智能視頻監(jiān)控（IVS）
“智能視頻監(jiān)控”（InligentVideoSurveillance，簡(jiǎn)稱IVS）智能視頻（IV，InligentVideo）技術(shù)源自計(jì)算機(jī)視覺（CV，ComputerVision）與人工智能（AI，ArtificialInligent）的研究，其發(fā)展目標(biāo)在于將圖像與事件描述之間建立一種映射關(guān)系，使計(jì)算機(jī)從紛繁的視頻圖像中分辯、識(shí)別出關(guān)鍵目標(biāo)物體，這一研究應(yīng)用于安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)、將能借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力過濾掉圖像中無用的或干擾信息、自動(dòng)分析、抽取視頻源中的關(guān)鍵有用信息，從而使傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機(jī)不但成為人的眼睛，也使“智能視頻分析”計(jì)算機(jī)成為人的大腦，并具有更為“聰明”的學(xué)習(xí)思考方式。這一根本性的改變，可極大地發(fā)揮與拓展視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用與能力，使監(jiān)控系統(tǒng)具有更高的智能化，大幅度降低資源與人員配置，同時(shí)，必將全面提升安全防范工作的效率。因此，智能視頻監(jiān)控（IVS）不僅僅是一種圖像數(shù)字化監(jiān)控分析技術(shù)，而是代表著一種更為的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用，體現(xiàn)著未來視頻監(jiān)控系統(tǒng)全面走向數(shù)字化、智能化、多元化的必然發(fā)展趨勢(shì)。

景深（depth of field）
在焦點(diǎn)前后各有一個(gè)容許彌散圓，這兩個(gè)彌散圓之間的距離就叫景深，即：在被攝主體（對(duì)焦點(diǎn)）前后，其影像仍然有一段清晰范圍的，就是景深。換言之，被攝體的前后縱深，呈現(xiàn)在底片面的影象模糊度，都在容許彌散圓的限定范圍內(nèi)。景深隨鏡頭的焦距、光圈值、拍攝距離而變化：鏡頭焦距越長(zhǎng)，景深越小；焦距越短，景深越大；光圈越大，景深越??；光圈越小，景深越大；距離越遠(yuǎn)，景深越大；距離越近，景深越小。

COMS & CCD
由兩種感光器件的工作原理可以看出，CCD的優(yōu)勢(shì)在于成像質(zhì)量好，但是由于制造工藝復(fù)雜，只有少數(shù)的廠商能夠掌握，所以導(dǎo)致制造成本居高不下，特別是大型CCD，價(jià)格非常高昂。同時(shí)，這幾年來，CCD從30萬像素開始，一直發(fā)展到現(xiàn)在的600萬，像素的提高已經(jīng)到了一個(gè)極限。 在相同分辨率下，CMOS價(jià)格比CCD便宜，但是CMOS器件產(chǎn)生的圖像質(zhì)量相比CCD來說要低一些。到目前為止，市面上絕大多數(shù)的消費(fèi)級(jí)別以及數(shù)碼相機(jī)都使用CCD作為感應(yīng)器；CMOS感應(yīng)器則作為低端產(chǎn)品應(yīng)用于一些攝像頭上，若有哪家攝像頭廠商生產(chǎn)的攝想頭使用CCD感應(yīng)器，廠商一定會(huì)不遺余力地以其作為賣點(diǎn)大肆宣傳，甚至冠以“數(shù)碼相機(jī)”之名。一時(shí)間，是否具有CCD感應(yīng)器變成了人們判斷數(shù)碼相機(jī)檔次的標(biāo)準(zhǔn)之一。 CMOS影像傳感器的優(yōu)點(diǎn)之一是電源消耗量比CCD低，CCD為提供優(yōu)異的影像品質(zhì)，付出代價(jià)即是較高的電源消耗量，為使電荷傳輸順暢，噪聲降低，需由高壓差改善傳輸效果。但CMOS影像傳感器將每一畫素的電荷轉(zhuǎn)換成電壓，讀取前便將其放大，利用3.3V的電源即可驅(qū)動(dòng)，電源消耗量比CCD低。CMOS影像傳感器的另一優(yōu)點(diǎn)，是與周邊電路的整合性高，可將ADC與訊號(hào)處理器整合在一起，使體積大幅縮小，例如，CMOS影像傳感器只需一組電源，CCD卻需三或四組電源，由于ADC與訊號(hào)處理器的制程與CCD不同，要縮小CCD套件的體積很困難。但目前CMOS影像傳感器首要解決的問題就是降低噪聲的產(chǎn)生，未來CMOS影像傳感器是否可以改變長(zhǎng)久以來被CCD壓抑的宿命，往后技術(shù)的發(fā)展是重要關(guān)鍵。

JPEG/M-JPEG
JPEG是一種靜止圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，它是一種標(biāo)準(zhǔn)的幀內(nèi)壓縮編碼方式。當(dāng)硬件處理速度足夠快時(shí)，JPEG能用于實(shí)時(shí)動(dòng)圖像的視頻壓縮。在畫面變動(dòng)較小的情況下能提供相當(dāng)不錯(cuò)的圖像質(zhì)量，傳輸速度快，使用相當(dāng)安全，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量較大。 M-JPEG源于JPEG壓縮技術(shù)，是一種簡(jiǎn)單的幀內(nèi)JPEG壓縮，壓縮圖像質(zhì)量較好，在畫面變動(dòng)情況下無馬賽克，但是由于這種壓縮本身技術(shù)限制，無法做到大比例壓縮，錄像時(shí)每小時(shí)約1-2GB空間，網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)需要2M帶寬，所以無論錄像或網(wǎng)絡(luò)發(fā)送傳輸，都將耗費(fèi)大量的硬盤容量和帶寬，不適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)錄像的需求，不大實(shí)用于視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

H.261/H.263
H.261標(biāo)準(zhǔn)通常稱為P*64，H.261對(duì)全色彩、實(shí)時(shí)傳輸動(dòng)圖像可以達(dá)到較高的壓縮比，算法由幀內(nèi)壓縮加前后幀間壓縮編碼組合而成，以提供視頻壓縮和解壓縮的快速處理。由于在幀間壓縮算法中只預(yù)測(cè)到后1幀，所以在延續(xù)時(shí)間上比較有優(yōu)勢(shì)，但圖像質(zhì)量難以做到很高的清晰度，無法實(shí)現(xiàn)大壓縮比和變速率錄像等。 H.263的基本編碼方法與H.261是相同的，均為混合編碼方法，但H.263為適應(yīng)極低碼率的傳輸，在編碼的各個(gè)環(huán)節(jié)上作了改進(jìn)，如以省碼字來提高編碼圖像的質(zhì)量，此外，H.263還吸取了MPEG的雙向運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)等措施，進(jìn)一步提高幀間編碼的預(yù)測(cè)精度，一般說，在低碼率時(shí)，采用H.263只要一半的速率可獲得和H.261相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量。

MPEG
MPEG是壓縮運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它采用了幀間壓縮，僅存儲(chǔ)連續(xù)幀之間有差別的地方 ，從而達(dá)到較大的壓縮比。MPEG現(xiàn)有MPEG—1、MPEG—2和MPEG—4三個(gè)版本，以適應(yīng)于不同帶寬和圖像質(zhì)量的要求。 MPEG—1的視頻壓縮算法依賴于兩個(gè)基本技術(shù)，一是基于16*16（像素*行）塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，二是基于變換域的壓縮技術(shù)來減少空域冗余度，壓縮比相比M-JPEG要高，對(duì)運(yùn)動(dòng)不激烈的視頻信號(hào)可獲得較好的圖像質(zhì)量，但當(dāng)運(yùn)動(dòng)激烈時(shí)，圖像會(huì)產(chǎn)生馬賽克現(xiàn)象。 MPEG-1以1.5Mbps的數(shù)據(jù)率傳輸視音頻信號(hào)，MPEG-1在視頻圖像質(zhì)量方面相當(dāng)于VHS錄像機(jī)的圖像質(zhì)量，視頻錄像的清晰度的彩色模式≥240TVL,兩路立體聲伴音的質(zhì)量接近CD的聲音質(zhì)量。 MPEG-1是前后幀多幀預(yù)測(cè)的壓縮算法，具有很大的壓縮靈活性，能變速率壓縮視頻，可視不同的錄像環(huán)境，設(shè)置不同的壓縮質(zhì)量，從每小時(shí)80MB至400MB不等，但數(shù)據(jù)量和帶寬還是比較大。 MPEG-2它是獲得更高分辨率（720*572）提供廣播級(jí)的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-2作為MPEG-1的兼容擴(kuò)展，它支持隔行掃描的視頻格式和許多性能包括支持多層次的可調(diào)視頻編碼，適合多種質(zhì)量如多種速率和多種分辨率的場(chǎng)合。它適用于運(yùn)動(dòng)變化較大，要求圖像質(zhì)量很高的實(shí)時(shí)圖像。對(duì)每秒30幀、720*572分辨率的視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮，數(shù)據(jù)率可達(dá)3-10Mbps。由于數(shù)據(jù)量太大，不適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)錄像的需求。 MPEG-4是為移動(dòng)通信設(shè)備在Internet網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸視音頻信號(hào)而制定的低速率、高壓縮比的視音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)是面向?qū)ο蟮膲嚎s方式，不是像MPEG-1和MPEG-2那樣簡(jiǎn)單地將圖像分為一些像塊，而是根據(jù)圖像的內(nèi)容，其中的對(duì)象（物體、人物、背景）分離出來，分別進(jìn)行幀內(nèi)、幀間編碼，并允許在不同的對(duì)象之間靈活分配碼率，對(duì)重要的對(duì)象分配較多的字節(jié)，對(duì)次要的對(duì)象分配較少的字節(jié)，從而大大提高了壓縮比，在較低的碼率下獲得較好的效果， MPEG-4支持MPEG-1、MPEG-2中大多數(shù)功能，提供不同的視頻標(biāo)準(zhǔn)源格式、碼率、幀頻下矩形圖形圖像的有效編碼。

H.264
H.264是ITU-T的VCEG（視頻編碼專家組）和ISO/IEC的MPEG（活動(dòng)圖像編碼專家組）的聯(lián)合視頻組（JVT：joint video team）開發(fā)的一個(gè)新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。1998年1月份開始草案征集，1999年9月，完成*個(gè)草案，2001年5月制定了其測(cè)試模式TML-8，2002年6月的 JVT第5次會(huì)議通過了H.264的FCD板。目前該標(biāo)準(zhǔn)還在開發(fā)之中，預(yù)計(jì)明年上半年可正式通過。 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H.263++好得多的壓縮性能；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)和語法，有利于對(duì)誤碼和丟包的處理；應(yīng)用目標(biāo)范圍較寬，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；它的基本系統(tǒng)是開放的，使用無需版權(quán)?！　≡诩夹g(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4×4塊的整數(shù)變換、分層的編碼語法等。這些措施使得H.264算法具有很的高編碼效率，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和無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。其實(shí)現(xiàn)在多數(shù)的什么H.264都是H.263＋＋通過改進(jìn)后的算法，是壓縮率變的小了點(diǎn)（包括現(xiàn)在有個(gè)別的生產(chǎn)廠家，我同事都看到過他們的源代碼）！如果是從單個(gè)畫面清晰度比較，MPEG4有優(yōu)勢(shì)；從動(dòng)作連貫性上的清晰度，H.264有優(yōu)勢(shì)！