網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)相結(jié)合的新一代產(chǎn)品，除了具備一般傳統(tǒng)攝像機(jī)所有的圖像捕捉功能外，機(jī)內(nèi)還內(nèi)置了數(shù)字化壓縮控制器和基于WEB的操作系統(tǒng)，使得視頻數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮加密后，通過局域網(wǎng)，Internet或無線網(wǎng)絡(luò)送至終端用戶。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的應(yīng)用，使得圖像監(jiān)控技術(shù)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。

目前，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)采用的圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有MPEG4、H.263、H.264、M-JPEG等。

MPEG4

所謂MPEG標(biāo)準(zhǔn)就是指由ISO的活動(dòng)圖像專家組制定的一系列關(guān)于音視頻信號(hào)以及多媒體信號(hào)的壓縮與解壓縮技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。到目前為止，已經(jīng)制定完成并批準(zhǔn)執(zhí)行的有：1991年批準(zhǔn)的MPEG1、MP3;1994年批準(zhǔn)的MPEG2;1999年批準(zhǔn)的MPEG4和MP4。正在制定的標(biāo)準(zhǔn)有：MPEG7和MEPG21。

H.263

H.263是ITU-T提出的作為H.324終端使用的視頻編解碼建議，H.263經(jīng)過不斷完善和多次的升級(jí)已經(jīng)日臻成熟，如今已經(jīng)大部分代替了H.261，而且H.263由于能在低帶寬上傳輸高質(zhì)量的視頻流而日益受到歡迎。

H.263是基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)腄PCM的混合編碼，在運(yùn)動(dòng)搜索的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，然后運(yùn)用DCT變換和“之”字形掃描編碼，從而得到輸出碼流。H.263在H.261建議的基礎(chǔ)上，將運(yùn)動(dòng)矢量的搜索增加為半像素點(diǎn)搜索;同時(shí)又增加了無限制運(yùn)動(dòng)矢量、基于語法的算術(shù)編碼、高級(jí)預(yù)測技術(shù)和PB幀編碼等四個(gè)高級(jí)選項(xiàng)，從而達(dá)到了進(jìn)一步降低碼速率和提高編碼質(zhì)量的目的。

H.264

隨著HDTV的興起，H.264規(guī)范頻頻出現(xiàn)，HD-DVD和藍(lán)光DVD均計(jì)劃采用這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行節(jié)目制作。而且自2005年下半年以來，無論是NVIDIA還是ATI都把支持H.264硬件解碼加速作為自己最值得夸耀的視頻技術(shù)，H.264到底是何方“神圣”呢?

H.264，同時(shí)也是MPEG-4第十部分，是由ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)和ISO/IEC動(dòng)態(tài)圖像專家組(MPEG)聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組(JVT，Joint Video Team)提出的高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)。

什么是H.264?H.264是一種高性能的視頻編解碼技術(shù)。目前國際上制定視頻編解碼技術(shù)的組織有兩個(gè)，一個(gè)是“國際電聯(lián)(ITU-T)”，它制定的標(biāo)準(zhǔn)有H.261、H.263、H.263+等，另一個(gè)是“國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)”它制定的標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。而H.264則是由兩個(gè)組織聯(lián)合組建的聯(lián)合視頻組(JVT)共同制定的新數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，所以它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4高級(jí)視頻編碼(Advanced Video Coding，AVC)，而且它將成為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的第10部分。因此，不論是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10，還是ISO/IEC 14496-10，都是指H.264。

M-JPEG

M-JPEG技術(shù)即運(yùn)動(dòng)靜止圖像壓縮技術(shù)，它把運(yùn)動(dòng)的視頻序列作為連續(xù)的靜止圖像來處理，這種壓縮技術(shù)方式單獨(dú)完整地壓縮每一幀，在編輯過程中可隨機(jī)存儲(chǔ)每一幀，可進(jìn)行jq到幀的編輯。但M-JPEG只對幀內(nèi)的空間冗余進(jìn)行壓縮，不對幀間的時(shí)間冗余進(jìn)行壓縮，故壓縮效率不高，圖1、2為單幀/多幀技術(shù)示意圖。

對于不同壓縮算法我們也可以通過下面的圖進(jìn)行很直觀的認(rèn)識(shí)。

就以D1分辨率的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)來說，通過圖3我們就能很直觀地比較出在畫面質(zhì)量不變的情況下不同壓縮算法對于碼流的影響。

通過上面的壓縮格式、幀率、碼流對應(yīng)圖表1可以看到在D1的分辨率30FPS的情況下，采用H.264壓縮算法的碼流可以控制在1.3Mb以下;而如果采用M-JPEG壓縮算法的話，碼流將要達(dá)到7Mb。二種算法對于網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)部分的壓力相差達(dá)到了5.3倍，從中也可以看出H.264相對其他壓縮算法有著巨大的優(yōu)勢，也是客觀的成本支出的比較。

目前，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)所采用的壓縮算法的變化如圖4所示。

從圖4可知，到2012年以后，H.264壓縮算法將占到80%以上的份額。

按現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的分辨率趨勢來說，百萬高清必然成為2012年的主題，其市場份額也將占到80%以上的份額。下圖5是各種分辨率對應(yīng)屏幕尺寸。

高清在圖像的表現(xiàn)上也體現(xiàn)了其突出的優(yōu)勢。通過上面的表1也可以看出未來網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將必然采用H.264進(jìn)行高清圖像的壓縮和傳輸，而H.264的優(yōu)勢是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。舉個(gè)例子，原始文件的大小如果為88GB，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)壓縮后變成3.5GB，壓縮比為25∶1，而采用H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)壓縮后變?yōu)?79MB，從88GB到879MB，H.264的壓縮比達(dá)到驚人的102∶1! H.264為什么有那么高的壓縮比?低碼率(Low Bit Rate)起了重要的作用，和MPEG-2和MPEG-4 ASP等壓縮技術(shù)相比，H.264壓縮技術(shù)將大大節(jié)省用戶的下載時(shí)間和數(shù)據(jù)流量收費(fèi)。尤其值得一提的是，H.264在具有高壓縮比的同時(shí)還擁有高質(zhì)量流暢的圖像。

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