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视频监控行业编解码技术的发展与应用

  视频监控技术经过多年的发展,监控画面正经历着从最初的D1标清图像,向4K高清、8K超清时代前进。由于CCD与CMOS技术的发展,前端摄像机的像素越来越高,成本也在逐渐的降低,高清监控得到了快速的普及和应用,随之而来的问题是,前端像素的提高给视频传输和后端录像存储带来了巨大的压力,在相同的编码压缩比例下,用户需要投入更多的设备和资金,因此编解码技术的改进无疑成为了视频监控技术发展的焦点,也是当前众多视频厂商争相发展的技术课题。

  一、 编解码技术发展现状分析

  目前国内主流视频监控设备厂商如大华、海康、宇视、天地伟业等,从前端球机、枪机,到后端的NVR/ESS/EVS存储、矩阵等设备,普遍使用的是MPEG-4与H.264编解码技术,因为MPEG-4/H.264编码技术比较成熟,相应的编解码芯片厂商也较多,因此使用最为广泛,不同厂家设备之间的兼容性也好。但随着500W/800W/1200W等高清摄像机推广应用,网络传输带宽与录像存储空间却承受严峻的考验,优化算法,提高压缩效率,减少时延的需求使H.265编码技术标准应势而生,它将在未来逐步的被广泛使用。

  同时,由于H.264/H.265是ITU-T国际电联组织制定提出的一系列视频编码标准,是一个全世界公开的协议标准,为提高视频数据安全保密性,保障视频信息质量,由我国公安部第一研究所牵头组织,在现有视频编码标准技术的基础上,通过创新的技术改进和加密,形成了一套我国自有的安全防范监控数字视音频编解码技术标准,简称SVAC标准,它在政府类监控项目采购中率先推广应用。

  因此来说,在目前的视频监控行业领域,基本保持着MPEG-4/H.264为主,H.265/SVAC为辅的局面。

  二、 主要编解码技术的应用现状

  前文我们提过,在视频监控设备领域,目前主要采用的编解码标准为MPEG-4/H.264技术,当然,随着H.265芯片技术的不断成熟,凭借其更强的优越性能,将会逐步取代H.264并成为行业的主流应用技术。大安防系列化产品也就从前端、存储到解码会发生全面性的变化。下面我们将对目前主要的几种编解码技术的发展和应用做具体介绍。

  MPEG-4编码技术

  MPEG:Moving Pictures Experts Group动态图象专家组,是一个致力于运动图像及其伴音的压缩编码标准化工作的组织,MPEG-4是在MPEG-1、MPEG-2基础上发展而来,其中MPEG-1主要用于VCD的应用,MPEG-2主要用于广播电视和DVD等;MPEG4于2000年初正式成为国际标准。它是一个适用于低传输速率应用的方案。与MPEG-1和MPEG-2相比,MPEG-4更加注重多媒体系统的交互性和灵活性,表现的更为具体一点,那就是采用MPEG-1与MPEG-2标准压缩的视频文件体积很大,难以实现网络的实时传输。MPEG-4标准则是基于对象和内容的编码方式,和传统的图像帧编码方式不同,它只处理图像帧与帧之间的差异元素,抛弃相同图像元素,因此大大减少了合成多媒体文件的体积,从而以较小的文件体积同样可得到高清晰的还原图像。换句话说,相同的原始图像,MPEG-4编码标准具有更高的压缩比。

  视频监控的早期产品,如模拟摄像机、CVR/DVR、采用的就是MPEG-4编码技术。

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