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    數(shù)字視頻監(jiān)控相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)安防行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)，通過(guò)國(guó)內(nèi)整個(gè)行業(yè)的不斷努力，目前數(shù)字監(jiān)控的技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，開(kāi)始直接參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。我們?cè)趪?guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)源于掌握了相關(guān)的核心技術(shù)。因此，核心技術(shù)決定了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

    一、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(biāo)準(zhǔn)算法和專用算法。標(biāo)準(zhǔn)算法為國(guó)際組織ISO/ITIj發(fā)布，早期的JPEG壓縮比太小，傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬要求過(guò)高：后期MPEG1算法壓縮比有所提高，但是還不能適應(yīng)目前寬帶網(wǎng)絡(luò)的需求：近兩年來(lái)MPEG4/H.263的推廣使得遠(yuǎn)程傳輸成為可能。專用算法為一些專業(yè)公司開(kāi)發(fā)的壓縮技術(shù)，通用性較差，性能也千差萬(wàn)別，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃惴梢灾С值蛶捑W(wǎng)絡(luò)，但是圖像效果不令人滿意。

    2、H.264壓縮算法的實(shí)現(xiàn)難度

    H.264算法分為：Baseline Profih、Main Profile、Extended Profile和High Profile四層。H.264算法與以前的算法相比，在算法復(fù)雜度上H.264Baseline Profile是以前MPEG-4的2倍左右，H.264Mainprofi l e是MPEG-4的lO倍以上，而High Profile復(fù)雜度最高在壓縮碼流方面，Baseprofile低于MPEG-4近1040%,Main Pro-file低于MPEG-4的一半。可以看出，實(shí)現(xiàn)H.264Main Profile算法后可以使視頻碼流降低一半，可以實(shí)現(xiàn)CIF格式視頻在普通的ADSL上實(shí)時(shí)連續(xù)傳輸，即使在網(wǎng)絡(luò)有波動(dòng)的情況下也不會(huì)受到影響；同時(shí)由于H.264算法具有網(wǎng)絡(luò)編碼層和網(wǎng)絡(luò)傳輸層結(jié)構(gòu)，這樣對(duì)于普通的寬網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性大大加強(qiáng)，不會(huì)由于網(wǎng)絡(luò)的誤碼影響傳輸?shù)馁|(zhì)量。

    3、H.264壓縮算法的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)

    在JPEG和MPEG-1/2的時(shí)代，壓縮芯片以ASIC芯片為主，從MPEG-4開(kāi)始?jí)嚎s芯片已經(jīng)過(guò)度到DSP時(shí)代，使用ASIC芯片的產(chǎn)品越來(lái)越少。這是由于芯片處理能力逐步提高,可以適應(yīng)算法的不斷優(yōu)化，但ASIC技術(shù)產(chǎn)品化周期長(zhǎng)，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)目前算法進(jìn)步的步伐。

    由于DSP體系結(jié)構(gòu)的限制，面對(duì)復(fù)雜的H.264算法實(shí)現(xiàn)低成本的實(shí)時(shí)壓縮已經(jīng)非常困難。在算法和芯片技術(shù)成熟以后，未來(lái)的主流壓縮平臺(tái)應(yīng)該是ASIC的天下，當(dāng)然ASIC和DSP技術(shù)相結(jié)合的芯片，同樣具有誘惑力，能夠適合未來(lái)算法發(fā)展的需要。

    二、圖像預(yù)處理和后處理技術(shù)

    1、圖像濾波

    目前最嚴(yán)重的問(wèn)題之一是攝像頭干擾問(wèn)題，中低檔的攝像頭比較明顯,特別在低照度的環(huán)境中干擾對(duì)圖像質(zhì)量有非常大的影響。根據(jù)分析主要有兩種噪聲會(huì)影響視頻質(zhì)量。一種是相鄰色素之間產(chǎn)生的偽顏色噪聲：另一種是由于信號(hào)強(qiáng)度而產(chǎn)生的泊松噪聲(會(huì)影響物體的邊緣清晰度)。一般濾波器的工作原理是先做低通濾波，然后再做高通濾波。從頻譜上分析，物體的邊緣成分在做低通的時(shí)候己經(jīng)損失掉了一部分，盡管在高通后通過(guò)一定的處理可以還原大部分，但實(shí)際上它已經(jīng)不能夠達(dá)到最理想的效果。

    這些噪點(diǎn)隨著產(chǎn)品型號(hào)和工作再境向小同。由于多數(shù)視頻壓縮算法是通過(guò)前后幀圖像的差異實(shí)現(xiàn)壓縮，因此這種隨機(jī)噪點(diǎn)對(duì)壓縮的影響非常大，有的時(shí)候甚至造成碼流成倍上升，將壓縮算法的優(yōu)點(diǎn)全部掩蓋。

    2、圖像的其他處理技術(shù)

    對(duì)于全幅圖像（Full D1）的處理有一個(gè)重要問(wèn)題，全幅圖像是由前后兩場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)合成的，如果圖像運(yùn)動(dòng)比較快，就會(huì)造成兩場(chǎng)的圖像差別較大，運(yùn)動(dòng)快的部分圖像有了一定的位移，這樣就造成合成的圖像在運(yùn)動(dòng)快的部分圖像邊緣形成鋸齒效應(yīng)。而采用了De-interlace技術(shù)較好的解決了這

    三、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

    1、組網(wǎng)技術(shù)

    目前絕大多數(shù)視頻組網(wǎng)有兩個(gè)特點(diǎn)：一是采用集中式；二是采用私有控制協(xié)議。集中式可靠性和擴(kuò)展性差，對(duì)于小規(guī)模視頻應(yīng)用尚可，但對(duì)于較大的城域范圍甚至更大的應(yīng)用范圍，視頻接點(diǎn)成千上萬(wàn),集中方式的中心節(jié)點(diǎn)將不堪重負(fù)，網(wǎng)絡(luò)非常脆弱。由于采用私有控制協(xié)議，己有的視頻組網(wǎng)只能一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用于一個(gè)工程,一個(gè)工程一個(gè)設(shè)計(jì)的格局費(fèi)時(shí)費(fèi)力、不能互通，形成視頻應(yīng)用的“孤島”，維護(hù)管理和升級(jí)都非常復(fù)雜。

    2、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

    從目前的應(yīng)用情況來(lái)看，面向?qū)嵱玫南到y(tǒng)面臨兩大難題，即視頻服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)信息安全問(wèn)題。即使在寬帶網(wǎng)絡(luò)上由于沒(méi)有有效的Qos機(jī)制，很難保障高質(zhì)量的視頻連續(xù)傳輸。網(wǎng)絡(luò)信息安全是另一個(gè)限制數(shù)字視頻應(yīng)用發(fā)展的因素，目前的廣域網(wǎng)絡(luò)上沒(méi)有一個(gè)有效的安全保障機(jī)制，這樣就大大限制了網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用的領(lǐng)域。

    3、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

    從產(chǎn)業(yè)化角度來(lái)考慮，由于IP地址資源的限制和目前網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，很大程序上約束了大容量系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)幾路視頻的網(wǎng)絡(luò)傳輸是一回事，建立、管理一個(gè)數(shù)千路視頻應(yīng)用則是另外一回事，因此，在目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系下這幾乎是不可能的。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IPv6是未來(lái)發(fā)展的重要方向，IPv6支持網(wǎng)絡(luò)地址自動(dòng)配置和動(dòng)態(tài)域名服務(wù)、安全認(rèn)證、數(shù)據(jù)安全、服務(wù)質(zhì)量保證:支持DHCP/PPPoE等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,支持組播功能。

    四、智能化技術(shù)

    智能化技術(shù)是與應(yīng)用領(lǐng)域緊密結(jié)合的技術(shù)，可以針對(duì)各種應(yīng)用環(huán)境的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出不同類型的應(yīng)用技術(shù)，提升產(chǎn)品的適應(yīng)力。例如：圖像識(shí)別：實(shí)時(shí)圖像識(shí)別是對(duì)視頻的圖像壓縮序列進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，來(lái)達(dá)到不同；應(yīng)用環(huán)境的要求：目標(biāo)類型識(shí)別用于識(shí)別目標(biāo)的類型、位置，進(jìn)一步可以實(shí)現(xiàn)人像匹配、車輛分析(顏色、車型、車牌)；目標(biāo)自動(dòng)跟蹤技術(shù)是通過(guò)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別，自動(dòng)控制攝像機(jī)來(lái)跟蹤目標(biāo)的移動(dòng)，監(jiān)視目標(biāo)的整個(gè)移動(dòng)過(guò)程。這些智能化工作方式在

    多種應(yīng)用環(huán)境下都很有價(jià)值。圖像分析：移動(dòng)目標(biāo)的分析技術(shù)是通過(guò)對(duì)畫(huà)面中移動(dòng)目標(biāo)的識(shí)別，分析統(tǒng)計(jì)目標(biāo)的類型、流量、運(yùn)動(dòng)方向、速度等信息，可以用于交通道路指揮自動(dòng)化以及重要場(chǎng)合自動(dòng)檢測(cè)分析，也可以用于環(huán)境監(jiān)控中的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)報(bào)警。