朗峰数字视频监控系统技术介绍

    由于磁带存储对带库的环境要求高，存储期限短，重复利用率低等特点，尤其是数据的查询和交换极其不便，给视频资料的存储带来了许多不利因素。随着当代数字压缩技术及计算机技术的发展，监控领域的数字化革命迎来了前所未有的良机。数字视频监控系统要解决的两大技术是：

A：视频数据的压缩和解压缩：

    视频图像的信息量是巨大的。例如，1幅640*480中分辨度的彩色图像(24bit／像素)，其数据量为0.92MB， 如果以每秒30帧的速度播放，则视频信号的数码率高达27.6Mbps。显然，视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前，适用于远程视频监控的图像压缩标准有H．261，MPEG。 H．261标准简称p*64，由国际电报电话咨询委员会(CCITT)的一个专家组在1990年12月制定，MPEG—1则在1992年成为标准。H．261和MPEG两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法，它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。目前市场上大部分视频运用企业还停留在MPEG-2运用阶段，而朗峰电讯公司在投入了大量的科研时间和经费后，终于成功研发了MPEG-4视频压缩源代码，由此大大降低了产品和工程的成本。

    与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4更适于交互Audio & Video服务以及远程监控，它的设计目标使其具有更广的适应性和可扩展性： MPEG-4传输速率在4800－64000bps之间，分辨率为176×144，可以利用很窄的带宽通过帧重建技术压缩和传输数据，从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。因此，它将在数字电视、动态图像、互联网、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet/Intranet上的视频流与可视游戏、DVD上的交互多媒体应用等方面大显身手。

    当然，对于普通用户来说，MPEG-4在目前来说最有吸引力的地方还在于它能在普通CD－ROM上基本实现DVD的质量：用MPEG-4压缩算法的ASF（Advanced Streaming format，高级格式流）可以将120分钟的视频资料压缩为300MB左右的视频流；采用MPEG-4压缩算法的DIVX视频编码技术可以将120分钟的视频资料压缩600MB左右，也可以将一部DVD影片压缩到2张CD－ROM上！也就是说，有了MPEG-4，你不需要购买DVD－ROM就可以享受到和它差不多的视频质量！播放这种编码的影片对机器的要求并不高：只要你的电脑有300MHz以上(无论是哪种型号)的CPU、64MB内存、8MB的显卡就可以流畅地播放。

    MPEG-4不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4在三方面优于其他压缩/解压缩方案。首先，由于在一开始它就是作为一个国际化的标准来研究制定，所以，MPEG-4具有很好的兼容性。其次，MPEG-4能够比其他算法提供更好的压缩比，最高可达200:1。更重要的是，MPEG在提供高压缩比的同时，对数据的损失很小。MPEG-4标准主要应用于视频监控（Video Surveillance）、视像电话(Video Phone)、视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等，其传输速率要求较低，在4800-64000bits/sec之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。

    与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性)的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。简单的说，MPEG-4能达到如下两个目标：

* 低比特率下的多媒体通信；
* 多工业的多媒体通信的综合。

    可以说，MPEG-1的出现使VCD取代了录像带，MPEG-2的出现使数字电视逐步取代模拟电视，MPEG-4的出现使多媒体系统的交互性和灵活性大为增强。

B ：视频数据的实时传输技术：

    数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点：

    实时性： 视频数据属于实时数据，必须实时处理，例如，实时压缩、解压缩、传输、同步。
    分布性：现场图像采集、发送主机和图像接收、显示主机位于不同地点， 通过计算机局域网或广域网连接
    同步性：尽管视频信息具有分布性，但在用户终端显示时必须保持同步，另外，声音与视频也必须保持同步

    目前，TCP／IP网络通信协议是一种暨成事实的工业标准，视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行，也必须采用TCP／IP协议。然而，TCP／IP协议用于可靠传输却不一定能达到很好的效果，如果你在Internet上向另外一台计算机发送一个数据包，你可以确信它将准确无误地到达目的地，但你决不可能得到数据将在特定时间内到达的保证。事实上，数据包在到达目的地前延时数小时或数天，在理论上都是站得住脚的。但作为视频传输这样的特例，对时间却十分敏感，因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合(International Telecommunication Union，ITU)和国际互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force， IETF)设计了一个实时传输协议RTP(Real-Time Transport Protocol)来解决传输实时性数据的难题。RTP一般运行在不可靠的协议层上如UDP(事实上经数学统计UDP包的可靠性在99％以上)。 每个经过RTP传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号，这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定，当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号，因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。

    朗峰电讯数字视频监控系统采用高科技数码影像网络监控防盗系统，将摄像机获得的影像经过MPEG-4高倍压缩处理后储存于电脑硬盘内，高效率的动态影像压缩技术可使有限的电脑硬盘储存几个月的影像资料。存储于硬盘内的视频资料不仅可以在授权范围内随时调看，还可通过以太网或Internet准确无误的传输数据，完成监控的远程调用。