关于Linux系统在DVR设备中的应用浅析
错新网讯一、视频监控技术的发展 视频监控系统一直是监控领域中的热点，它以直观、方便、信息内容丰富而在各个行业得到广泛应用，如：交通、电力、通信、石油、码头、仓库、金融、政府机关企事业单位办事窗口，和军队、公安、监狱、水利/水厂、民航等要害部门。视频监控系统的发展与电子、通信的发展息息相关，就其发展的阶段看，主要经历了以下阶段。 1.基于模拟传输的视频监控系统 视频监控系统最早的应用方案是采用模拟信号在电缆或光纤中传输，然后再集中监控和录像。这种基于模拟图像的视频监控系统从电视机、摄像机诞生的那天，就已经诞生。其视频监控系统主要由摄像机、视频切换矩阵、监视器、录像机等组成，通过视频线、控制线连接，主要用于安保、生产管理场合。其特点是建设方便，价格低廉；但这种方式传输距离有限，安全性较差，监控方式单一。 2.基于Windows作为操作系统平台的PC机板卡式视频监控系统 目前市面上有很多数字硬盘录像监控系统采用PC搭配微软的Windows作为作业平台(一般称作PCbase数字录像监控系统)，主要是因为Windows提供众所熟悉的开发环境，可支援为数众多的周边设备及应用程式，所以开发人员很容易上手，更有甚者视频采集压缩技术的进步，使得基于PC机的板卡式视频监控系统成为现在的主流，PC机的普及也推动了此类技术的发展。这类视频监控系统主要由摄像机、各类采集设备、PC机/工控机、视频采集压缩卡、通信接口卡、云台镜头控制解码器、报警盒等组成，依赖于通信网络构成整个视频监控系统。其特点是功能较强，灵活性高；然而Windows操作系统并非针对数字录像监控系统的单一应用需求所设计，其本身的版费昂贵、软件庞大复杂且包装过多的附加功能，因此对硬件资源的要求较高，相对使得系统的稳定性、可靠性降低。越来越多的监控系统都需要做网络远程监控及管理，由于Windows操作系统的普及性，网络的安全性也是一大难题。 3.基于Linux作为操作系统平台的PC机板卡式DVR 硬件组成上以PC机作为结构，通用性强，配件价格透明。采用了嵌入式LINUX操作系统，以及在此基础上开发的应用软件，没有版权问题的困扰。既无需购买昂贵的操作系统，又遗弃了使用盗版软件的尴尬。操作系统为嵌入式LINUX系统，可以加载在硬盘上，也可以固化在优盘、CF卡、电子硬盘上，写入数据后永不丢失，便于系统本身的稳定以及方便升级。系统稳定性好、通用性强、适用性广，对断电、非法操作、病毒等均不受影响。傻瓜式操作界面，适合各层次人士使用。由于Linux系统下大部分的源程序码(SourceCode)也都公开，并允许使用者依照需求更改，故Linux的使用者并不需烦恼缺乏需要的应用程序，更加速了研发的速度，且系统本身以及大部分的应用程序是免费的，更可省下大笔的研发费用，采用自行开发的技术，整个系统没有后门，内嵌网络防火墙，不会给黑客有可乘之机，网络的安全性有了保障。系统网络传输功能强大，管理员可以在其他系统上通过浏览器在远端对图像进行实时监看、回放录像图像画面、下载记录文件供备份使用等。 第2页：Linux操作系统的浅释 二、Linux操作系统的浅释 从微软掌管操作系统至今，多数人认为操作系统即是Windows95/98/2000/XP，甚至有很多人并不了解什么是操作系统，更遑论是使用Linux了。近来由于多家国际计算机业龙头纷纷表态支持Linux，使得Linux顿时成为计算机界的热点，许多人相继投入Linux。最近在许多的信息媒体上可以看到“Linux”的报导，Linux也不再是资深计算机人才知道的操作系统，有越来越多的人对Linux好奇，越来越多使用者愿意尝试这个操作系统。到现在包括IBM等许多大型厂商都公开宣布旗下产品支持Linux，连最近相当热门的IA(信息家电)也都陆续宣布将采用Linux作为系统核心，监控产业也已有厂商开始投入研发资金以Linux为作业平台的监控产品，Linux俨然形成的当前唯一能对抗微软的操作系统。 前面已很多次提到了Linux这个名词，那Linux到底是什么？简单地说，Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。 Linux所具备的特性∶ 1.Linux提供多人使用(Multi-user)、多工(Multitask)的完整作业环境，只要很少的硬件支援，便能在多种不同电脑设备(或是单晶片)上运作。 2.Linux具备高解析度与优秀的图形界面(GUI)，大幅提升数字监控系统应用的亲和力。 3.Linux完全免费，可任意在网路上下载、复制、使用，同时它的程式码也完全公开，可以任意开发、更改。这样的特点使得全世界已超过千万人使用Linux，更由于许多厂商投入开发核心程式、发展相关软体以及硬体周边驱动程式，使Linux功能和完整性日益壮大。 4.Linux本身开放性的架构与弹性(Scalable)设计，可针对数位影像监控应用量身订作，去除与监控无关的多余功能，在提升系统效能的同时，也减少了出问题的机率。 5.Linux从头到尾即针对网络应用而设计，可支持TCP/IP、WWW等多项国际标准，能迎合新一代DVR产品网际网络/通信网络连结的所有需求。 由于数字录像监控系统是比较专业的领域，其中又牵涉到大量I/O作业的录像撷取/储存以及CPU运算的录像压缩/解压缩，因此，为能满足每天24小时、每周7天的线上服务需求，以及有效减少整体作业营运的成本，除了对功能方面的考虑外，操作系统平台的选择亦十分重要。 第3页：Linux在DVR系统中的应用 三、Linux在DVR系统中的应用 DVR已成为全球热门产品，在未来网络时代，其重要性更是不容小觑，使用者的需求增加，使得全球知名监控业大厂愈来愈积极在DVR产品的研发与改良上。监控行业的商家更是结合了图象处理技术、数字管理技术、通讯传输技术、自动化集成界面技术及操控软件技术于一体发展出数字硬盘录像远程监控产品，加上简单易用的人性化图形使用界面(GUI)使一般人可轻易地使用监控系统。 Linux操作系统搭配实时视频采集卡与摄影机，进行视讯即时压缩、录像、储存等工作，除了可以开发操作简单、功能简易、价格大众化的数字录像监控系统外，亦可有效整合互联网络、电话网路、安全防盗设备，作为自主性保全的安全监控设备。 有别于其他视讯的应用，DVR由于必须储存大量的安全监视录像资料，因此具备高容纳资料的储存空间以及资料备份功能，是其选择操作系统的重要条件。 Linux除了支持大容量的硬盘供资料储存外，并可透过加装硬盘及具有资料镜映像功能的磁盘阵列来增加储存容量；此外，其备份周边支持丰富，可将资料有效备份在CD-RW以及结合网络技术的NAS网络存储设备。 Linux操作系统具备分散式、无人操作、大量集中管理、设定、监控、告警处理等所需的稳定性与完整的网络功能；多台Linuxbase的数字硬盘录像监控系统可有效透过网络予以结合，配合中央监控系统与远端数字硬盘录像监控主机解决方案，不仅能满足此一需求，并具备未来扩充的弹性。在未来的网际网络时代，使用者须要的是具有强大网络功能的远端监控系统，整合数字录像监控、门禁防盗、消防受信等安全设备，藉由模组化的智能型中央监控系统的图形控制界面，让使用者可透过网际网络浏览器或是其他终端设备，随时随地有效地进行远端多点即时影像监看与相关设备的控制；透过Linux操作系统提供所需的稳定性与效能，此系统将可有效协助企业、工厂、社区建立内部控管中枢，控管分散在各地的分支机构。 四、Linux DVR优越的应用前景 经过几年的发展，Linux技术和产品日趋成熟，有越来越多的公司了解Linux的优点，而选用Linux作为主要的操作系统和应用平台，安防监控应用亦不例外。Linux以其独特的特性，已经深入数字录像监控市场多时；其可针对不同硬件设备(PC或单晶片)与数字录像监控应用需求而量身订制，不仅可免去制式系统的复杂度，并可有效减少对硬体资源的需求；为了有效降低数字录像监控、安全管理系统的整体运作成本，Linux操作系统应是最适当的选择。 Linux操作系统的稳定性、安全性、可靠性已经得到业界认可，目前多数嵌入式系统皆倾向于采用Linux作业系统，相关的开发工具、浏览器、GUI、应用软体技术基本上已相当成熟，商业化的Linux系统应用已经切入的市场包括工业控制、网络设备、机顶盒、网路电脑...等，数字硬盘录像监视系统亦是其中最具商业前景的Linux应用之一，可见，Linux在IT界已经走过泡沫概念期，进入实用市场，正准备开花结果
