嵌入式DVR存储方案

　　嵌入式DVR存储方案

　　嵌入式DVR以其高稳定性、体积小、操作简单等诸多优点越来越受到广大用户的亲睐，市场份额快速增长，大有超越工控式DVR之势。但是，它的扩展性有限，特别是在储存方面，有恼人的“储存空间”问题。储存空间过小，价格太贵，使得重视储存功能甚于监控功能的使用者对嵌入式DVR望而却步。那么究竟有没有一种比较成熟的技术既能满足嵌入式对储存系统功能和性能的要求，又能在价格上让广大用户和工程商接受呢？笔者进行多方调查和了解，发现采用1394火线技术和EIDERAID技术能满足上述要求。下面笔者就这两方面的技术作一些探讨，以飨读者。

     一、专业嵌入式DVR大容量储存方案――采用EIDE阵列技术

　　1、储存现状

　　专业嵌入式DVR采用专用的硬件架构，操作系统一般采用实时操作系统如RTOS等。主机里面一般有四个IDE接口，可以接8块硬盘。专业嵌入式DVR由于电源功率有限、空间较小，一般采用硬盘休眠技术，当需要硬盘写入数据时系统就唤醒它，当硬盘空闲时就将其休眠。这种技术虽然可以降低电源的负担、减少硬盘发热量、延长硬盘使用寿命，但是由于同时只有一个硬盘在工作，因此在检索和回放等功能方面差强人意。另外，专业嵌入式DVR在设计之初根本没考虑系统扩容的问题，主机里面除了四个IDE接口外，没有任何外置接口可以用来外挂存储设备。此外，这种类型的DVR也没有PCI插槽，不能通过插卡的形式增加储存容量。所以如果用户储存时间较长，内建的硬盘容量则难以满足要求。市面上常见的硬盘阵列如SCSI-to-IDE等无法与其相连。

　　2、解决方案

　　EIDE阵列技术采用的是EIDE-to-IDERAID技术。它的使用方式很简单，只需用一根IDE数据线就可将DVR主机与硬盘阵列相连。IDE数据线的一端接在嵌入式DVR的IDE硬盘接口上，另一端接EIDE硬盘阵列，如下图所示。EIDE硬盘阵列采用了国际上先进的RAID5技术，它把装在硬盘阵列内的若干张IDE硬盘通过RAID技术变成一张超大容量的硬盘。当DVR启动时就会将整个硬盘阵列视为一张硬盘，DVR对阵列的读写操作跟普通IDE硬盘没有任何区别。此外，由于EIDE硬盘阵列采用了RAID5技术，因此它具备了数据容错的能力，当硬盘阵列内的任何一张硬盘损坏时，数据不会丢失，系统照常运转。如图1所示：

　　IDE数据线

　　备注：由于专业嵌入式DVR采用的是专有硬件结构和软件系统，因此并非所有的嵌入式DVR都能与EIDE硬盘阵列挂接。目前浙江大华的新款嵌入式DVR能够与EIDE硬盘阵列挂接，性能稳定。

　　二、PC嵌入式DVR大容量储存方案—–采用1394火线技术

　　1、储存现状

　　PC嵌入式DVR硬件结构采用通用的Intel架构，操作系统一般采用Linux系统。主机里面可以放8块硬盘。但如果用户储存时间较长，内建的硬盘容量则难以满足要求。以8路DVR为例，如果要求保存两个月的图像，则需要16个120G的硬盘。显然多余的硬盘必须外挂。目前市面上虽然有很多的外挂硬盘阵列，但因其价格昂贵，很难被广大用户和工程商所接受。

　　2、解决方案

　　由于PC嵌入式DVR采用的是通用硬件和软件平台，因此可以采用1394火线技术解决大容量储存。它的使用方式很简单，只需将一张1394卡插在DVR主机的PCI插槽上，用一根1394数据线将DVR主机与硬盘阵列相连即可。如图2所示：

　　备注：由于Linux系统种类繁多，各个PC嵌入式DVR厂商软件系统千差万别。因此，各个厂商必须对1394协议进行二次开发，以满足Linux系统主机对大容量数据储存的要求。目前已有成都科特、全球眼和一些台湾厂商的DVR系统能够采用1394火线技术实现大容量数据储存。

　　3、相关技术背景

　　（1）什么是1394

　　在计算机输出/输入（I/O）的方式中，通常会分为并行I/O及串行I/O，以最简易的说明就是计算机的打印口是并行I/O，R[FS:PAGE]S-232则是属串行I/O。传输的方式又分高速、低速传输。

　　高速传输SCSI设备

　　并行I/O

　　低速传输打印设备

　　高速传输FC-AL、SSA、1394等

　　串行I/O

　　低速传输RS-232口，USB接口

　　我们可以看出在串行I/O高速传输的代表性就是FC-AL（光纤回路），SSA（SerialStorageArchitecture）及1394三种。由于大家对于1394较少听过，下面针对1394的原理做一个介绍。

　　1394是Apple公司早于1986年提出的，但是在1995年才被IEEE协会定为IEEE-1394标准，1394在市场上存在着不同名称，如IEEE-1394、FireWire（火线）、i.link等，都是指的同一个1394的技术规格。IEEE同时也将电脑周边设备及家用电器产品之间发展出一个共同介面以便电脑周边设备及家用电器可以透过共同界面而连接在一起。在连接方面不成问题后，传输速率却是另一项考虑因素，如果在共同的连接界面的速度与频宽愈大时，愈能满足电脑周边设备与电器产品之间的大量数据传输，如1394硬盘阵列或DVR主机、数码摄像机等设备之间的数据、图像及声音的传输。

　　（2）1394的特性

　　点对点（PeertoPeer）

　　IEEE1394卡有点对点的传输模式，当多个1394设备串接在一起时，设备与设备之间的资料传输，不会因中间有其他设备而影响，数据会直接ByPass中间的设备而达到目的地。

　　高速传输

　　1394的传输速率是一特点，可以说与SCSI、FC-AL相当。目前可以达到450MB/S，但是成本却非常的低，对于图像，语音等数据（如DVR数据）的传输非常适合。

　　热插拔和即插即用（Plug&Play）

　　在1394环境及计算机中安装1394设备时，不需关机，在插入的设备后不需重新启动机器，即可立即识别使用。

　　支持同步与非同步数据传输

　　1394具有高速与即时的特点，也就是说在插入的Video设备的同时，1394本身会自我延迟后在下一Clock会将信号展现出来。

　　综上所述，嵌入式DVR要想在录存功能大于监控功能的领域如银行等有很大的作为，就必须解决储存问题。由于嵌入式DVR固有的特点，单靠DVR厂商或者单靠储存厂商很难解决问题。两者必须紧密合作，充分利用其各自的技术优势和经验，取长补短，共同迎接嵌入式DVR美好的明天。