作系統遭到破壞（如病毒入侵等），整個的PC DVR會受到嚴重影響，甚至系統崩潰。
PC DVR的板卡均是大批量生產的產品，質量可以保證，但在組裝為DVR產品時卻很難做到規範化批量生產，所以整機的質量也難以確保。
PC機各類配件的發展非常快，1～2年原有產品就會淘汰，這對於只有長期使用才能體現性價比優勢的DVR產品來說，PC DVR的維護費用較高，同時PC的板卡均不是生產DVR產品的廠家自已設計生產的，對其產品長期進行維修的保障可靠度較低。
優點
存儲空間較大（容易擴展存儲硬盤），適宜長時間錄像。
良好的人機接口和文件管理等，通過鼠標、鍵盤只要用過計算機的人都可以很好地進行操作；
軟、硬件升級比較容易，產品更新快。
維修成本比較低，一般的故障都可以通過更換部件進行維修，整機不會報廢
業內對於嵌入DVR也存在一些理解上的誤區，由於當前很多公司的嵌入DVR方案都是基於Philips公司提供的TriMedia 1300和pSOS操作系統，因此業內就誤認為嵌入式處理器就是TriMedia 1300，嵌入式操作系統就是pSOS，從而有些文章就把檢測嵌入DVR的標準定位為是否採用了TriMedia和pSOS。其實嵌入式處理器很多，如：摩托羅拉的68K、ColdFire、860、8260，以ARM為內核的各種ARM處理器，IBM的PowerPC系列，TI的DSP處理器，常見的MCS51單片機等都屬於嵌入式處理器；嵌入式操作系統也有很多，如：WindRiver公司的VxWorks、pSOS，ATI公司的Nucleus，微軟的WinCE，開放源碼的嵌入Linux等。
嵌入式DVR當前的現狀是擁有自主開發能力的公司極少，其技術門檻和資金門檻都比較高，一般小型公司都無低層嵌入開發能力，通常只能採用國外一些低檔的方案，受原方案限制，而致靈活性不夠，無法滿足客戶多樣化需求，有的無網絡功能，有的有網絡功能但不強。
嵌入式系統的軟硬件設計難度通常都更高，但是它為用戶提供了以下好處：
易於使用，無需具有PC操作技能；嵌入DVR的操作一般通過面板按鍵或遙控器進行操作，只要會使用DVD/VCD等家電就會使用嵌入DVR，不需要學會如何移動鼠標、雙擊鼠標等複雜的計算機操作。
系統穩定性高，軟件容錯能力更強，無需專人管理。嵌入式DVR採用嵌入式實時多任務操作系統，視頻監視、壓縮、存儲、網絡傳輸等功能集中到一個體積較小的設備內，系統的實時性、穩定性、可靠性大大提高，所以無需專人管理，適合於無人值守的環境；
軟件固化在FLASH/EPROM中，不可修改，可靠性高。PC DVR的軟件一般都安裝在硬盤上，系統的異常關機都可能造成系統文件被破壞或者系統硬盤被損壞，從而導致整個系統崩潰，可靠性很差。嵌入DVR的軟件固化在FLASH/EPROM中，沒有系統文件被破壞及硬盤損壞的可能，可靠性很高。
使用嵌入式實時操作系統，系統開關機快。PC DVR使用的桌面操作系統Windows、Linux等，由於其操作系統的內核比較龐大，都需要較長的開關機時間。嵌入DVR採用內核可裁剪的嵌入式實時操作系統，其內核最小可達到幾十K字節，整個系統內核的加載以及設備的初始化可以在短短几秒內完成，同時無需對系統文件進行保護，關機可以在1～2秒內完成。
軟硬件成本低。嵌入DVR採用一體化的硬件結構，無需像PC DVR那樣要購買顯卡、內存等設備，硬件成本比PC DVR低。軟件採用專用的嵌入式操作系統，用戶不需要支付該部分費用（設備供應商將該部分費用列入開發成本），而PC DVR如果採用正版的Windows系統這部分費用將在2000元以上，如果使用盜版操作系統，使用者可能還要面臨微軟公司的侵犯知識產權的法律訴訟。
機械尺寸較小，結構簡單緊湊。嵌入DVR的硬件採用一體化設計，不同於PC DVR插卡式的結構；整個系統結構簡單，體積小，重量輕，同時也提高了系統的穩定性和可靠性。
主要產品
數字硬盤
硬盤錄像機簡稱DVR（Digital Video Recorder）.硬盤錄像機（即數字視頻錄像機，相對於傳統的模擬視頻錄像機，採用硬盤錄像，故常常被稱為硬盤錄像機，也被稱為DVR。它是一套進行圖像存儲處理的計算機系統，具有對圖像/語音進行長時間錄像、錄音、遠程監視和控制的功能。隨着數字化進步的浪潮不斷深入人心，DVR已經成為新世紀數字化安防的新寵兒，DVR應用已經從最初的金融領域發展到交通、公安、環境、智能建築、廣場、機房、考場等等各種應用場所，只要是想利用圖像和聲音進行監控的場所就會想到DVR系統。DVR已經成為視頻監控領域一個炙手可熱的產品，成為當前安防產品中的一個亮點。
在安防行業中，傳統的視頻監控工程中普遍使用磁帶式的長延時錄像機，這種錄像機使用磁帶作為存儲視頻數據的載體，視頻數據採用模擬方式存儲，視頻信號經過多次複製後信號衰減嚴重，錄像磁帶占用大量存儲空間，維護和數據檢索都比較麻煩。而隨着計算機技術的發展，硬件和軟件的技術更新都為視頻數據的存儲提供了新的思路。
早期的硬盤錄像機對視頻數據的處理能力還不是很足夠，因此沒有大規模的應用，隨着技術的發展，一方面計算機的處理能力大大增強，同時IC技術也突飛猛進，這都為硬盤錄像機同時處理多路視頻信號成為可能。
發展狀況
從80年代國外模擬監控產品搶灘中國大陸市場之後，20年間，幾乎是國外品牌與產品的一統天下，儘管有一些民族企業參與這一行業的競爭，但一直沒有機會形成民族品牌的主流。隨着數字技術的高速發展，安防領域全面進行數字化改造，自2000年以來，數字化安防市場得到了飛速的發展，國內誕生了一批新興的數字化監控產品生產企業，其中以數字化安防產品為代表的DVR生產企業迅速崛起，在短短几年時間裡面，將數字化監控技術應用到各行各業，為社會的穩定和安定團結做出了積極的貢獻，同時也使原有的監控市場發生了根本性的變化，模擬監控產品逐步退出市場，DVR作為數字化安防工程中的主要組成部份被廣泛地應用，民族品牌產品逐步占據市場主要份額。
從行業的整體上來說，市場需求的是一體化的數字多媒體監控系統，按照用戶的安防要求，結合自身的人防，形成滿足實際需要的安全防範體系，實現視音頻的監視、控制和記錄存儲。DVR產品在市場的推廣過程中被部分生產廠家超前地定格為萬能的數字監控核心。但是DVR的核心問題只是解決視頻的數字化壓縮和存儲，對「控」的內容相對比較欠缺。在實際應用的監控系統中DVR更多起到的是取代傳統模擬錄像機的作用，DVR技術水平處於數字監控系統發展的初級階段。
DVR發展至今，各廠家針對安防行業的切實需要以及不同場所特殊應用所提出的技術改進及解決方案可謂百花齊放，從M-JPEG、MPEG-2到熱門的MPEG-4、H.264壓縮技術，從軟壓縮到硬壓縮，視頻路數的不斷增加（4、9、16、32等），系統的網絡功能等，令人眼花繚亂。DVR產品隨着各種不同的應用環境，開發出不同系列的產品.市面上各種品牌、型號繁多，功能特性各異DVR，但總的來說，按系統結構可以分為兩大類：基於PC架構的PC式 DVR和脫離PC架構的嵌入式DVR。PC式DVR
這種架構的DVR以傳統的PC機為基本硬件，以Win98、Win2000、WinXP（也有少量的使用Linux）為基本操作平台軟件，配備圖像採集或圖像採集卡，編制軟件成為一套完整的系統。PC機是一種通用的平台，PC機的硬件更新換代速度快，因而PC式 DVR的產品性能提升較容易，同時軟件修正、升級也比較方便。
2016年7月末，世界上最後一家錄像機生產商——日本的船井電子公司宣布，由於銷量太低，停止生產錄像機。
使用說明
由於錄像機是一種集電、磁、機械之精華的精密電子設備，正確、合理地使用才能使之保持良好的工作狀態，延長使用壽命，減少故障的發生。使用錄像機時一般應注意下列幾點:
1、熟悉使用說明書，新買的錄像機或初次使用的錄像機不應急於通電使用，因為錄像機品種繁多，各種機器的操作使用方法總是有一些區別的。所以，應首先認真閱讀使用說明書，弄清各開關、按鍵、輸入、輸出插孔的功能及連接方法，嚴格按照使用說明書規定的方法進行操作，以保證機器的正常使用。否則，不僅有可能使機器工作不正常，而且還有損壞的危險。
2、檢查電源電壓，檢查錄像機供電電壓是否對準220V。調整電壓選擇器時必須將錄像機電源關掉並將電源線由電源插座上拔出。有些錄像機使用開關穩壓電源，電壓在110-240V之間均可適用就無須調整了。
3、良好的使用環境，環境條件的好壞直接影響錄像機的使用壽命，錄像機應在乾燥、通風、無塵、遠離振動源和強磁場的環境下存放和工作。錄像機應安放在一個平穩的地方，避免受到強烈的振動和碰撞；也應放置利於通風的位置避開高溫，不要安放在潮濕和灰塵多的地方；應儘量靠近監示器，以縮短傳輸電纜的長度，減少信號損失及外界的干擾。錄像機切勿放在強磁場附近，因為在強磁場下工作會影響使用效果，也不要放置在石油精、酒精等稀釋及揮發性藥品附近。
參考來源
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