通信電纜 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 無(wú)線通信 云計(jì)算|大數(shù)據(jù) 顯示設(shè)備 存儲(chǔ)設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)輔助設(shè)備 信號(hào)傳輸處理 多媒體設(shè)備 廣播系統(tǒng) 智慧城市管理系統(tǒng) 其它智慧基建產(chǎn)品
北京縱志禾呈科技有限公司
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閱讀：2641發(fā)布時(shí)間：2009-10-30
北京縱志禾呈科技有限公司是北京地區(qū)一家安防監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)多年的經(jīng)營(yíng)，在業(yè)內(nèi)已小有名氣。公司也經(jīng)常根據(jù)自己對(duì)產(chǎn)品的了解在網(wǎng)上發(fā)布一些技術(shù)方面的文章，得到廣大網(wǎng)友的好評(píng)，今天就來(lái)談?wù)勔曨l監(jiān)控系統(tǒng)的壓縮模式，希望大家能從中學(xué)習(xí)到自己需要的知識(shí)。
一、H.264概述與MPEG-X的區(qū)別
隨著市場(chǎng)的需求,在盡可能低的存儲(chǔ)情況下獲得好的圖像質(zhì)量和低帶寬圖像快速傳輸已成為視頻壓縮的兩大難題。為此IEO/IEC/和ITU-T兩大標(biāo)準(zhǔn)化組織聯(lián)手制定了新一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.264。
H.264和以前的標(biāo)準(zhǔn)一樣,也是DPCM加變換編碼的混合編碼模式。但它采用“回歸基本”的簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì),不用眾多的選項(xiàng),獲得比MEPG-4好得多的壓縮性能;H.264加強(qiáng)了對(duì)各種信道的適應(yīng)能力,采用“網(wǎng)絡(luò)友好”的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法,有利于對(duì)誤友和丟包的處理;H.264應(yīng)用目標(biāo)范圍較寬,可以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸（存儲(chǔ)）場(chǎng)合的需求。
在技術(shù)上,H.264標(biāo)準(zhǔn)中有多個(gè)閃光之處,如統(tǒng)一的VLC符號(hào)編碼,高精度、多模式的位移估計(jì),基于4塊的整數(shù)變換、分層的編碼語(yǔ)法等。這些措施使得H.264得算法具有很高的編碼效率,在相同的重建圖像質(zhì)量下,能夠比H.263節(jié)約50%左右的碼率。H.264的碼流結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng),增加了差錯(cuò)恢復(fù)能力,能夠很好地適應(yīng)IP和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
H.264能以較低的數(shù)據(jù)速率傳送基于聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的視頻流,在視頻質(zhì)量、壓縮效率和數(shù)據(jù)包恢復(fù)丟失等方面,超越了現(xiàn)有的MPEG-2、MPEG-4和H.26x視頻通訊標(biāo)準(zhǔn),更適合窄帶傳輸。
MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)視頻編碼部分的基本得法與H.261/ H.263相似,也采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g預(yù)測(cè)、二維DCT、VLC游程編碼等措施。此外還引入了幀內(nèi)幀（I）、預(yù)測(cè)幀（P）、雙向預(yù)測(cè)幀（B）和直流幀（D）等概念,進(jìn)一步提高了編碼效率。在MPEG-1的基礎(chǔ)上,MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)在提高圖像分辨率、兼容數(shù)字電視等方面做了一些改進(jìn),例如它的運(yùn)動(dòng)適量的精度為半像素;在編碼運(yùn)算中（如運(yùn)動(dòng)估計(jì)和DCT）區(qū)分“幀”和“場(chǎng)”;引入了編碼的可分級(jí)性技術(shù),如空間可分級(jí)性、時(shí)間可分級(jí)性和信噪比可分級(jí)性等。近年推出的MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)引入了基于視聽(tīng)對(duì)象（AVO：Audio-Visual Object）的編碼,大提高了視頻通信的交互能力和編碼效率。MPEG-4中還采用了一些新的技術(shù),如形狀編碼、自適應(yīng)DCT、任意開(kāi)頭視頻對(duì)象編碼等。但是MPEG-4的基本視頻編碼器還屬于和3相似的一類混合編碼器。
總之,MPEG毓標(biāo)準(zhǔn)從針對(duì)存儲(chǔ)媒體的應(yīng)用發(fā)展到適應(yīng)傳輸媒體的應(yīng)用,其核心視頻編碼的基本框架是和H.261一致的,其中引人注目的MPEG-4的“基于對(duì)象的編碼”部分由于尚有技術(shù)障礙,目前還難以普遍應(yīng)用。因此,在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新的視頻編碼建議H.264克服了前者的弱點(diǎn),在混合編碼的框架下引入了新的編碼方式,提高了編碼效率,在低碼流下可達(dá)到圖像質(zhì)量。
二、H.264的技術(shù)特點(diǎn)
2.1 分層設(shè)計(jì)
2 視頻編碼層具有的視頻內(nèi)容表示功能;
2 網(wǎng)絡(luò)提取層將網(wǎng)絡(luò)中所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和傳送;
2.2 高精度、多模式運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)
2 支持1/4或1/8像素精度的運(yùn)動(dòng)矢量;
2 多模式的靈活和細(xì)致的劃分,大提高了運(yùn)動(dòng)估計(jì)的程度;
2 多幀參考技術(shù);
2.3 幀內(nèi)預(yù)測(cè)功能
2 在空間域進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼算法,以便取得更有效的壓縮：
2.4 4×4塊的整數(shù)變換
2 由于用二變換塊的尺寸縮小,運(yùn)動(dòng)物體的劃分更,這樣,不但變換計(jì)算量比較小,而且在運(yùn)動(dòng)物體邊緣處的銜接誤疾差也大為減小：
2 為了提高碼率控制的能力,量化步長(zhǎng)的變化的幅度控制在125%左右,而不是以不變的增幅變化。為了強(qiáng)調(diào)彩色的逼真性,對(duì)色度系數(shù)采用了較小量化步長(zhǎng);
2.5 統(tǒng)一的VLC
2 為快速再同步而經(jīng)過(guò)優(yōu)化的,可以有效防止誤碼。
三、HETAI在監(jiān)控的應(yīng)用
3.1 HETAI 系統(tǒng)簡(jiǎn)介
HETAI 是采用止前*H.264視頻壓縮算法的專業(yè)數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品,具有強(qiáng)大的視頻/音頻壓縮引擎,與MPEG-4壓縮方式的硬盤錄像機(jī)相比,壓縮比可提高近30%,大大提高了存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬,同理采用新的算法極大地抑制了由于攝像機(jī)噪聲導(dǎo)致的圖像失真,背景流動(dòng)現(xiàn)象,便圖像質(zhì)量更加清晰。H.264產(chǎn)品的推出無(wú)疑又使我國(guó)的數(shù)字監(jiān)控技術(shù)上了一個(gè)新的臺(tái)階。
系統(tǒng)采用的H264視頻壓縮技術(shù)和G。729的音頻壓縮技術(shù),實(shí)現(xiàn)超大無(wú)損壓縮。具備本地實(shí)時(shí)監(jiān)視、音視頻同步壓縮存儲(chǔ)、組合報(bào)警、有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸、管理權(quán)限設(shè)置等多種功能,單個(gè)本地系統(tǒng)可完成顯示16路監(jiān)控畫面、每路可單獨(dú)放大和切換,查詢錄象記錄及進(jìn)行回放。每個(gè)本地系統(tǒng)均可通過(guò)不同的網(wǎng)絡(luò)方式組成有線或無(wú)線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。
3.2 HETAI 系統(tǒng)主要特點(diǎn)：
采用時(shí)間的H.264視頻編碼技術(shù),具有高清晰度的畫質(zhì);
在壓縮處理過(guò)程中使用多種技術(shù),保證以zui低碼流達(dá)到*畫質(zhì),采用幀內(nèi)壓縮,*馬賽克出現(xiàn);
提供多種圖象處理方法,加強(qiáng)噪音信號(hào)的過(guò)濾,畫面更平滑。
可同時(shí)支持H.264、MPEG-4壓縮格式;
實(shí)時(shí)壓縮、實(shí)時(shí)預(yù)覽、實(shí)時(shí)回放;
支持I\\B\\P幀多種組合/量化模式,圖象壓縮比更大;
在壓縮過(guò)程中,可動(dòng)態(tài)抽幀,可隨時(shí)恢復(fù),進(jìn)一步減少存儲(chǔ)空間;
預(yù)覽、壓縮不占用CPU時(shí)間,互不干擾;
可動(dòng)態(tài)設(shè)置多種視音頻壓縮參數(shù),達(dá)到*視聽(tīng)效果;
碼流可調(diào),占用硬盤空間zui少可達(dá)40兆每小時(shí);
工藝精良,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;低功耗,發(fā)熱少,系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性高;
3.3 主要技術(shù)規(guī)格
壓縮畫面以及分辨,支持CIF/QCIF,圖象分辨率352X288,圖象壓縮
壓縮格式：支持H.264、MPEG-4壓縮格式;
壓縮幀率：1-25幀可調(diào)
壓縮碼率：64K~2Mbit/秒,支持CBR\\VBR\\Hybrid
三種碼率控制方式：變碼流、動(dòng)碼流、混合碼流
網(wǎng)絡(luò)傳輸
支持PSTN/DDN/LAN/WAN等網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸與控制
每個(gè)服務(wù)器支持32路TCP/UDP傳輸,組播無(wú)限制
3.4系統(tǒng)功能
多畫面分割：?jiǎn)温贰⑺穆贰⒕怕贰⑹贰⑷溜@示等多種畫面分割;
采用錄象方式;常規(guī)錄象,動(dòng)態(tài)錄象,視頻移動(dòng)報(bào)警錄象,定時(shí)錄象;
字符/時(shí)間疊加功能：可以在每一路視頻上疊加地點(diǎn)信息,便于查詢;
多用戶管理：可設(shè)置多級(jí)管理員權(quán)限;
工作日志：詳細(xì)記錄系統(tǒng)工作狀態(tài),方便用戶管理;
報(bào)警：具有報(bào)警輸入/輸出功能,單獨(dú)設(shè)置報(bào)警區(qū)域和靈敏度
圖象亮度/對(duì)比度/色度/飽和度隨時(shí)可調(diào)
支持G.729標(biāo)準(zhǔn)音頻壓縮,線性音頻輸入,音質(zhì)好,占硬盤空間少
回放檢索：根據(jù)時(shí)間、日期、攝象機(jī)編號(hào)分別回放檢索
3.5 HETAI系統(tǒng)應(yīng)用
技術(shù)的成熟和不斷人性化的設(shè)計(jì),使得本系統(tǒng)得以進(jìn)入金融、保險(xiǎn)等特殊領(lǐng)域,而且在樓宇、文化教育、醫(yī)學(xué)研究、交通指揮管制、在建工程管理、惡劣工況管理、海關(guān)及公、檢、法商業(yè)貿(mào)易等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
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