一、  概述

    數字視頻監控相關產品的技術和產業化發展近幾年來一直是國內安防行業的一個熱點，通過國內整個行業的不斷努力目前數字監控的技術水平達到了國際先進水平，開始直接參與國際競爭，同時產品已經開始進入國際市場。我們在國際市場上的競爭力來源于我們掌握了相關的核心技術，核心技術決定了產品在市場上的競爭力。

    本文內容主要介紹一下目前數字監控行業相關的技術以及應用前景，探討下一代產品的應用發展趨勢。內容主要包括以下幾個方面：

    視頻壓縮算法：這是決定產品主要特性的技術，壓縮算法在不斷發展之中。

    網絡技術：面向未來多用途的視頻多媒體設備以及大規模數字視頻多媒體網絡系統的構成基礎。

    智能化技術：數字視頻系統根據應用領域的不同可以提供各種智能化的功能，這樣才能夠拓展市場，提升產品的競爭力。

    二、  視頻壓縮算法

    1.     H.264壓縮算法

    目前壓縮算法分為兩大類：標準算法和專用算法。標準算法為國際組織ISO/ITU發布，早期的JPEG壓縮比太小，傳輸網絡帶寬要求過高；后期MPEG 1算法壓縮比有所提高，但是還不能適應目前的寬帶網絡；近兩年來MPEG 4/H.263 的推廣使得遠程傳輸成為可能。專用算法為一些專業公司開發的壓縮技術，通用性較差，性能也千差萬別，針對網絡傳輸的算法可以支持低帶寬網絡，但是圖像效果不令人滿意。

    H.264是最新的國際視頻編碼標準，由ITU-T和ISO/IEC兩個國際標準化組織聯合制定。標準在ITU-T將被最終通過為H.264；在ISO/IEC，通過后，被稱為國際標準14496-10（MEPG-4 第10部分）。因此可見H.264并不是比MPEG-4先進，他們其實是一回事。以前大量使用的MPEG-4 是采用了標準的MEPG-4 第10部分以前版本，目前名稱對應的關系為：

    H.264 Baseline Profile對應MPEG-4 SP

    H.264 Main Profile對應MPEG-4 ASP

    H.264 Extended Profile對應MPEG-4 ARTS or FGS

    H.264 Baseline Profile對應MPEG-4 Studio

    作為目前最新的視頻編碼技術H.264，在安防行業應用有著非常大的前景。H.264標準采用了很多新技術用來提高壓縮比降低碼流，主要是采用了高精度、多模式預測技術。H.264 標準針對網絡傳輸的需要設計了視頻編碼層VCL和網絡提取層NAL結構，網絡抽象層是提供“網絡友好”的界面，從而使視頻編碼層能夠在各種系統中得到有效的應用。H.264 標準針對網絡傳輸的需要設計了差錯消除的工具便于壓縮視頻在誤碼、丟包多發環境中傳輸，從而保證了視頻傳輸的有效性。

    2.     H.264壓縮算法的實現難度

    H.264算法分為Baseline Profile、Main Profile、Extended Profile和High Profile四層，H.264算法與以前的算法相比：

    算法復雜度：H.264 Baseline Profile是以前MPEG-4的2倍左右，H.264 Main Profile是MPEG-4的10倍以上，High Profile復雜度最高。

    壓縮碼流：Base Profile低于MPEG-4 10-20%，Main Profile低于MPEG-4的一半。

    大家可以看出，實現H.264 Main Profile 算法后可以使視頻碼流降低一半，可以實現CIF格式視頻在普通的ADSL上實時連續傳輸，即使在網絡有波動的情況下也不會受到影響。同時由于H.264算法具有網絡編碼層和網絡傳輸層結構，這樣對于普通的寬帶網絡和無線網絡的適應性大大加強，不會由于網絡的誤碼影響傳輸的質量。

    然而目前的芯片處理能力還不能夠實現完整的H.264算法，現在只能實現H.264算法中的部分功能，因此需要一個過程才能夠體驗到H.264給大家帶來的優點。

    3.     H.264壓縮算法的實現平臺

    在JPEG和MPEG-1/2的時代壓縮芯片以ASIC芯片為主，從MPEG-4開始壓縮芯片已經過度到DSP時代，使用ASIC芯片的產品越來越少。這是由于芯片處理能力逐步提高，可以適應算法的不斷優化，ASIC技術產品化周期長，已經無法適應目前算法進步的步伐。

    由于DSP體系結構的限制，面對復雜的H.264算法實現低成本的實時壓縮已經非常困難。在算法和芯片技術成熟以后，未來的主流壓縮平臺應該是ASIC的天下，當然ASIC和DSP技術相結合的芯片，同樣具有誘惑力，能夠適合未來算法發展的需要。