《電子技術(shù)應(yīng)用》
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碼流處理技術(shù)應(yīng)用于安防網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控
中電網(wǎng)
摘要: 在技術(shù)上,,H.264集中了以往標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn),,并吸收標(biāo)準(zhǔn)制定中積累的經(jīng)驗(yàn),。與H.263、MPEG4相比,,H.264做到了大幅度降低碼率,,最多可節(jié)省50%的碼率,有效地實(shí)現(xiàn)了碼流控制,。
Abstract:
Key words :

        在技術(shù)上,,H.264集中了以往標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn),并吸收標(biāo)準(zhǔn)制定中積累的經(jīng)驗(yàn),。與H.263,、MPEG4相比,H.264做到了大幅度降低碼率,,最多可節(jié)省50%的碼率,,有效地實(shí)現(xiàn)了碼流控制。現(xiàn)在有較多的廠家的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品均采用了先進(jìn)的H.264壓縮算法,。即使采用了先進(jìn)的H.264壓縮算法,,高清720P也需要3-4M的碼流,高清1080P也需要4-6M的碼流,,仍然解決不了網(wǎng)絡(luò),、存儲(chǔ)壓力等問題,,于是出現(xiàn)了多種碼流處理方式。
  
  在視頻監(jiān)控領(lǐng)域,,視頻壓縮編碼格式從M-JPEG,、H.263、MPEG4到H.264的發(fā)展,,目前H.264是主流應(yīng)用的壓縮算法,。其最大的優(yōu)勢(shì)是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮率,在同等圖像質(zhì)量的條件下,,H.264的壓縮比是MPEG-4的1.5-2倍,。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,正因?yàn)槿绱?,?jīng)過(guò)H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù),,在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中所需要的帶寬更少,也更加經(jīng)濟(jì),,大大節(jié)省了用戶的下載時(shí)間和數(shù)據(jù)流量,。
  
  流模式選擇功能
  
  網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般傳輸音視頻流,但支持碼流可選模式,,即:音視頻流,、純視頻流,也有攝像機(jī)支持純音頻流模式,。在根據(jù)不同的音視頻需求時(shí),,選擇相應(yīng)的流模式,,可以大大緩解網(wǎng)絡(luò)壓力,、存儲(chǔ)壓力、降低投資成本等,。
  
  多種編碼技術(shù)
  
  高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)較多都支持三種編碼技術(shù),,即支持JPEG/MPEG-4/H.264三種不同的壓縮格式,可以根據(jù)客戶實(shí)際情況設(shè)置這三種碼流,。比如:將較低碼流的H.264視頻壓縮格式的D1圖像傳向遠(yuǎn)端給客戶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)看,,同時(shí)將百萬(wàn)像素的H.264視頻壓縮格式實(shí)時(shí)圖像傳入存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行錄像,另外還可以在報(bào)警的時(shí)候傳輸百萬(wàn)像素的JPEG圖像,,便于事后進(jìn)行放大確認(rèn),,尋找可疑對(duì)象等。多種編碼技術(shù)的配合應(yīng)用,,同樣解決了緩解網(wǎng)絡(luò)壓力,、存儲(chǔ)壓力的問題。
  
  雙碼流處理技術(shù)
  
  雙碼流,,即在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中同時(shí)并存兩種碼流,。雙碼流是通過(guò)在編碼端采用兩種格式分別編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的,。一種碼流用于網(wǎng)絡(luò)傳輸,另一種碼流用于高品質(zhì)實(shí)時(shí)存儲(chǔ),,雙碼流同時(shí)兼顧了本地存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸,,解決了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)钠款i。雙碼流的實(shí)現(xiàn),,為本地存儲(chǔ)掀啟了新的一頁(yè),。分別編碼,另行存儲(chǔ),,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬靈活選擇碼流大小,,讓本地高清存儲(chǔ)與低碼流傳輸并存成為可能。
  
  多碼流處理技術(shù)
  
  相對(duì)于雙碼流,,多碼流對(duì)碼流的輸出提供了多組獨(dú)立的選擇,,通過(guò)多個(gè)客戶端分別訪問該攝像機(jī)預(yù)先設(shè)置好的多種碼流。如:300萬(wàn)(15幀/秒),、1080P(25幀/秒),、720P(25幀/秒)和D1(25幀/秒),每個(gè)客戶端都能同步接受到預(yù)先設(shè)置的碼流,。該技術(shù)是要實(shí)現(xiàn)在多種應(yīng)用需求的環(huán)境下,,攝像機(jī)能提供多種獨(dú)立碼流選擇的同時(shí),且能同樣減低網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載和壓力,。例如存儲(chǔ)用300萬(wàn),,本地客戶端訪問用1080P,電視墻顯示用720P,,遠(yuǎn)程客戶端訪問用D1,,而手機(jī)移動(dòng)用戶選擇CIF或QCIF等更小分辨率,彼此之間毫無(wú)影響且能同時(shí)發(fā)送,。如此一來(lái),,就避免了網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中只有一個(gè)選擇,既滿足了高清監(jiān)控需求,,也節(jié)省了存儲(chǔ)空間,。
  
  目前各個(gè)廠家對(duì)多碼流處理技術(shù)有所不同。如支持多個(gè)并發(fā)碼流,,但是這些視頻碼流必須是相同參數(shù)配置的,,修改任何一路碼流的參數(shù)配置,如分辨率,、幀速等,,則其他所有的碼流配置都將發(fā)生變化,這并不能做到真正的多碼流控制,。真正的多碼流技術(shù),,多個(gè)碼流是完全獨(dú)立配置的,,可以分別為不同的分辨率、不同的幀速,、不同的壓縮比率或者不同的編碼方式,,與此同時(shí),在多碼流性能上支持多個(gè)并發(fā)的全分辨率,、全幀速的獨(dú)立并發(fā)碼流,。業(yè)內(nèi),已有廠商的網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品具有該多碼流單獨(dú)處理技術(shù),。
  
  流控制機(jī)制
  
  對(duì)于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),,處理多碼流外,對(duì)于每一個(gè)獨(dú)立配置的視頻碼流,,實(shí)現(xiàn)良好的流控制機(jī)制,,在應(yīng)用中同樣起著十分重要的作用。碼流控制包含可變碼流,、恒定碼流以及最大流限制模式,。
  
  可變碼流,保持設(shè)定的視頻配置參數(shù),,如分辨率,、幀速等,視頻流比特率將隨著視頻內(nèi)容的變化而上下波動(dòng),;保持視頻碼流于恒定的比特率,,而圖像質(zhì)量和碼流將隨著視頻內(nèi)容的變化而進(jìn)行調(diào)整。用戶也可以在保持恒定比特率的情況下,,選擇圖像畫質(zhì)優(yōu)先或者幀速優(yōu)先,;最大流限制,是允許視頻流的比特率的上下波動(dòng),,但設(shè)置了最大限定的閥值,,當(dāng)比特率達(dá)到最大限定的閥值時(shí),,將相應(yīng)地降低視頻畫質(zhì)以保持視頻碼流不超過(guò)設(shè)定的最大閥值,。
  
  可見,對(duì)于真正的多碼流技術(shù)提供了良好的芯片處理支持,,并且能相應(yīng)地提供多種完善的流控制管理機(jī)制,,才能保證網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品在實(shí)際使用中真正的可用性和對(duì)于網(wǎng)絡(luò)視頻流的合理化管理,使更好地滿足實(shí)際應(yīng)用的需求,。
 

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