視頻編解碼技術是視頻監(jiān)控的實現(xiàn)基礎和關鍵技術，視頻監(jiān)控在不斷發(fā)展的同時，對視頻編解碼技術的需求也在不斷提高。早先，在監(jiān)控系統(tǒng)中，視頻處理技術僅僅用來壓縮存儲數(shù)字化的視頻信息。隨著監(jiān)控系統(tǒng)高清化、網(wǎng)絡化和智能化的發(fā)展，安防領域有著壓縮存儲需求、顯示和播放需求、網(wǎng)絡QoS需求、安全性需求、交互性需求等一系列新的應用需求。而在編解碼方式應用上，與多媒體業(yè)類似，也以MPEG-4、H.264為主。
MPEG-4、H.264占據(jù)主流
在采訪中，北京中星微電子有限公司高級算法總監(jiān)邱嵩談到：“當前的視頻監(jiān)控，正在從模擬技術向數(shù)字技術演變，作為數(shù)字處理核心技術之一的視頻編解碼技術應用越來越廣。目前已經(jīng)部署的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，大量采用MPEG-4和H.264，尤以MPEG-4簡單檔次(simple profile)和H.264基本檔次(baseline profile)居多，少數(shù)較新的監(jiān)控設備和系統(tǒng)支持功能更強大的H.264主要檔次(main profile)。”此外，由我國自主研發(fā)的專門針對安防監(jiān)控應用的視音頻編解碼技術——SVAC已經(jīng)正式成為國家標準，可以更好地滿足安防監(jiān)控的實際應用需求。SVAC作為新的專門針對安防監(jiān)控應用的視音頻編解碼技術，已有多種產(chǎn)品，并在一些試點示范項目上得到應用，其特點和優(yōu)勢正日益顯現(xiàn)。
當然，由于每種技術都有自身特定的壓縮比，因而在選用上應該針對不同的應用領域和目的而定。四川艾普視達數(shù)碼科技有限公司市場部經(jīng)理范清華表示：MPEG4 這種壓縮方式主要用在早期的DVR中。而H.264標準具有比MPEG-4更高的壓縮率，低碼率、低延時，從而可以進一步減少對帶寬的占用，是目前網(wǎng)絡視頻監(jiān)控行業(yè)采用最多的標準。另外，在某些特殊應用場所，也會應用上MJPEG，比如電子警察中的抓拍，以期獲得較好的圖質。
畫質優(yōu)先 兼顧碼率控制
呈現(xiàn)最佳畫質，是視頻監(jiān)控業(yè)者矢志不渝的追求。然而在視頻監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化過程中，帶寬占用和圖像質量的矛盾貫穿始終。據(jù)中星微電子邱嵩介紹，解決這個矛盾，還得從技術上入手，在保證重要圖像質量的前提下，設法降低帶寬占用。具體方案包括：
· 采用具有更高壓縮編碼效率的方案，比如采用CABAC技術可以比目前常用的VLC技術在同等圖像質量下減少編碼碼字在10%以上;
· 采用感興趣區(qū)域(ROI)變質量編碼技術，在保證用戶關注區(qū)域圖像質量的前提下，通過減少背景區(qū)域的編碼碼字來降低帶寬占用;特別是和智能視頻分析技術相結合，通過智能視頻分析結果來劃定感興趣區(qū)域，使得這項技術擁有更靈活的應用方式和更廣闊的應用空間;例如，監(jiān)控端需要在大屏幕上查看質量很好的圖像;進行自動圖像分析卻只需要稍低質量的圖像;再如手持用戶需要看高質量的感興趣區(qū)域圖像，同時大屏幕上又需要查看監(jiān)控的整體圖像等等。松下的VIQS技術即是以其為藍本;
· 采用可伸縮視頻編碼(SVC)技術，通過對視頻數(shù)據(jù)的分層次編碼來滿足不同帶寬和圖像質量的需求?？缮炜s的視頻編碼技術因為具有良好的網(wǎng)絡適應性，所以圍繞它的應用，尤其是網(wǎng)絡環(huán)境下的應用，會越來越多。可以預見，在未來的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控中，可伸縮技術將是保證網(wǎng)絡傳輸質量的一個重要實現(xiàn)技術。蘇州科達趙波表示，視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡化，說明應用環(huán)境的日趨復雜，使得一次編碼，隨處瀏覽的概念廣為流行，SVC作為這個概念的實現(xiàn)者，正在市場中取得越來越廣的應用;[nextpage]
而在?？低晥D像處理部產(chǎn)品經(jīng)理俞?？磥?，對于碼流過大的問題，若是拋開成本等因素，最直接的方法當然是采用更高級的壓縮技術。拿H.264來說，目前市場產(chǎn)品使用的大多是基本檔次，即Baseline Profile，而實際上H.264還有壓縮比更高的主檔次Main Profile和針對高清應用的高級檔次High Profile。以Main Profile為例，其中包括針對隔行制式信號設計的field coding場編碼方法，在DVR連接模擬相機進行4cif/D1分辨率編碼的時候，能夠大幅提高壓縮視頻的保真度。據(jù)了解，艾普視達監(jiān)控新品基于H.264 Main Profile @Level 5.0壓縮算法，其在保證圖像質量的前提下，延時可以控制在250毫秒。
挑戰(zhàn)不容忽視
視頻壓縮的目的是對數(shù)字視頻進行編碼——在保持視頻質量的同時占用盡可能少的存儲空間或在網(wǎng)絡傳輸時占有更少的帶寬，不過，在視頻監(jiān)控行業(yè)，視頻編解碼技術應用之路并不坦蕩。
在采訪的書面回復中，中星微電子邱嵩表示，MPEG-4和H.264是在廣電和互聯(lián)網(wǎng)領域應用較廣的視頻編解碼技術，技術上比較成熟。目前支持這兩個標準的視頻監(jiān)控產(chǎn)品種類較豐富，但多數(shù)僅支持兩個標準中最簡單、最基礎的功能集合，而且由于是從廣電領域借用的標準，對一些視頻監(jiān)控應用的特殊需求支持不夠，例如，對現(xiàn)場視頻信息的保真度不夠、網(wǎng)絡適應性不強、沒有考慮對機器智能分析和識別的支持、缺少對監(jiān)控專用信息的支持、缺少對數(shù)據(jù)安全性和真實性的保護等等。
其次，前面談到 MPEG-2、MPEG-4、H.263和H.264在制定的時候沒有特別把安防視頻監(jiān)控的需求考慮進去。這些現(xiàn)存標準也并不能夠完全適合安防行業(yè)的各種特殊需求。比如視頻監(jiān)控要求編碼技術具有可伸縮性，以適應不同的網(wǎng)絡情況以及存儲和檢索的不同要求。另外，視頻編碼技術應該易于實現(xiàn)視頻對象的分割，以有利于監(jiān)控中預警信號的產(chǎn)生和事后對資料取證比對。
再者，一些先進的編解碼技術還沒有應用在視頻監(jiān)控中。現(xiàn)存的一些先進的編解碼技術還沒有很好地應用在安防監(jiān)控中，比如說可伸縮視頻編解碼、多視點視頻編碼等等?，F(xiàn)在的監(jiān)控系統(tǒng)中，使用的編解碼技術主要還是解決壓縮存儲的問題。所以，在安防監(jiān)控領域中，需要進一步加強對于編解碼前沿技術的研究。
最后，智能處理技術還沒有成熟應用。智能化的視頻監(jiān)控需要具有圖像檢測預警的功能。目前，在一些大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)幾乎只作為一種提供事后取證錄像的工具。因為在這些大型項目中，比如城市監(jiān)控，一般有成百上千個監(jiān)控點，工作人員根本無力管理和監(jiān)看，因此，監(jiān)控系統(tǒng)也喪失了原來擁有的預防能力。安防行業(yè)迫切需要的是智能化的視頻監(jiān)控，及時預警事件(盜竊、破壞、入侵)可能發(fā)生或正在進行的事件，提醒管理人員事態(tài)的發(fā)展到了限定的界線，以便及時地阻止事件，避免產(chǎn)生嚴重的后果。
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