重慶監(jiān)控系統(tǒng)中幾種主要的視頻壓縮算法隨著人們的安防意識的不斷加強，監(jiān)控系統(tǒng)已經發(fā)展到了前所未有的新高度。公交攝像頭、電信全球眼、公共場所電子眼等與監(jiān)控系統(tǒng)相關話題在社會掀起了一陣又一陣關于人身安全與個人隱私取舍的熱烈討論。可見監(jiān)控系統(tǒng)至于當今社會的重要性不言而喻。

　　重慶監(jiān)控系統(tǒng)大致可分為信號采集、傳輸、記錄三部分。應用不同的視頻壓縮格式會影響到圖像清晰度、畫面延時、穩(wěn)定性，主要的視頻壓縮算法包括：M-JPEG、Mpeg、H.264、Wavelet(小波壓縮)、JPEG2000、AVS。

　　MPEG

　　MPEG是MovingPicturesExpertsGroup,動態(tài)圖象專家組的英文縮寫，小組始建于1988年，專門負責為CD建立視頻和音頻標準，其成員均為視頻、音頻及系統(tǒng)領域的技術專家。MPEG共包括MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，MPEG-7四種算法。

　　MPEG-1制定于1992年，為工業(yè)級標準而設計，可適用于不同帶寬的設備，如CD-ROM、Video-CD、CD-i;

　　MPEG-2制定于1994年，設計目標是高級工業(yè)標準的圖象質量以及更高的傳輸率，除了做為DVD的指定標準外，還可用于為廣播，有線電視網，電纜網絡以及衛(wèi)星直播(DirectBroadcastSatellite)提供廣播級的數字視頻;

　　MPEG3是ISO/IEC最初為HDTV開發(fā)的編碼和壓縮標準，要求傳輸速率在20Mbits/sev-40Mbits/sec間，但這將使畫面有輕度扭曲，而且由于MPEG2的高速發(fā)展，此算法已被淘汰;

　　MPEG-4傳輸速率要求較低，與MPEG-1和MPEG-2相比，更適于交互AV服務以及遠程監(jiān)控。此算法也是目前在監(jiān)控領域應用比較廣泛、成熟的;目前市場上的MPEG-4壓縮算法有MPEG-4ASP(AdvancedSimpleProfile),MPEG-4SP(SimpleProfile),及MPEG-4ShortHeader，其中由于MPEG-4ASP提供完整的I,B,Pframes，因此可提供較好的壓縮比率，而MPEG-4SP及MPEG-4ShortHeader只能提供I,Pframes，因此在相同的影像畫質下，MPEG-4ASP所需的頻寬遠比MPEG-4SP或ShortHeader來得小。在目前的實際應用中，MPEG-4ASP及SP通常用在ASIC架構的芯片上，而ShortHeader多用在DSP架構上。

　　H.264

　　H.264從技術上來說也是屬于MPEG-4范疇的，是ITU-T的視頻編碼專家組(VCEG)和ISO/IEC的活動圖像編碼專家組(MPEG)的聯(lián)合視頻組(JVT：jointvideoteam)開發(fā)的一個新的數字視頻編碼標準，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。與MPEG-4一樣，H.264是目前在監(jiān)控領域應用比較廣泛的算法。在同等的圖像質量條件下，H.264具有更高的數據壓縮比當前MPEG-2高2-3倍，比MPEG-4高1.5-2倍。H.264具有一定的先進性是公認的，但是它并不是首選的壓縮標準，特別是作為監(jiān)控產品，因為它還帶有一些技術上的缺陷，如系統(tǒng)資源占用高、音視頻不同步以及錄象占用空間大。

　　M-JPEG

　　M-JPEG(Motion-JoinPhotographicExpertsGroup)技術即運動靜止圖像(或逐幀)壓縮技術，廣泛應用于非線性編輯領域可精確到幀編輯和多層圖像處理，把運動的視頻序列作為連續(xù)的靜止圖像來處理，這種壓縮方式單獨完整地壓縮每一幀，在編輯過程中可隨機存儲每一幀，可進行精確到幀的編輯，不過M-JPEG壓縮效率比較低，存儲占用的空間大到每幀8~15K字節(jié)，最好也只能做到每幀3K字節(jié)，但如果因此而采用高壓縮比則視頻質量會嚴重降低。此外，M-JPEG這種壓縮方式并不是一個完全統(tǒng)一的壓縮標準，不同廠家的編解碼器和存儲方式并沒有統(tǒng)一的規(guī)定格式。

　　Wavelet(小波壓縮)

　　小波變換(WAVELET)是MPEG4標準的一部分。該算法在圖象處理方式上的特殊性，決定了它在影像回放和遠程傳輸方面上的優(yōu)越性。在回放時畫面的清晰度遠MPEG4等壓縮算法高得多。WAVELET算法使用逐漸編碼方法，它先將整個圖像以較低的分辯率編碼，然后逐漸增加細節(jié)，這和MPEG2等，則是將圖像分成一定大小的圖塊，進行編碼，如果需要不同的分辯率，則需要再次分割圖像，并逐個編碼。用WVELET算法處理的圖像，輪廓清晰，既便在圖像分辯率較低時，在辨認局部表情和面板數字這些細節(jié)時，也比其它壓縮算法效果好得多。WAVELET的力像質量好，圖像質量和傳輸位率之間為線性關系。JPEG2000算法也是以WAVELET為技術核心開發(fā)的。

　　JPEG2000

　　JPEG2000，正式名稱為"ISO15444"，同樣是由JPEG組織負責制定，與傳統(tǒng)JPEG最大的不同是在于它放棄了JPEG所采用的以離散馀弦轉換(DiscreteCosineTransform)為主的區(qū)塊編碼方式，而改采以小波轉換(Wavelettransform)為主的多解析編碼方式。小波轉換的主要目的是要將影像的頻率成分抽取出來。可以實現比JPEG更高的壓縮比和同時支持有損壓縮和無損壓縮。不過目前在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用還是比較少。

　　AVS

　　AVS(AudioVideocodingStandard)是我國第一個具有自主知識產權的數字音視頻編解碼技術標準。AVS標準在國家標準計劃中的正式名稱為《信息技術先進音視頻編碼》，它是我國第一個具有自主知識產權、達到國際先進水平的數字音視頻編解碼標準。通過綜合的評測對比，AVS與H.264的編碼效率處于同一水平，不過由于具有自主的知識產權，在相關產品開發(fā)上具有明顯的成本優(yōu)勢。

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