高清摄像机传输、编码压缩方式

传输、编码压缩方式

　　现今，高清百万像素网络摄像机的信号传输一般有2种：一种为Mono/RAW传输，直接通过模数转换器芯片转换成数字信号不进行任何压缩编码在网络上传输，直接将数据传输给计算机并借助计算机的处理手段在计算机中显示出来，代表产品如Prosilica GC-Series系列、Basler scout系列高清百万像素网络摄像机；另外一种为编码传输。 

    现今网络摄像机编码压缩方式主要有：

JPEG、MJPEG

    JPEG压缩技术可以说是所有图像压缩技术的基础。它适合静态图像的压缩，直接处理整个画面，压缩倍数为20-80倍，分辨率没有选择的余地。所以要等到整个压缩档案传输完成才开始进行解压缩成影像画面，而这样的方式造成传输一个高解析画面时须耗时数十秒甚至数分钟。

    而MJPEG(Motion JPEG)是在JPEG基础发展起来的动态图像压缩技术，它只单独的对某一帧进行压缩，而基本不考虑视频流中不同帧之间的变化。通过此压缩技术可获取清晰度很高的视频图像，而且可灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数，并且压缩后的画面还可任意剪接。但它的缺陷也非常明显：其一、丢帧现象严重、实时性差，在保证每路都必须是高清晰的前提下，很难完成实时压缩。其二、压缩效率低，存储占用空间较大。
后来又出现了多层式JPEG（ML-JPEG）压缩技术，它采取渐层式技术，先传输低解析的图档，然后再补送更细节的压缩资料，使画面品质改善。这种方式

MPEG-4 

　　MPEG-4于1998年10月定案，在1999年1月成为国际性标准，随后为扩展用途又进行了第二版的开发，于1999年底结束。起初，MPEG-4主要应用于视像电话（VideoPhone）,视像电子邮件（VidoEmail）和电子新闻（Electronicnews）等领域，其对传输速率要求较低，一般在4800-64000bits/sec之间。这项技术利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传送资料，以求以最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。这是一个有交互性的动态图像标准。

　　目前，MPEG-4被主要应用于三个领域：数字电视、交互式的图形应用（包括内容上的合成技术）、交互式多媒体领域。MPEG-4提供了标准的技术使其能被整合到产品、分类、内容访问等过程中去。

　　MPEG4在网络视频监控应用中的优势主要包括以下几方面： 
　　1、节约存储空间：视音频全同步40M--120M/路/小时，是同质量的MPEG1或MJPEG的1/10；节省存储硬盘成本投入以及后期的硬盘更换费用；
　　2、占用网络传输带宽少：由于压缩比是同质量的MPEG1和MJEPG的十倍多，所以网络传输时占用的带宽是同质量的MPEG1和MJEPG的1/10。如在64K的带宽上，MPEG1和MJEPG平均只能传1/2帧，而MPEG4可以传5--7帧，将大幅度节省了传输线路租用费； 
　　3、错误恢复能力强：当网络传输有误码或丢包现象时，MPEG4受的影响很小并且能够迅速恢复。如在误码达到1%时，MPEG1已经无法播放，而MPEG4只会有轻微的边缘模糊；再如当网络传输由瞬间丢包现象时，MPEG1恢复至少需要10多秒，而MPEG4只需要1~3秒；
　　4、图像质量高：可以达到接近DVD的效果； 
　　5、可变带宽：网络输出速率从56K--384K可调。
　　国内、外大部分百万像素网络摄像机产品(如AXIS)一般使用MJPEG/MPEG-4视频流编码传输。

H.264 

　　H.264是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H.264最具价值的部分是更高的数据压缩比。在同等的图像质量，H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2～3倍，比MPEG-4高1.5～2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时，H.264只需要1Mbps--2Mbps的传输速率。目前H.264已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳，成为新一代HD DVD的标准，不过H.264解码算法更复杂，计算要求比WMA-HD还要高。我们知道ATI从Radeon X1000系列、NVIDIA从GeForce 6系列开始绝大部分显卡均加入了对H.264硬解码的支持。在国内，以海思Hi-3511芯片开发的高清百万像素摄像机一般采用H.264 Baseline Profile @Level 2.2压缩算法。

　　高清百万像素网络摄像机应属当前数字视频产品中比较领先的，质量高、功能全，应该属于业内高端产品。但此类摄像机因为有网络资源占用、不同系统兼容、设备价格等各种原因还没有引起市场上更多的注意。