【安防知識(shí)網(wǎng)】眾所周知，傳統(tǒng)的模擬黑白攝像機(jī)主要由鏡頭、圖像傳感器、定時(shí)驅(qū)動(dòng)及同步信號(hào)產(chǎn)生、視頻信號(hào)處埋及電源等五大部分組成。如果是彩色，則要增加濾色片與色彩處理部分，而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)則要在上述的基礎(chǔ)上增加視頻和聲音編碼壓縮模塊以及網(wǎng)絡(luò)連接控制模塊及接口等。
由于DSP芯片性能的提高和完善，而被用于攝像機(jī)中進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。因此，在模擬攝像機(jī)中，CCD傳感器所產(chǎn)生的模擬信號(hào)首先將被A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，這樣視頻圖像就可以通過其內(nèi)置的DSP芯片進(jìn)行處理和完善;經(jīng)過DSP處理后的數(shù)字圖像信號(hào)接著又被重新轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，用于在同軸電纜上進(jìn)行傳輸;最后，當(dāng)該模擬信號(hào)到達(dá)后端的DVR時(shí)，又被DVR重新數(shù)字化然后存儲(chǔ)到硬盤上?？梢钥闯?，在這一過程中，圖像信號(hào)要經(jīng)過三次轉(zhuǎn)化，而每一次轉(zhuǎn)化都會(huì)造成圖像質(zhì)量不同程度的下降。
但在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中，圖像經(jīng)過數(shù)字化之后將一直保持?jǐn)?shù)字化的狀態(tài)，無需進(jìn)行多次數(shù)/?；蚰?數(shù)轉(zhuǎn)化，從而避免了圖像質(zhì)量下降的現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)攝像機(jī)把圖像進(jìn)行編碼壓縮后，通過網(wǎng)絡(luò)利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳輸;通過網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或鏡頭、云臺(tái)和其它外部設(shè)備進(jìn)行操作控制(參見圖1)。
圖1 模擬攝像機(jī)與IP攝像機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)換過程 [nextpage]
下面，首先要介紹以下幾種適用于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)中的圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。
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)行精確到幀的編輯。但M-JPEG只對(duì)幀內(nèi)的空間冗余進(jìn)行壓縮，不對(duì)幀間的時(shí)間冗余進(jìn)行壓縮，故壓縮效率不高。
MPEG-4
所謂MPEG-4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)。MPEG-4壓縮倍數(shù)為450倍(靜態(tài)圖像可達(dá)800倍)，專為移動(dòng)通信設(shè)備(例如移動(dòng)電話)在英特網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸音/視頻訊號(hào)而制定的最新MPEG標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-4和MPEG以往的版本相比，最大的不同之處在于MPEG-4使用「圖層」(layer)方式，能夠智能化選擇影像的不同之處，在壓縮下個(gè)別編輯畫面，使圖文件容量大幅縮減，而加速音/視頻的傳輸。
H.264
H.264是ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG的聯(lián)合視頻組開發(fā)的一個(gè)新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第十部分。在相同的重建圖像質(zhì)量下，H.264能夠比H.263節(jié)約50%左右的碼率，比目前根據(jù)MPEG-4實(shí)現(xiàn)的視頻格式在性能方面提高33%左右。
由此可見，H.264在圖像壓縮方面最節(jié)省帶寬，詳細(xì)分析參見圖2。
圖2 百萬像素?cái)z像機(jī)1280×720P分辨率下占用帶寬分析示意圖
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