硬盘录像机的发展历程

硬盘录像机(Hard disk video recorder)是一种直接到磁盘的录制系统,它使用大容量硬盘来录制数字音频或数字视频。硬盘录像系统是传统的卷对卷磁带或盒式多声道系统的一种替代,并提供了磁带录音机所不具备的编辑功能。典型的系统可以是独立的或基于计算机的,包括用于混合和处理数字音频信号的装置。

在20世纪80年代之前,大多数录音室都是用来模拟多轨磁带录音机的,通常是基于卷到卷的磁带。第一个商用硬盘(HDD)记录系统是16位。在1982中,新英格兰数字Synclavier II是50kHz数字录制选项到磁盘的样本。这些解决方案的高成本和有限的能力限制了它们在大型专业录音棚中的使用。即便如此,它们通常还是留给特定的应用,比如电影后期制作。

随着CD-ROM的发展,数字记录已经成为设备制造商开发的一个主要领域。20世纪80年代末和90年代初,发布了一些经济的解决方案,其中许多继续使用磁带,无论是在卷轴上还是在更易于管理的视频中。但在1991中,Fairlight并没有PTY有限公司开发的MFX2,Track 24硬盘录像机..1993年,IZ科技有限公司开发了一种雷达(小谷公司经销的随机存取数字录音机),并将其设计为替代24磁道磁带机。硬盘在容量和便携性方面的价格以及相应的涨幅都在稳步下降。从20世纪90年代中期开始,硬盘录像系统的成本已经下降到小型工作室可以负担得起的程度。虽然有其他几种类型,但数字录像机仍在使用,硬盘系统正迅速成为录音室录音的首选。Fairlight,Waveframe和AMS的工程师,2004年6月5438+10月4日荣获硬盘录像技术科学技术发展奥斯卡颁奖典礼[1]。

将音频录制到硬盘的主要优势之一是它允许非线性编辑。音频数据可以随机访问,因此可以进行非破坏性编辑,即原始素材不会发生任何改变。然而,非线性编辑并不是每个硬盘录音系统所固有的。不同的制造商在不同程度上实现了这一功能。此外,硬盘录像机也有一些缺点,包括容量有限和更换驱动器的成本相对较高,以及与基于磁带的系统相比,硬盘录像机的耐用性降低。通常与数字混音器、硬盘录像机和数字音频工作站(DAW)是一个固有的部分。这种形式的复杂任务可以自动化,并摆脱“执行”混合音频工程师。

硬盘录像机和相应的软件可以用在个人电脑上。目前,这种解决方案通常是首选,因为它为工作室工程师提供了更灵活的界面。许多录音室级系统提供外部硬件,尤其是用于模数转换阶段,而更昂贵的软件系统可以与任何现代计算机的硬件一起使用。任何硬盘视频记录系统的主要限制因素是磁盘的大小、传输速率和处理器速度。一些系统使用“有损”数字音频压缩来最小化前两个因素。这种解决方案越来越少,得益于硬盘容量的快速增加。

硬盘录像机的压缩技术

市面上主流的DVR压缩技术有MPEG-2、MPEG-4、H.264和M-JPEG,MPEG-4和H.264是国内最常用的压缩方式。压缩卡有软压缩和硬压缩两种。软压缩受CPU影响较大,大部分无法实时显示和记录,逐渐被硬压缩淘汰。从相机输入数来看,可以分为1,2,4,6,8,9,12,16,24,32,48,64等。

一般来说,按照系统结构可以分为两类:基于PC架构的PC DVR和从PC架构中分离出来的嵌入式DVR。这里主要说一下PC DVR和嵌入式DVR。硬盘录像机(DVR)

这种架构的DVR以传统PC机为基础硬件,以Win98、Win2000、WinXP、Vista、Linux为基础软件,配以图像采集或图像采集压缩卡,软件编译成完整的系统。PC是通用平台,PC的硬件更新快,更容易提升PC DVR的产品性能,软件的修改升级也很方便。PCDVR各种功能的实现依赖于各种板卡,如视音频压缩卡、网卡、声卡、显卡等。这种插件式系统在系统组装、维护、运输等方面容易出现不可靠的问题,无法用于工业控制领域,只适用于可靠性要求不高的商业办公环境。硬盘录像机(EM-DVR)

嵌入式系统一般指非PC系统,具有计算机功能,但不称为计算机设备或设备。它是以应用为中心,软硬件可裁剪,对功能、可靠性、成本、体积、功耗都有严格要求。简单来说,嵌入式系统集成了系统的应用软件和硬件,类似于PC中BIOS的工作模式。它具有软件代码小、自动化程度高、响应速度快等特点,特别适用于实时多任务应用。

嵌入式DVR是基于嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统的嵌入式系统。它使用专用芯片对图像进行压缩和解压缩,嵌入式操作系统主要完成对整机的控制和管理。这类产品没有PCDVR那么多的模块和冗余的软件功能,在设计制造时就规划了软硬件的稳定性,所以这类产品质量稳定,不会出现死机的问题,视音频压缩码流的存储速度、分辨率和画质都有了很大的提升,在功能上并不逊色于PCDVR。嵌入式DVR系统建立在一体化的硬件结构上,视音频压缩、显示和网络的所有功能都可以由单板实现,大大提高了整个系统硬件的可靠性和稳定性。