【安防知識(shí)網(wǎng)】基于歷史原因，監(jiān)控市場(chǎng)仍以廣泛使用的國(guó)際音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，如H.263、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-4 AVC(簡(jiǎn)稱AVC，也稱JVT、H.264)等為主流，其核心技術(shù)專利和知識(shí)產(chǎn)權(quán)都被日本、歐美等國(guó)的少數(shù)公司和科研院所壟斷。對(duì)于中國(guó)的安防產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)與專利收費(fèi)問(wèn)題的壓力將不斷增加，由此對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的負(fù)面影響也將日趨突出。在核心標(biāo)準(zhǔn)上受制于人將極大地阻礙我國(guó)安防產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

　　AVS產(chǎn)業(yè)化的最佳模式是設(shè)計(jì)高性能DSP芯片加AVS編碼算法，便于廠家快速設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，而避開(kāi)復(fù)雜的AVS算法。這種模式具有軟件算法靈活可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，方便擴(kuò)充算法功能。該硬件方案采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)功能的不同主要有音視頻編解碼模塊、音視頻信號(hào)數(shù)模變換模塊、外部存儲(chǔ)模塊(DDR2存儲(chǔ)器、NOR Flash、NAND Flash、硬盤(pán)、SD卡等)、CPLD邏輯控制模塊、10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)通信模塊、USB接口模塊、紅外遙控模塊、鍵盤(pán)控制模塊、云臺(tái)控制模塊、GPS定位模塊、CF無(wú)線網(wǎng)卡模塊、串口(包括RS232和RS485)、電源管理模塊和總線擴(kuò)展槽等模塊組成。該模式不僅能同時(shí)滿足視頻應(yīng)用對(duì)運(yùn)算能力和控制功能的要求，而且大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

　　在我國(guó)，大部分監(jiān)控設(shè)備廠商尚不具備AVS編碼算法的研發(fā)能力的現(xiàn)狀下，該模式很好的滿足了現(xiàn)在嵌入式視頻應(yīng)用領(lǐng)域?qū)μ幚砥餍酒囊?，很有可能成為今后視頻應(yīng)用處理器芯片的主流解決方案。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)中存在的信源、信道、終端等多種異構(gòu)性，使得各視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的海量視頻資源難以高效融合，無(wú)法保障監(jiān)控系統(tǒng)跨行業(yè)跨區(qū)域的互聯(lián)互通、共享共用。因此如何突破異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信源、信道、終端之間差異造成的互聯(lián)、互通、協(xié)同工作的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)海量音視頻資源之間的融合，成為當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。具體主要包括以下方面。

　　(1)信源的異構(gòu)性：在視頻監(jiān)控領(lǐng)域目前存在多種信源編碼格式，包括MPEG-4、H.263、H.264、AVS等。這些不同的編碼格式適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，例如MPEG-4適用于交互式對(duì)象編碼、流媒體應(yīng)用，是面向?qū)ο蟮木幋a標(biāo)準(zhǔn);H.263適用于極低碼率的應(yīng)用場(chǎng)景。因此，如何適應(yīng)信源編碼格式的異構(gòu)性是當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)挑戰(zhàn)。

　　(2)信道的異構(gòu)性：在視頻監(jiān)控領(lǐng)域目前存在多種傳輸信道，包括ISDN、xDSL、GPRS、CDMA等。其中與有線信道相比，無(wú)線信道的帶寬較低，通常只有幾十Kbps，誤碼率則較高，可以達(dá)到10-3-10-5。而且不同的無(wú)線信道具有不同的帶寬和誤碼率。因此如何適應(yīng)信道帶寬和誤碼率的異構(gòu)性是當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)挑戰(zhàn)。

　　(3)終端的異構(gòu)性：在視頻監(jiān)控領(lǐng)域目前存在多種終端設(shè)備，不同的終端如PC、掌上電腦、手機(jī)等具有不同的計(jì)算能力和顯示能力。如MOTOROLA A780型號(hào)手機(jī)最大僅支持播放320×240、15f/s的視頻。因此，如何適應(yīng)終端計(jì)算和顯示能力的異構(gòu)性是當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)挑戰(zhàn)。[nextpage]

　　上述視頻監(jiān)控系統(tǒng)中存在的信源、信道、終端等多種異構(gòu)性，使得各視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的海量視頻資源難以高效融合，無(wú)法保障監(jiān)控系統(tǒng)跨行業(yè)跨區(qū)域的互聯(lián)互通、共享共用。因此如何突破異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信源、信道、終端之間差異造成的互聯(lián)、互通、協(xié)同工作的技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)海量音視頻資源之間的融合，成為當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。而近年來(lái)逐漸成為研究熱點(diǎn)的視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)正是解決這一問(wèn)題的有效途徑。

　　視頻轉(zhuǎn)碼是一種將已壓縮的視頻數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換為另一種格式的技術(shù)。其中視頻數(shù)據(jù)的格式參數(shù)包括信源格式、分辨率、碼率等。相應(yīng)地轉(zhuǎn)碼也主要分為：信源格式、降碼率、降分辨率等多種轉(zhuǎn)碼。

　　在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過(guò)視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換是保障監(jiān)控視頻整合和共享的有效手段，如圖1所示。

圖1  基于視頻轉(zhuǎn)碼的視頻監(jiān)控系統(tǒng)

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　　對(duì)于視頻轉(zhuǎn)碼，最簡(jiǎn)單的方案就是全解全編：解碼器將輸入碼流完全解碼成原始視頻序列，編碼器再將這個(gè)視頻序列編碼為目標(biāo)格式。但是這種方案沒(méi)有利用轉(zhuǎn)碼輸入視頻流的信息，因此轉(zhuǎn)碼效率很低。因此如何基于轉(zhuǎn)碼前后視頻流的相關(guān)性，在已知輸入視頻流特征信息的條件下盡量提高輸出視頻流的轉(zhuǎn)碼效率，是視頻轉(zhuǎn)碼的核心問(wèn)題。目前基于信息重用的視頻轉(zhuǎn)碼方案可以大致分為四種：像素域閉環(huán)方案、開(kāi)環(huán)方案、頻率域閉環(huán)方案、快速頻率域閉環(huán)方案。

　　AVS有望在今后成為視頻監(jiān)控領(lǐng)域的主導(dǎo)編碼標(biāo)準(zhǔn)，但其大規(guī)模應(yīng)用尚需時(shí)日，故構(gòu)建高效MPEG-4到AVS轉(zhuǎn)碼器可以緩解目前AVS視頻碼流緊缺的壓力，實(shí)現(xiàn)AVS標(biāo)準(zhǔn)的平穩(wěn)過(guò)渡。

　　·充分利用城市范圍內(nèi)現(xiàn)有的各類圖像資源，通過(guò)開(kāi)發(fā)多功能轉(zhuǎn)碼器將分布在城市各處的具有不同圖像編碼格式、不同接入帶寬的圖像監(jiān)控系統(tǒng)連接起來(lái);

　　·轉(zhuǎn)碼器能夠支持主流的視頻編碼格式標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)控網(wǎng)上通用的圖像尺寸;

　　·轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出圖像碼率的控制;

　　·轉(zhuǎn)碼后的圖像質(zhì)量損失小;

　　·出于安全性考慮，對(duì)監(jiān)控圖像的訪問(wèn)和瀏覽必須是實(shí)時(shí)的，從而要求轉(zhuǎn)碼器轉(zhuǎn)碼速度不得低于25fps。