【文章內容簡介】 目標， MPEG4引入了 AV（ Audio／ Visaul Objects）對象，使得更多的交互操作成為可能。 MPEG4視頻格式大大優(yōu)于 MPEG1與 MPEG2: 視頻質量與分辨率高，而數(shù)據(jù)率 相對較低。主要的原因在 MPEG4采用了 ACE(高級譯碼效率 )技術，它是一套首次使用于 MPEG4的編碼運算規(guī)則。與 ACE 有關的目標定向可以啟用很低的數(shù)據(jù)率。這可以將整部視頻電影以完全PAL或者 NTSC的分辨率與立體聲 (16位 , 48 kHz)存儲在單個 CDROM上。具體而言： 700 MB 北京奧彩視迅光電技術有限公司 11 的容量對多數(shù) 110分鐘的電影來說綽綽有余了，而 MPEG2 格式的電影在相同的分辨率下需要約 11 倍以上的儲存空間。當 MPEG2 的數(shù)據(jù)率加倍至接近真正的特性時， MPEG4 可以在聲頻與視頻流上在廣泛的領域上升級。 當視頻在 5 Kbit/s與 10 Mbit/s之間變化時，聲頻信號可以在 2 Kbit/s 與 24 Kbit/s之間進行處理。由于這種可升級性，聲頻與視頻數(shù)據(jù)可以經(jīng)專門調整適應真正的環(huán)境。 另外，由于 MPEG1和 MPEG2標準均為高層媒體的表示與結構標準，其交互性及靈活性較低。而計算機網(wǎng)絡具有很高的靈活性和交互性，但它遵循的標準卻與 MPEG 標準不兼容。MPEG4的制訂有效的促進三網(wǎng)的融合。 MPEG4中一個重要概念是視頻對象（ VO），一幅圖像的編碼時分割成很多任意形狀的 VO，分別對各 VO進行幀內、幀間編 碼。必要時只傳輸某些VO，大大地提高了傳輸效率。如果視頻沒進行分割，那么編碼結構就退化為只處理標準矩形的一層，這種處理方式與 MPEG1/MPEG2標準類似，從而達到與 MPEG1/MPEG2的兼容。 MPEG4的最低碼率可達到 564kbps。在開發(fā)低碼率編碼的同時，更注重具體視頻對象的交互性和可操作性，并對多媒體應用領域的各種編碼進行兼容。 MPEG4 是第一個使用戶可在接收端對畫面進行操作和交互訪問的編碼標準。由于MPEG4 基于對音視頻對象（ AVO）獨立編碼，必須同時傳送編碼 對象的組成結構信息棗 場景描述 ，它不屬于 AVO的特征信息，僅表示場景中各 AVO對象之間的時空結構關系。 場景描述 信息是獨立傳輸?shù)?，解碼時在解碼端可改變選定 AVO 的 場景描述 參數(shù)，對圖像和聲音的有關內容進行編輯和操作。例如：增刪某個對象、改變某個音視頻對象的音調、激活分級編碼信息等，編碼端無需任何改變。 MPEG4 引入了合成與自然混合編碼（ Synthetic and Natural Hybrid Coding NHC）。這樣的合成編碼不僅可極大地提高編碼效率（可獲得 1kbps 的超低碼率），可 用于實現(xiàn)虛擬電視會議系統(tǒng)，豐富用戶與場景的交互。 MPEG4提供了基于內容（對象）的隨機存取方式，在有限的時間內能以較高的分辨率，按幀或任意形狀對象，對一個音視頻序列進行隨機存取。例如，可以一個序列中的某個音視頻對象為目標進行快進搜索。 MPEG4 的編碼系統(tǒng)是開放的，為各不同的算法。解碼器是可編程的，各種解碼工具可與信息內容本身一起下載。種多媒體應用提供一個靈活的框架和一套開放的編碼工具，不同的應用可選取 MPEG4不僅能滿足多媒體應用需求，對 互聯(lián)網(wǎng)、實時多媒體監(jiān)控、低比特率下的 移動多媒體通信、對于內容存儲和檢索多媒體系統(tǒng)、 Inter/Intra上的視頻流等應用 也必將產(chǎn)生深遠影響。 北京奧彩視迅光電技術有限公司 12 B 不同視頻編解碼標準性能比較 壓縮標準 MPEG1 MPEG2 MPEG4 網(wǎng)絡占用帶寬 12Mbps 510Mbps 641920kbps 小于 64Kbps 通信網(wǎng)絡 10M/100M以太網(wǎng)及以上 寬帶網(wǎng)絡 ISDN及以上 普通電話線及以上 普通電話線及以上 圖像清晰度 有馬賽克現(xiàn)象 較好 有水波紋 有水波紋 很好 圖像 實時性 25幀 /秒 30幀 /秒 1525幀 /秒 1525幀 /秒 1525幀 /秒 網(wǎng)絡延遲 2秒 3秒 應用領域 應用只局限于廣播和影視方面 應用只局限于廣播和影視方面，在用戶帶寬有限的情況下，建議使用 MPEG4視頻編解碼標準方式 IP視頻會議、可視電話應用 IP視頻會議、可視電話應用 動態(tài)圖像、互聯(lián)網(wǎng)、實時多媒體監(jiān)控、低比特率下的移動多媒體通信、內容存儲和檢索多媒系統(tǒng)、 Inter 及Intra上的視頻流與可視游戲、基于面部表情模擬的虛擬會議、基于計算機網(wǎng)絡的可視化合作實驗室場景應用、演播電視 優(yōu)點 大面積運動圖像有很好壓縮效果 提供較好的視頻和 CD級的音頻 數(shù)據(jù)率較低 數(shù)據(jù)率較低 視頻質量與分辨率高，而數(shù)據(jù)率相對較低 缺點 數(shù)據(jù)量大 ,解碼后圖像質量較差 數(shù) 據(jù)量 依然 很大 ,不便存放和傳輸 圖像壓縮痕跡明顯 運動物體邊緣有水波紋 對壓縮解碼的機器性能要求較高 對于一個基于 TCP/IP網(wǎng)絡的圖像傳輸系統(tǒng)，如果僅僅滿足于圖像能在網(wǎng)絡上傳輸，那是遠遠不夠的。由于視頻源眾多，情況各異，圖像監(jiān)控所需的視頻傳輸數(shù)據(jù)往往會彼此或和其他系統(tǒng)爭用 帶寬。若只有一、二個視頻源，情況尚可忍受；若視頻源超過一定數(shù)目，需要調看圖像的用戶又多的話，局面就會混亂不堪。其后果就是圖像質量下降、延遲、停滯，甚至造成系統(tǒng)癱瘓。無疑這是用戶所不能接受的。 VAjet多媒體網(wǎng)絡安防綜合管理 系統(tǒng)采用強大的流媒體軟件技術，專門設計了適合 多媒體網(wǎng)絡安防 系統(tǒng)所使用的，可同時基于 B/S瀏覽器 /服務器架構與 C/S用戶端 /服務器架構共同實現(xiàn)的 nDVR 綜合監(jiān)控管理軟件。它的主要作用是根據(jù)網(wǎng)絡帶寬、流量和用戶的請求合理地分配各個視頻流數(shù)據(jù)的傳輸，并可以依據(jù)用戶網(wǎng)絡的實際情況采取網(wǎng)絡單播（ Unicast）、組播（ Multicast） 和服務器組播（ Multicast by Archiver）技術以降低多個用戶請求同一 北京奧彩視迅光電技術有限公司 13 視頻流數(shù)據(jù)時的網(wǎng)絡流量。從而保證了圖像質量，有效降低了在多用戶并發(fā)操作下的圖像延遲和帶寬占用。同時也保證了高級別用戶可以及時有效地獲取所需信息，并且使多媒體網(wǎng)絡安防綜合管理系統(tǒng)的采用不會影響在同一網(wǎng)絡上用戶其他系統(tǒng)的正常運行。 TCP/IP 網(wǎng)絡協(xié)議是目前最流行也是最穩(wěn)定的網(wǎng)絡協(xié)議。 VAjet 多媒體網(wǎng)絡安防綜合管理系統(tǒng)在 TCP/IP 網(wǎng)絡協(xié)議之上開發(fā)了專用通訊層，針對 圖像數(shù)據(jù)的混合傳輸做了優(yōu)化處理，適合多點視頻和數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸，降低了系統(tǒng)資源的占用率。該通訊層支持多種 TCP/IP 協(xié)議的傳輸，包括 TCP、 UDP、 RTP 和組播等。組播是一種允許一個或多個發(fā)送者（組播源）發(fā)送單一的數(shù)據(jù)包到多個接收者（一次的，同時的）的網(wǎng)絡技術。 組播源把數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定組播組，而只有屬于該組播組的地址才能接收到數(shù)據(jù)包。組播可以大大的節(jié)省網(wǎng)絡帶寬， 因為無論有多少個目標地址，在整個網(wǎng)絡的任何一條鏈路上只傳送單一的數(shù)據(jù)包。 它提高了數(shù)據(jù)傳送效率，減少了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁塞的可能性。組播組中的主機可以是 在同一個物理網(wǎng)絡， 也可以來自不同的物理網(wǎng)絡。 其網(wǎng)絡模型如下圖所示： 、處理、分析技術 為了對告警數(shù)據(jù)進行分析處理， VAjet多媒體網(wǎng)絡安防綜合管理 系統(tǒng)使用了 Microsoft 北京奧彩視迅光電技術有限公司 14 公司的 SQL Server 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。并成功地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的分布存儲和訪問，有效地降低了系統(tǒng)負擔，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時，系統(tǒng)支持對數(shù)據(jù)的多種查詢和分析方式。同時，系統(tǒng)提供了各類數(shù)據(jù)庫。主要有告警數(shù)據(jù)庫、歷史統(tǒng)計值數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫。從而為整體數(shù)據(jù)的存儲、處理及分析提供了強有力的依據(jù)。 三、參考標準 VAjet多媒體網(wǎng)絡安防綜合管理系統(tǒng) 設計的主要參考標準有： 1) GBJll5— 87《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》 2) GB/T164351996《遠動設備終端通用技術條件》 3) 《中華人民共和國安全行業(yè)管理規(guī)范》 4) 《軟件工程國家標準》 5) 《中國電氣安裝工程施工及驗收規(guī)范》 6) GA/T7594《安全防范工程程序與要求》 7) GA/T7494《安全檢查防范系統(tǒng)通用圖形符號》 8) 《社會公共場所安全防范工種設計規(guī)范》 9) JGJ/T1692《民用建筑電氣設計規(guī)范》 10) 公安部、公安廳技防辦有關文件規(guī)定。 北京奧彩視迅光電技術有限公司 15 第三章 系統(tǒng)功能與主要產(chǎn)品介 紹 一、系統(tǒng)功能綜述 VAjet多媒體網(wǎng)絡安防綜合管理系統(tǒng) 由 VAjet網(wǎng)絡視頻服務器（編解碼器）與 nDVR 綜合監(jiān)控管理軟件構成，以系統(tǒng)化、靈活性、高效率、穩(wěn)定性為宗旨建立。 系統(tǒng)采用國際標準的 MPEG4 圖像壓縮編碼，進行圖像的壓縮和傳輸。圖像尺寸352 288，圖像幀率 1~30幀 /秒可調。圖像占用帶寬 8K~4M可調。圖像傳輸延時＜ 秒； 系統(tǒng)支持對云臺、鏡頭、一體化球機和矩陣等 CCTV 設備的遠程控制，充分做到與 CCTV設備的完美結合； 系統(tǒng)支持視頻流量管理命令，以協(xié)調不同用 戶的網(wǎng)絡傳輸請求； 系統(tǒng)支持告警錄像、定時計劃錄像和手動錄像三種方式； 系統(tǒng)的錄像數(shù)據(jù)可以供用戶檢索查詢和回放。系統(tǒng)錄像保存時間不低于一個月。平均錄像數(shù)據(jù)占用量為 200M/小時； 錄像與數(shù)據(jù)的聯(lián)動可以設置，成功率 100%； 系統(tǒng)支持路口或道路內部的多點錄像并發(fā)請求，系統(tǒng)支持任意多點同時錄像； 系統(tǒng)支持告警預錄像功能，最長可錄下告警啟動前 5 分鐘的圖像； 系統(tǒng)支持錄像存儲空間管理，支持多硬盤系統(tǒng)的備份選擇和提供指定周期的滾動刪除功能，防止存儲空間耗盡； 系統(tǒng)采用文件傳輸協(xié)議進行錄像文件的傳輸，防止外來入侵對文件 系統(tǒng)的破壞和由于錄像文件過大而帶來的不穩(wěn)定性。 完善的用戶管理機制，可以對用戶設定密碼安全認證與操作權限，擁有相關權限的人員才可以進入系統(tǒng)，高級別的用戶可以搶奪低級別的用戶的控制權，確?？刂莆ㄒ恍?； 擁有權限的用戶可以方便地對系統(tǒng)配置進行查詢和修改，并進行系統(tǒng)維護工作。 北京奧彩視迅光電技術有限公司 16 監(jiān)控系統(tǒng)的采用不能影響被監(jiān)控設備的正常運行； 監(jiān)控系統(tǒng)應具有很高的穩(wěn)定性和可靠性， MTBF ＞ 100000 小時； 監(jiān)控系統(tǒng)對自身的故障可以進行自診斷，對數(shù)據(jù)紊亂、通訊故障等可以自動恢復；系統(tǒng)有很強的容錯 能力，操作錯誤時系統(tǒng)不會崩潰，系統(tǒng)采用一體化結構，局部錯誤不會影響到到整體的運行。設備具有加電自啟動和 Watch Dog 功能； 監(jiān)控系統(tǒng)留有預留接口，方便用戶進行系統(tǒng)擴充； 二、主要 產(chǎn)品介紹 VAjet視頻服務器 VAjet視頻服務器為使用計算機網(wǎng)絡進行圖像監(jiān)控而設計，它具多種內置解決方案，在 10/100 BaseT 網(wǎng)絡上以每秒 30幀傳送高質量 MPEG4圖像。 VAjet可以使用 ISDN， PSTN，或 xDSL路由器，在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或者國際互連網(wǎng)上簡單地傳播。 VAjet分為兩個設備類型， 視頻編 碼器（ VAjetTA/T），它帶有 1/2/4路模擬視（音）頻輸入； 視頻解碼器（ VAjetRA/R），帶有 1路常規(guī)的模擬視（音）頻輸出。 產(chǎn)品功能 該產(chǎn)品是業(yè)內第一個專業(yè)的、性能價格比高的解決方案，可以實現(xiàn)模擬 CCTV系統(tǒng)向 IP網(wǎng)絡化的轉換； MPEG4 圖像編碼，使得低帶寬下傳輸每秒 30幀高質量圖像成為可能； 先進的按區(qū)域進行的動作檢測和任選報警前 /后畫面存儲； 自動識別 RS232/422/485 端口，可遠程控制一體化球球機、鏡頭、 PTZ云臺、視頻切換矩陣等傳統(tǒng) CCTV設備；