任务五　硬盘录像机、视频分配器安装和配置

［任务目标］

通过特定场合硬盘录像机的安装调试，了解硬盘录像机、视频采集卡和多媒体软件的分类、选型；学会视频采集卡和多媒体软件的安装方法，能够使用多媒体软件对监控设备和视频控制管理显示。

［任务内容］

学校工业中心监控系统，要求能够对晚间楼内的视频信息进行存储，以便白天察看。

［知识点］

一、硬盘录像机

数字硬盘录像机（Digital Video Recorder，DVR）集磁带录像机、画面分割器、视频切换器、控制器、远程传输系统的全部功能于一体，本身可连接报警探头、警号，实现报警联动功能，还可进行图像移动侦测、可通过解码器控制云台和镜头、可通过网路传输图像和控制信号等。与传统模拟监控系统相比，硬盘录像机组网简单，方便实现网络监控及分控。

数字硬盘录像机是安防行业发展的一个新趋势，并将迅速地替代传统模拟系统设备。目前市场上出现了许多品牌和种类的数字硬盘录像机（DVR），有PC式和嵌入式；PC式又可进一步分为基于Linux操作系统和Windows操作系统等。

二、视频采集卡

监控压缩卡是将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频音频的混合数据输入电脑，并转换成电脑可辨别的数字数据，存储在电脑中，成为可编辑处理的视频数据。按照其用途可分为广播级、专业级和民用级监控压缩卡。广播级视频采集卡特点是采集图像分辨率高，视频信噪比高，缺点是视频文件所需硬盘空间大，每分钟数据量至少要消耗200MB。

（1）监控压缩卡特点

在电脑上通过视频采集卡可以接收来自视频输入端的模拟视频信号，对该信号进行采集、量化成数字信号，然后压缩编码成数字视频。大多数视频卡都具备硬件压缩的功能，在采集视频信号时首先在卡上对视频信号进行压缩，然后再通过PCI接口把压缩的视频数据传送到主机上。一般的PC视频采集卡采用帧内压缩算法，把数字化的视频存储成AVI文件，高档一些的视频采集卡还能直接把采集到的数字视频数据实时压缩成MPEG-1格式的文件。由于模拟视频输入端可以提供不间断信息源，视频采集卡要采集模拟视频序列中的每帧图像，并在采集下一帧图像之前把数据传入PC系统。因此，实现实时采集的关键是每一帧所需的处理时间。如果每帧视频图像的处理时间超过相邻两帧之间的相隔时间，则要出现数据的丢失，也即丢帧现象。采集卡都是把获取的视频序列先进行压缩处理，然后再存入硬盘，也就是说视频序列的获取和压缩是在一起完成的，免除了再次进行压缩处理的不便。不同档次的采集卡具有不同质量的采集压缩性能。

（2）监控压缩卡对系统要求

目前的监控压缩卡是视频采集和压缩同步进行，也就是说视频流在进入电脑前就要分析和压缩成为JPG格式文件，这个过程就要求电脑有高速的CPU、足够大的内存、高速的硬盘、通畅的系统总线。硬盘是这套配置的关键，它不仅需要大容量，而且存储速度要快。

视频采集卡硬盘外形见图2-38。

三、多媒体监控软件系统

（1）多媒体系统功能

多媒体数字实时监控录像系统是针对银行、邮政、道路等部门开发的专业实时监控录像系统。在保证性能稳定的基础上，系统可做到多达多路的音视频实时录像。图像被压缩成标准的MPEG-4格式保存在硬盘中。系统查询录像记录操作简便，仅须选择所要查询的时间和日期就可浏览图像。抓拍的图像以.BMP的格式存储。在监视与回放图像的情况下，系统均可对单路或多路进行实时录像，见图2-39。

目前市场上的多媒体软件，基本上都具备如下功能：

①画面预览

显示画面简洁明了：设置多个功能隐藏面板（云台控制，控制菜单）；支持多通道多种风格的画面预览。

客户端预览画质多样化：基于双码流功能，可根据实际应用情况，实现D1、2CIF、DCIF、CIF、QCIF等多种模式的画面预览，以适应不同场合的需要。

②设备控制

主控与分控一体：软件自识别工作状态，当作为主控时，也可以兼作分控，监控本地的同时，也可以监控其他远程主机，接受远程主机报警信息，进行分控录像等。

预览画面控制云台：直接在云台所在通道的画面上对云台进行控制。

兼容数字矩阵和模拟矩阵：通过数字矩阵卡，将数字视频录像画面进行多种方式的组合，然后解码还原为模拟信号，投送到电视墙上；同时可以通过串口控制模拟矩阵。

③录像和回放

录像模式多样：按照分辨率划分，支持多种格式，每种分辨率又分为多级；录像触发类型多样：主控具有正常录像、视频丢失报警录像、视频运动报警录像、硬件探测报警录像四种模式，同时具有预录像功能，将报警触发前一段时间内的录像也进行打包，弥补了报警延时带来的缺陷，根据自动工作计划中的设置，可按时、按需选择任意报警类型组合进行布防。

回放模式灵活：回放支持画中画，画面可随意拖曳，录像回放更具参照性；发挥数据备份功能，可将有价值的视频或图片信息备份到指定设备中。

④报警功能　视频丢失、视频运动、硬件探测、手动报警。

⑤用户管理　用户管理实行三级管理体制，管理权限更加明确，操作范围精细，避免受限用户误操作或接触敏感信息（音视频信息、系统设置信息及操作权限设置等）。

⑥其他功能　包括电子地图、色彩调整、清盘及写盘故障信息和语音广播等功能。

（2）多媒体软件系统的安装

软件安装包包括两部分，一是视频压缩卡的驱动程序，另一部分是系统安装程序。这里强调系统安装程序的安装。

①运行Setup.exe文件进行安装，选择安装语言，进入“选择安装类型”，可以选择三种安装类型：

a.本地系统　仅安装主机软件，不安装网络软件；

b.完全安装　安装本地软件和网络软件；

c.网络软件　仅安装网络软件，不安装主机软件。

根据需要选择a.b.c.之一。

②在软件安装完后，用户如果需要重新配置系统的特殊功能，可运行软件所在目录下的Config Function.exe，操作功能和此一样。

（3）多媒体主机软件的使用

①系统运行在桌面只有“多媒体数字录像监控系统”图标，双击该图标运行：CX-Main.exe。

由“开始”菜单进入的“程序”组中的“录像回放”运行的是CXPlay.exe。

由“开始”菜单进入的“程序”组中的“网络监视”运行的是CXNet.exe。

由“开始”菜单进入的“程序”组中的“系统设备驱动代理”运行的CXAgent.exe，该程序一般是随机启动。

②设置网络服务器如图2-40所示。

a.网页所在目录　指提供网服务的那个目录，该目录可放入htm及其他供下载的目录，但不支持脚本运行。

b.CGI脚本目录　用来运行脚本的目录，不供用户浏览和下载，只能运行。

c.默认网页和脚本　指定后运行该页，在IE中键入http：//193.19.3.68，则运行的是test.htm这个页面。

d.服务端口　Http网服务器默认的是80端口，当该端口不能使用时，需要改此端口，这时需要在IE上用“：”指明端口号，如http：//193.19.3.68：8080。

e.监控主机的IP地址或域名　自动使用本机的IP地址或域名。当监控主机和网服务器在同一台机上时，推荐使用该项设置。当监控主机和网服务器不在同一台机上时，需要指定主控主机的IP地址或域名。

③视频矩阵控制矩阵设置　如图2-41所示。

•矩阵类型　即选择矩阵的通信协议。

•通讯串口　即与矩阵相连接的串口，需要单独占用一个串口，该串口可再接入其他设备。

•地址：即矩阵设备的地址，有某些矩阵不需要设置地址，则此时可输入任意非0值的数。

•输入端口数　矩阵总的可输入的视频数。

•输出端口数　矩阵总的可输出的端口数，即最多可接入电视墙的数目。

•组设置　可设置多个组，用于定时切换。

•切换　手动切换矩阵的输入和输出端口。

•显示时间　需要矩阵本身支持，这时矩阵可在视频源画面上叠加时间。

•叠加　需要矩阵本身支持，让矩阵在视频源画面上叠加字符信息。

•自动切换　定时执行矩阵组切换。

④视频参数设置　图2-42为矩阵控制图。

a.画面字体设置：

•正确颜色　当系统不使用OSD功能（字符叠加），将用该颜色直接绘制信息。

•操作画面颜色　当系统不使用OSD功能（字符叠加），将用该颜色直接绘制活动窗口的信息，包括边框。

•字体大小　当系统不使用OSD功能（字符叠加），将用该字体大小直接绘制信息。

•画面轮切时间　当画面启动轮切（在主界面右下角“显示画面”按钮上按右键），用该时间来切换画面。

•填充区图片　当窗口数多于实际的视频通道数（如8路视频）时，将用该图片来填充。

•声音预览　对于支持声音监听的卡才支持该功能。

b.录像设置

•录像文件时间　每一个录像文件的大小。

•自动覆盖　当所有硬盘录像满后，将自动覆盖最早的文件。如果用户手动删除某些文件，留出空间后，首先将不会覆盖最早文件。

•开机启动录像　如果某路的工作方式没有设置或是手动方式，则由该模块来决定是否自动录像。

•报警声音设置　系统提供两种报警方式，如采用“计算机音箱报警”，则需要有声卡，并在某些地方指定声音文件。

•自动锁定时间设置　系统提供自动锁定功能，在该时间之后将锁住界面上所有按钮，若锁定后在操作时将提示用户解锁。另一个解锁是键盘解锁，系统屏蔽了非输入功能的键，如Alt+Ctrl+Del，这时按Alt+Ctrl+E解锁或锁定，该功能需要管理员身份才能解开。系统安装时在安装包中的CXRecord.reg文件中指定是否需要屏蔽键盘功能。

•系统退出关机　系统退出时即关闭计算机，防止他人恶意破坏资料。

•启用软件WatchDog　启用后系统将时刻监视主程序运行状态，如发生故障时将自动关闭主程序并启动它，但是并不给计算机复位信号。

•自动重启设置　为保证系统的稳定性，建议用户启用该项。

•网络通信协议　提供三种通信协议，建议用户在局域网上使用组播协议（或UDP协议），Internet网上使用UDP协议，少用TCP协议。其中组播协议可穿过5级路由（TTL=5，当然穿过路由器，还要路由器来支持），占用组播地址：224.5.6.10，需要注意的是组播是一种不安全但能有效减少网络带宽的协议，用户只需要加入这个组，即可接收数据进行解码，而主机无法控制该用户是否能使用视频资源。

c.视频参数设置（图2-43）

•名称　该路视频名称，用于叠加在视频画面上。

•网络功能启用　只有启动网络功能的路数，在网络上才能监视该路。

•云台解码器类型　选择所用的云台。如该类型中没有所要的云台，可与供应商联系，并提供相应的通信协议。从供应商处取得通信协议驱动程序，放入运行目录Drv\PT下，重新启动程序即可。

•云台解码器地址　所用解码器地址。注意地址不能为0，若解码器地址为0，可调到其他没有用的地址上。

•通信端口　计算机的串口，1表示第一个串口COM1，2表示第二个串口COM2，其他依此类推，最多支持到COM9。

•视频制式　支持PAL制和NTSC制两种。

•编码方式　决定画面大小。在PAL制下：CIF是352×288，QCIF是176×144，HD1上是704×288，是704×576；在NTSC制下：是352×240，D1CIFQCIF是176×120，HD1上是704×240，D1是704×480。

•流模式　提供录像的类型。

•图像质量　决定图像质量。

•模糊程度　专业术语是“量化系数”，该值越大马赛克现象越明显，所用码流越小。

•帧率　在PAL制下可调范围是1～25帧/s，在NTSC制下是1～30帧/s。

•关键帧间隔　即I帧间隔，系统解码时要从I帧开始解码。I帧即基本帧，记录一副完整的图像信息，其码流比其他类型帧大3～5倍，该值变大会下降码流，但会给解码后图像质量带来影响。

•最大码流　系统采用限码流的动态码流录像方式。一般录像实际码流在该值的40％～80％之间（用户一般可用60％计算），用户可估算硬盘所需要的空间，每路每小时为：（码流×3.6/8000）×60％，单位是MB/h/每路，如采用512K时（即512000），为（512000×3.6/8000）×60％=138MB/h/每路。实际中可能比该值更小（静态时约40M）或更大（最大是512000×3.6/8000=230MB/h/每路），一般情况下，好的图像质量为800～2000K，较好图像质量为500～800K，一般的图像质量为380～500K，较差图像质量为256～380K，差的图像质量小于256K。可以看出码流小于500K时，图像质量变化是比较大的，当大于800K以后，图像质量已看不出明显的变化。

四、硬盘录像机的常见问题和解决方法

（1）无图像显示

①显卡不兼容造成。可以通过directdraw测试，如果测试能通过，则不是此原因。

②PCI接口接触不良好，可以换一个PCI槽位测试。

③板卡是否有损坏，可以考虑换一张卡测试。

（2）图像不清晰

①录像回放质量差　硬盘录像机在“普通”的压缩质量下，录像回放质量比较满意。但有时发现“马赛克”现象比较严重，特别是对于运动图像，图像变得模糊不清，其主要原因是摄像机亮度过低（在此不要试图改变硬盘录像机的亮度来补偿），需要调整摄像机亮度来加以补偿。

②实时监视的图像不清晰　可以在数字硬盘录像机的系统设置里，根据所配置摄像机的型号或者清晰度，选择“普通摄像机”或者“高清晰度摄像机”；同时，也可以通过调整视频的亮度、色度、对比度及饱和度的值，以达到满意的效果。

（3）音频监听、回放不正常

①系统的兼容性原因　在使用工控机安装本系统时，建议音频卡安装在基本PCI插槽上。

②声卡驱动程序或者系统设备的驱动程序安装有误　在安全模式下，检查声卡及系统设备驱动程序，删除重复的设备驱动程序，重新启动计算机，安装产品供应商提供的驱动程序。并使用directsound测试，最好使用具有软件缓冲和硬件缓冲的声卡。

③由于市场上监听器的声音输出幅值有所不同，音频输入的幅值不匹配可能导致音频效果不好，可以通过对音视频卡的输入调节放大倍数。如果监听器的输出幅值不在所列的范围内，就只能调节监听器的输出幅值。

（4）监听正常，但回放无声音

原因可能是没有设置“允许录音”。在系统设置的“摄像机设置”里，将所要求录音的摄像机勾选“允许录音”即可。

（5）图像静止不动

可能是音视频卡已死机，可能是音视频卡和计算机的PCI插槽接触不良好，可以关闭计算机，重新启动计算机；如果出现较为频繁的卡死现象，可以考虑换卡；如果不是很频繁的情况，可能是因为系统工作时间太长，可以设定系统每天定时重启动以缓解系统工作压力和释放内存；也可以在系统的某一张卡上增加与计算机连接的复位线，以达到自动恢复系统的目的。

（6）前端控制不灵活

原因可能是解码器与云台等连接不良好，或者通信线缆过长。一般使用方法是解码器和云台采用就近安装，即解码器一般安装在云台附近。

（7）视频干扰严重

①视频电缆接口处接触不良好。

②视频电缆受到强电干扰，视频电缆不能和强电线路一并走线。

③摄像机不能接地，在整个系统中，只能采用中心机单点接地，不能使用多点接地，否则会引起共模干扰。

（8）网络客户端图像混乱

在同一局域网使用两台或多台服务器时，多播组IP地址或者端口号设置为相同（应该每一台有独立的多播组IP地址和端口号），更改此项设置即可。

五、视频分配器

实现视频一路输入增益后分解为多路输出。

［任务材料］

螺钉旋具、矩阵控制监控系统1套、硬盘录像机、视频采集卡、多媒体软件安装程序、视频分配器。

［任务步骤］

（1）硬件安装

①安装完计算机的基本部件和操作系统（不包括驱动程序）后进行。

②安装视频压缩卡。

③安装主板驱动程序（包括磁盘驱动程序，如ATA100）。

④安装视频压缩卡驱动程序。

⑤安装显示卡驱动程序。

⑥安装其他驱动程序。

⑦安装DrictX。

⑧安装外部设备，如云台解码器、报警控制器、矩阵。

对于外部设备（如云台解码器、报警控制器、矩阵），根据实际的产品特点进行安装。如果打乱以上安装顺序，系统有可能不能正常安装成功。

注意：①由于系统内硬盘数比较多，故发热量也大，应注意计算机的通风。一般采用比较理想的散热方式为：计算机的前面进风，在卡和电源处进行抽风处理，同时各个通风孔应加大。②如果计算机的温度过高（如超过65℃），计算机工作将不正常，这将导致工作不正常，压缩下来的文件长度为0或比正常文件增大许多。这时应停机，让计算机冷却。③耗材类硬盘的大小，应该综合考虑现场应用情况和录像要求，选择合适大小的硬盘。

（2）软件安装和配置

软件安装完毕之后，要实现对各个监控点的云台的控制，必须在软件的配置页面，把每一路视频对应的解码器地址和通信协议填写正确。

（3）多媒体软件实现对视频回放的应用

（4）前端视频采集设备视频输入接入视频分配器

（5）视频分配器的视频输出（一路接入硬盘录像机，另一路接入矩阵）

（6）硬盘录像机调试

［问题讨论］

①讨论视频采集卡选用依据。

②讨论多媒体软件如何配置。

［课后习题］

①调研目前市场上硬盘录像机各个品牌特点以及应用情况（包括市场份额）。

②说明硬盘录像机在整个监控系统中的地位和作用。