【正文】 EG1MPEG1實時視頻壓縮技術(shù)是目前市場DVR產(chǎn)品主流。MPEG1壓縮標準制定于1992年，為工業(yè)級標準而設計，可適用于不同帶寬的設備，如CDROM、VideoCD、CDi。它可針對SIF標準分辨率(于NTSC制為352X240；對于PAL制為352X288)的圖像進行壓縮，（最低192Kbits/sec），每秒播放30幀，具有CD(指激光唱盤)音質(zhì)，質(zhì)量級別基本與VHS相當。MPEG1的編碼速率最高可達45Mbits/sec，但隨著速率的提高，其解碼后的圖像質(zhì)量有所降低。較MJPEG技術(shù)，MPEG1在實時壓縮、每幀數(shù)據(jù)量、處理速度上有顯著的提高。例如在國內(nèi)PAL制式下，MPEG1可以滿足多路25幀/秒的壓縮（16路）速度，在500Kbit/sec壓縮碼流（352 X 288）下，每幀大小僅為2K。簡單計算可以表明，MPEG1產(chǎn)品的錄像容量是目前硬盤容量可以忍受的（8路以下）。目前國內(nèi)DVR廠商MPEG1產(chǎn)品基本都采用以色列或臺灣公司的壓縮芯片，通過硬件壓縮技術(shù)可以有效降低計算機負擔，解決多路視頻同時錄像計算機資源有限的問題。但MPEG1也有較多不利地方，其一是存儲容量還是過大，尤其當DVR主機超過8路時，為了保存一個月的存儲量，通常需要10個80G硬盤，或更多，硬盤投資大，而由此引起的硬盤故障和維護更是叫人頭疼。其二是清晰度不夠高，由于MPEG1最大清晰度僅為352 X 288，考慮到容量、模擬數(shù)字量化損失等其它因素，回放清晰度不高，這也是市場反應的主要問題。其三是不夠靈活，只能25幀/秒，不能夠丟幀錄像，從目前廣泛采用的壓縮芯片來看，也缺乏有效的調(diào)控手段，例如關(guān)鍵幀設定、取樣區(qū)域設定等等，造成在保安監(jiān)控領(lǐng)域應用不適合，造價也高。其四是不適合網(wǎng)絡傳輸，尤其是在常用的低帶寬網(wǎng)絡上無法實現(xiàn)遠程視頻傳輸。其實單單從民用市場上來看就知道，盡管MPEG1曾經(jīng)是VCD的主要壓縮標準，但目前MPEG2（DVD）、MPEG4等先進的壓縮標準大有取而代之的趨勢?？傮w看來MJPEG與MPEG1由于技術(shù)成熟，是目前DVR市場的主流技術(shù)，但兩者的致命弱點就是硬盤耗費量大，且不能同時滿足保安與實時錄像場合的需要。尤其在硬盤造價已經(jīng)接近DVR整機成本價50%情況下，容量與清晰度矛盾更為突出。MPEG4技術(shù)的出現(xiàn)，可以有效解決以上諸多問題。壓縮技術(shù)的革命－MPEG4MPEG4于1998 年11 月公布，不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG4標準主要應用于視像電話(Video Phone)，視像電子郵件(Video Email)和電子新聞(Electronic News)等，其傳輸速率要求較低，在480064000bits/sec之間，分辨率為176X144。MPEG4利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量。MPEG4壓縮技術(shù)原本是一種適用在低帶寬下進行信息交換的音視頻處理技術(shù)，它可以動態(tài)的偵測圖像各個區(qū)域變化，基于對象而調(diào)整壓縮方法可以獲得比MPEG1更大的壓縮比，壓縮碼流更低。盡管MPEG4并不是專為視頻監(jiān)控壓縮領(lǐng)域而設計，但同樣也適合CIF（352*288）或者更高清晰度（768*576）情況下的視頻壓縮，無論從清晰度還是從存儲量上都比MPEG1具有更大的優(yōu)勢。MPEG4的壓縮標準構(gòu)成1. DMIF（The Dellivery Multimedia Integration Framework）DMIF 即多媒體傳送整體框架，它主要解決交互網(wǎng)絡中、廣播環(huán)境下以及磁盤應用中多媒體應用的操作問題。 通過傳輸多路合成比特信息來建立客戶端和服務器端的交互和傳輸。 通過DMIF，MPEG4可以建立起具有特殊品質(zhì)服務（QoS）的信道和面向每個基本流的帶寬。2. 數(shù)據(jù)平面 MPEG4中的數(shù)據(jù)平面可以分為兩部分：傳輸關(guān)系部分和媒體關(guān)系部分。為了使基本流和AV對象在同一場景中出現(xiàn)，MPEG4引用了對象描述（OD）和流圖桌面（SMT） 的概念。OD 傳輸與特殊AV對象相關(guān)的基本流的信息流圖。桌面把每一個流與一個CAT（Channel Assosiation Tag）相連，CAT可實現(xiàn)該流的順利傳輸。 3. 緩沖區(qū)管理和實時識別 MPEG4定義了一個系統(tǒng)解碼模式（SDM），該解碼模式描述了一種理想的處理比特流句法語義的解碼裝置，它要求特殊的緩沖區(qū)和實時模式。通過有效地管理，可以更好地利用有限的緩沖區(qū)空間。 4. 音頻編碼 MPEG4的優(yōu)越之處在于它不僅支持自然聲音，而且支持合成聲音。MPEG4的音頻部分將音頻的合成編碼和自然聲音的編碼相結(jié)合，并支持音頻的對象特征。5. 視頻編碼 與音頻編碼類似，MPEG4也支持對自然和合成的視覺對象的編碼。 合成的視覺對象包括2D、3D 動畫和人面部表情動畫等。 MPEG4提供了一系列工具，用于組成場景中的一組對象。一些必要的合成信息就組成了場景描述，這些場景描述以二進制格式BIFS（Binary Format for Scene description）表示，BIFS與AV對象一同傳輸、編碼。場景描述主要用于描述各AV對象在一具體AV場景坐標下，如何組織與同步等問題，同時還有AV對象與AV場景的知識產(chǎn)權(quán)保護等問題。MPEG4為我們提供了豐富的AV場景。MPEG4應用于DVR的優(yōu)勢 MPEG4基于場景描述和面向帶寬設計的概念，使其在視頻監(jiān)控錄像領(lǐng)域中在以下幾個方面具有巨大的優(yōu)勢：大幅度降低錄像存儲容量在靜止狀態(tài)以及相同清晰度對應MPEG1（500Kbits/sec）碼流情況下，MPEG4比MPEG1節(jié)省了2/3的硬盤空間！在一般活動場景下也節(jié)省近一半的容量(見表1)。單從這項指標來看就能節(jié)省大量的硬盤投資，或者保留更長的存儲時間。值得說明的是，目前市面MPEG1壓縮芯片通常只支持定碼流壓縮，因此在場景活動加劇情況下存儲容量不變，但是回放畫面可以發(fā)現(xiàn)馬賽克顯著增加，同時運動部分圖像清晰度下降。而MPEG4可以根據(jù)場景變化自動調(diào)整壓縮方式，保留較好的存儲圖像。數(shù)字影像儲存設備大觀目前以Windows系統(tǒng)為基礎而加以開發(fā)的DVR，在輸入超過4個頻道的應用穩(wěn)定性、多站互動交控支持性及大量影像資料備份儲存的效能上，均頗受質(zhì)疑；造成許多DVR制造生產(chǎn)商及欲投入者，對Linuxembedded系統(tǒng)產(chǎn)生較多的市場預期。而為服務更廣大的消費群及提升市場競爭力，善加利用數(shù)字科技，開發(fā)更多「數(shù)字影像儲存」(DVR)設備，仍有其必要性。多功數(shù)字影像服務器潛力無窮多功數(shù)字影像服務器(Multichannel Image Server)如同DVR一樣，可以做到16分割、動態(tài)偵測觸發(fā)錄像、接受網(wǎng)絡互動遙控與資料上傳的功能。除此之外，服務器尚具備更多的系統(tǒng)特性，包含：1. 具權(quán)限密碼管理功能，可設定每一位使用者不同的權(quán)限；2. 在系統(tǒng)防火墻(firewall)的保護下，可多人同時在LAN (Local Area Network)網(wǎng)絡環(huán)境下存取或控制此網(wǎng)絡內(nèi)所有可利用的保全監(jiān)視設備與功能；3. 具備P/T/Z(Pan/Tilt/Zoom)及預覽(Preset)、群組(Group)、巡弋(Touring)等控制功能；4. 可將資料備份存于「磁盤陣列」設備，使儲存容量可依客戶需要彈性擴充。另外，抽換或維修硬盤時不需關(guān)機，系統(tǒng)會自動將資料歸存于可用的磁盤空間中，提高保全性與系統(tǒng)效能；5. 具備映像備份功能(Mirroring)，使存錄的資料不致于因硬盤故障而銷毀，確保存錄資料之完整性。此服務器系統(tǒng)，多以Linuxembeded概念開發(fā)，跨平臺使用方便。然而，為方便使用者隨時隨地閱覽，則采用JPEG的壓縮格式開發(fā)。業(yè)者應以高解析、加速更新率(一個頻道每秒至少可傳輸20個圖框以上) 的方向來改善現(xiàn)有產(chǎn)品的功能及效益?；谝陨细鼽c，未來傳統(tǒng)矩陣(Matrix機柜)主機可能會被此類產(chǎn)品取代。多功數(shù)字錄像機 市場使用率高現(xiàn)在市面上的產(chǎn)品大多屬于多功數(shù)字錄像機(DVR with Multiplexer builtin)，分有Linux及Windows系統(tǒng)。而各廠牌所提供的壓縮方式與操作接口，均不相同，尚待整合。而以4U(Units)、2U高度的機柜外箱設計，較不具市場親和力，但目前已有少數(shù)廠商采用面板按鍵設計，不需使用鼠標操作，使用法如同傳統(tǒng)錄放機，使對操作計算機有恐懼的客戶群更容易接受。除此之外，在網(wǎng)絡普遍化后，DVR亦須考慮行動與全球隨處上網(wǎng)的開文件瀏覽之系統(tǒng)兼容性與方便性。業(yè)者未來應盡可能改善機體的設計，朝「輕、薄、短、小」發(fā)展，使DVR的應用面及市場更廣泛。事件錄像機 保全性高不論是以內(nèi)建硬盤機(HDD)或閃存(Flash Memory)的方式存錄像像，事件錄像機(Event DVR)多不需持續(xù)長時間錄像，故多半以觸發(fā)警報感應裝置或銜接點的方式如磁璜開關(guān)、電鈴、紅外線感應器、動態(tài)影像觸發(fā)等事件來激活錄像功能并錄下設定張數(shù)的影像。因此類機種不需要太大的記憶容量，因而大多采內(nèi)建Flash Memory的方式存錄；除可節(jié)省成本外，以Flash Memory 為硬件結(jié)構(gòu)(Solidstate)的硬件記憶裝置，不易被銷毀，具有相當?shù)谋Ｈ?。目前廠商開發(fā)中的產(chǎn)品有直接建置于攝影機內(nèi)或以單機方式呈現(xiàn)等，可供用戶與系統(tǒng)設計者選擇。不論是以內(nèi)建硬盤機(HDD)或閃存(Flash Memory)的方式存錄像像，事件錄像機(Event DVR)多不需持續(xù)長時間錄像，故多半以觸發(fā)警報感應裝置或銜接點的方式如磁璜開關(guān)、電鈴、紅外線感應器、動態(tài)影像觸發(fā)等事件來激活錄像功能并錄下設定張數(shù)的影像。因此類機種不需要太大的記憶容量，因而大多采內(nèi)建Flash Memory的方式存錄；除可節(jié)省成本外，以Flash Memory 為硬件結(jié)構(gòu)(Solidstate)的硬件記憶裝置，不易被銷毀，具有相當?shù)谋Ｈ?。目前廠商開發(fā)中的產(chǎn)品有直接建置于攝影機內(nèi)或以單機方式呈現(xiàn)等，可供用戶與系統(tǒng)設計者選擇。移動用途數(shù)字錄像機 (Mobile purpose DVR)數(shù)字錄像機除以上的功能之外，于移動狀態(tài)中亦獲得廣泛的應用包含：：多應用于警車、運鈔車、校車等行動勤務執(zhí)行車。用以記錄出勤情形為狀況發(fā)生時的影音左證資料；提供界面，以結(jié)合GPS、酒精測試儀、超速雷達測速器等設備，可將出勤中所有影、音、數(shù)據(jù)資料一并記錄于硬盤上，有利中心進行緊急狀況的實時調(diào)度與控管。若遇爭議事件時，可保障相關(guān)人員的基本權(quán)益。：裝有此設備的出租車，可記錄上車乘客影像、上下車時間、車資等資料，用以保障乘客安全及司機權(quán)益。此外，亦可傳輸、打印或以磁卡方式提供數(shù)字影像檔案，輔助警方緝拿嫌犯。：此產(chǎn)品尚處于開發(fā)階段，以搭配其它行動通訊設備為主。適用于營區(qū)、大型廠區(qū)、社區(qū)巡邏、警員進行道路巡邏記錄等。搭配耳掛式Mic/Cam一體型設備，可廣泛應用于其它領(lǐng)域。17 / 17