基于DVR的网络化家庭视频监控系统
来源： 作者： 发布时间：2015-11-07 10:05:53 浏览量：模拟视频信号数字化后，产生大量的数字视频数据流，如果直接将这电感厂家些原始的视频数据进行存储和网络传输，则对存储器的存储容量和存/取速度，及网络传输的带宽必将提出严苛的要求，这不仅在技术上难于实现，而且在成本上也难于接受。所以必须对原始的视频数据进行必要的压缩处理。在保证图像质量的前提下，压缩比越高，系统的性能也就越好。由此可见，视频压缩技术是DVR产品最核心的技术。
视频压缩技术从其实现来分，可分为帧内压缩和帧间压缩二种。帧内压缩技术是将连续变化的视频图像分解为一幅一幅单独的帧，对这些单独的帧进行压缩。而帧间压缩技术则比较前后帧之间的差异，并只对帧间不同的部分进行压缩。由于连续变化的视频图像，其前后帧之间具有一定的相关性，相关性越大，帧之间的差异也就越小，需要进行的压缩处理也就越少。由此可见，帧间压缩的性能和效率远远优于帧内压缩，尤其是在图像画面变动较小的情况下，帧间压缩能提供相当大的压缩比，并且还能保证相当不错的图像质量。
对帧内和帧间不同的压缩处理，形成了许许多多不同的压缩技术或标准，在DVR产品中最常用的压缩技术有：M-JPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.263和H.264等。MPEG-x和H.26x分别是由ISO/IEC和ITU-T制定的二大视频编码国际标准，它们共同追求的目标是在尽可能低的码率(或存储容量)下获得尽可能好的图像质量。ITU-T的H.26x标准更注重使压缩标准的输出码率满足不同通信信道的传输特性。为了满足日益增长的视频网络传输要求，ISO/IEC和ITU-T二大国际标准化组织联合制定了视频编码新标准H.264。
不同的压缩技术，其处理的复杂度不同。复杂度越高，压缩比也就越大，计算量也就越大，对处理器的性能也就越高。下面分别对这几种视频压缩算法作一简单介绍。
MotionJPEG是一种基于静态图象压缩技术JPEG发展起来的动态图象压缩技术，可以生成序列化的运动图像。其主要特点是基本不考虑视频流中前后帧之间的变化，只单独对某一帧插件电感进行压缩。共模电感M-JPEG压缩技术可以获取清晰度很高的视频图像，而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。因其压缩后之格式可读单一画面，所以可以任意剪接。M-JPEG因采用帧内压缩方式也适于视频编辑。
M-JPEG的缺点一是压缩效率低，M-JPEG算法是根据每一帧图像的内容进行压缩，而不是根据相邻帧图像之间的差异来进行压缩，因此造成了大量冗余信息被重复存储，存储占用的空间大到每帧8～20K字节，最好也只能做到每帧3K字节。另外一点是它环型电感的实时性差，在保证每路都必需是高清晰度的前提下，很难完成实时压缩，而且丢帧现象严重，但如果采用高压缩比则视频质量会严重降低。
JPEG的新进展是多层式JPEG(ML-JPEG)压缩技术。它先传低清晰度的画面，故成像速度快很多；再补送细节的压缩资料，使画面品质改善；然后再补送更细节的压缩资料，使画面品质更加改善，这样JPEG的画面呈现由低清晰度到高清晰度、由模糊到清楚。
MPEG-1标准的码率为1.2Mbps左右，可提供30帧CIF(352×288)质量的图像，是为CD-ROM光盘的视频存储和播放所制定的。MPEG-1标准视频编码部分采用运动补偿的帧间预测、二维DCT、VLC游程编码等。此外还引入了帧内帧(I)、预测帧(P)、双向预测帧(B)和直流帧(D)等概念，进一步提高了编码效率。
MPEG-2标准是在MPEG-1的基础上，在提高图像分辨率、兼容数字电视等方面做了一些改进，例如它的运动矢量的精度为半像素；在编码运算中(如运动估计和DCT)区分“帧”和“场”；引入了编码的可分级性技术，如空间可分级性、时间可分级性和信噪比可分级性等。
MPEG-4是基于帧重建算法来压缩和传输视频数据，通过动态地监测图像各个区域的变化，根据对象的空间和时间特征来调整压缩方法，从而可以获得比MPEG-1更大的压缩模压电感器比、更低的压缩码流和更佳的图像质量。MPEG4的应用目标是针对窄带传输、高画质压缩、交互式操作以及将自然物体与人造物体相融合的表达方式，同时还特别强调广泛的适应性和可扩展性。
H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT：JointVideoTeam)开发的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。1998年1月份开始草案征集，1999年9月，完成第一个草案，2001年5月制定了其测试模式TML-8，2002年6月的JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。2003年3月正式发布。
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