《電子技術(shù)應(yīng)用》
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高清監(jiān)控存儲(chǔ)瓶頸 H.264欲統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)

2010-05-17
作者:來源:it168

        視頻監(jiān)控隨技術(shù)的發(fā)展,特別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和推廣,全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主流。視頻監(jiān)控逐漸從數(shù)字化、模擬化向網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化方向發(fā)展。安防監(jiān)控行業(yè)將大力鼓勵(lì)使用百萬像素高清攝像機(jī),而其最大的挑戰(zhàn)在于需要更大量的存儲(chǔ)空間和巨大的帶寬占用成本。
    我們?cè)?jīng)分析過,以最基礎(chǔ)的百萬像素?cái)z像機(jī)采集720P為標(biāo)準(zhǔn),正常每小時(shí)錄像需要的大約硬盤容量為4G~8G/小時(shí),出于經(jīng)濟(jì)性考慮,降低每小時(shí)視頻錄像可壓縮到3GB左右容量。以此為例,按一個(gè)月保存時(shí)間計(jì)算,8路監(jiān)控大約17T(17000G)容量左右,由此折算單單硬盤的價(jià)格萬元左右,更別提以1080P采集下的天文容量。

    硬件設(shè)備我們雖然強(qiáng)悍,但是在高清監(jiān)控大局下,存儲(chǔ)空間和帶寬占有一時(shí)之間成為棘手的難題,如何在有限的硬件條件下實(shí)現(xiàn)高清監(jiān)控存儲(chǔ)呢?當(dāng)然最簡單以及最低成本的就是合理的選擇視頻編碼方式,目前市面上出現(xiàn)了三碼流高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),支持JPEG/MPEG-4/H.264三種不同的視頻壓縮格式,可以根據(jù)客戶實(shí)際情況設(shè)置這三種碼流。
    現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)見編碼壓縮方式主要有:
    JPEG、MJPEG
    JPEG壓縮技術(shù)可以說是所有圖像壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)。它適合靜態(tài)圖像的壓縮,直接處理整個(gè)畫面,壓縮倍數(shù)為20-80倍,分辨率沒有選擇的余地。所以要等到整個(gè)壓縮檔案傳輸完成才開始進(jìn)行解壓縮成影像畫面,而這樣的方式造成傳輸一個(gè)高解析畫面時(shí)須耗時(shí)數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘,無法進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻壓縮,但是比較適合報(bào)警抓取工作,可以還原圖像的清晰度,這是視頻壓縮所無法提供的。
    MPEG-4
    目前,MPEG-4被主要應(yīng)用于三個(gè)領(lǐng)域:數(shù)字電視、交互式的圖形應(yīng)用(包括內(nèi)容上的合成技術(shù))、交互式多媒體領(lǐng)域。MPEG-4提供了標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)使其能被整合到產(chǎn)品、分類、內(nèi)容訪問等過程中去。在高清監(jiān)控領(lǐng)域編碼技術(shù)成熟,對(duì)硬件采集要求低,壓縮效率一般。
    H.264
    從目前來看,高清監(jiān)控編碼中H.264最具使用價(jià)值的,相對(duì)于MPEG2、MPEG4而言,其壓縮效率是三種編碼中最高的,可以更高的數(shù)據(jù)壓縮比。在同等的圖像質(zhì)量,H.264的數(shù)據(jù)壓縮比能比當(dāng)前DVD系統(tǒng)中使用的 MPEG-2高2~3倍,比MPEG-4高1.5~2倍。正因?yàn)槿绱耍?jīng)過H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù),在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中所需要的帶寬更少,也更加經(jīng)濟(jì)。720P編碼中在MPEG-4需要6Mbps的傳輸速率匹配時(shí),H.264只需要3Mbps左右的傳輸速率,不過H.264解碼算法更復(fù)雜,編碼性能要求較苛刻,當(dāng)然,低碼流下能保證全實(shí)時(shí)的高清圖像畫質(zhì)是M-JPEG和MPEG-4壓縮方式無法比擬的。
    總結(jié):
    高清百萬像素網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)屬當(dāng)前數(shù)字視頻產(chǎn)品中比較領(lǐng)先的,質(zhì)量高、功能全,應(yīng)該屬于業(yè)內(nèi)高端產(chǎn)品。但此類攝像機(jī)因?yàn)橛芯W(wǎng)絡(luò)資源占用、不同系統(tǒng)兼容、設(shè)備價(jià)格等各種原因還沒有引起市場上更多的注意。H.264作為新一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)將成為行業(yè)首選的視頻標(biāo)準(zhǔn),目前此標(biāo)準(zhǔn)已成功應(yīng)用于手機(jī)和數(shù)字視頻播放器等電子產(chǎn)品中。對(duì)于視頻監(jiān)控行業(yè),H.264可以降低存儲(chǔ)成本,提高整體效率,從而進(jìn)一步拓展了視頻監(jiān)控的高清應(yīng)用潛力。
 
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