一、H.264概述與MPEG-X的區(qū)別

　　隨著市場(chǎng)的需求，在盡可能低的存儲(chǔ)情況下獲得好的圖像質(zhì)量和低帶寬圖像快速傳輸已成為視頻壓縮的兩大難題。為此IEO/IEC/和ITU-T兩大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織聯(lián)手制定了新一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.264。

　　H.264和以前的標(biāo)準(zhǔn)一樣，也是DPCM加變換編碼的混合編碼模式。但它采用“回歸基本”的簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)，不用眾多的選項(xiàng)，獲得比MEPG-4好得多的壓縮性能;H.264加強(qiáng)了對(duì)各種信道的適應(yīng)能力，采用“網(wǎng)絡(luò)友好”的結(jié)構(gòu)和語法，有利于對(duì)誤友和丟包的處理;H.264應(yīng)用目標(biāo)范圍較寬，可以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸(存儲(chǔ))場(chǎng)合的需求。

　　在技術(shù)上，H.264標(biāo)準(zhǔn)中有多個(gè)閃光之處，如統(tǒng)一的VLC符號(hào)編碼，高精度、多模式的位移估計(jì)，基于4塊的整數(shù)變換、分層的編碼語法等。這些措施使得H.264得算法具有很高的編碼效率，在相同的重建圖像質(zhì)量下，能夠比H.263節(jié)約50%左右的碼率。H.264的碼流結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)，增加了差錯(cuò)恢復(fù)能力，能夠很好地適應(yīng)IP和無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

　　H.264能以較低的數(shù)據(jù)速率傳送基于聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)的視頻流，在視頻質(zhì)量、壓縮效率和數(shù)據(jù)包恢復(fù)丟失等方面，超越了現(xiàn)有的MPEG-2、MPEG-4和H.26x視頻通訊標(biāo)準(zhǔn)，更適合窄帶傳輸。

　　MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)視頻編碼部分的基本得法與H.261/ H.263相似，也采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g預(yù)測(cè)、二維DCT、VLC游程編碼等措施。此外還引入了幀內(nèi)幀(I)、預(yù)測(cè)幀(P)、雙向預(yù)測(cè)幀(B)和直流幀(D)等概念，進(jìn)一步提高了編碼效率。在MPEG-1的基礎(chǔ)上，MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)在提高圖像分辨率、兼容數(shù)字電視等方面做了一些改進(jìn)，例如它的運(yùn)動(dòng)適量的精度為半像素;在編碼運(yùn)算中(如運(yùn)動(dòng)估計(jì)和DCT)區(qū)分“幀”和“場(chǎng)”;引入了編碼的可分級(jí)性技術(shù)，如空間可分級(jí)性、時(shí)間可分級(jí)性和信噪比可分級(jí)性等。近年推出的MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)引入了基于視聽對(duì)象(AVO：Audio-Visual Object)的編碼，大提高了視頻通信的交互能力和編碼效率。MPEG-4中還采用了一些新的技術(shù)，如形狀編碼、自適應(yīng)DCT、任意開頭視頻對(duì)象編碼等。但是MPEG-4的基本視頻編碼器還屬于和3相似的一類混合編碼器。

　　總之，MPEG毓標(biāo)準(zhǔn)從針對(duì)存儲(chǔ)媒體的應(yīng)用發(fā)展到適應(yīng)傳輸媒體的應(yīng)用，其核心視頻編碼的基本框架是和H.261一致的，其中引人注目的MPEG-4的 “基于對(duì)象的編碼”部分由于尚有技術(shù)障礙，目前還難以普遍應(yīng)用。因此，在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新的視頻編碼建議H.264克服了前者的弱點(diǎn)，在混合編碼的框架下引入了新的編碼方式，提高了編碼效率，在低碼流下可達(dá)到優(yōu)質(zhì)圖像質(zhì)量。

　　二、H.264的技術(shù)特點(diǎn)2.1 分層設(shè)計(jì)? 視頻編碼層具有高效的視頻內(nèi)容表示功能;? 網(wǎng)絡(luò)提取層將網(wǎng)絡(luò)中所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和傳送;2.2 高精度、多模式運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)? 支持1/4或1/8像素精度的運(yùn)動(dòng)矢量;? 多模式的靈活和細(xì)致的劃分，大提高了運(yùn)動(dòng)估計(jì)的精確程度;? 多幀參考技術(shù); 2.3 幀內(nèi)預(yù)測(cè)功能? 在空間域進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼算法，以便取得更有效的壓縮：2.4 4×4塊的整數(shù)變換由于用二變換塊的尺寸縮小，運(yùn)動(dòng)物體的劃分更精確，這樣，不但變換計(jì)算量比較小，而且在運(yùn)動(dòng)物體邊緣處的銜接誤疾差也大為減?。? 為了提高碼率控制的能力，量化步長(zhǎng)的變化的幅度控制在125%左右，而不是以不變的增幅變化。為了強(qiáng)調(diào)彩色的逼真性，對(duì)色度系數(shù)采用了較小量化步長(zhǎng); 2.5 統(tǒng)一的VLC? 為快速再同步而經(jīng)過優(yōu)化的，可以有效防止誤碼。三、H.264在監(jiān)控的應(yīng)用3.1 TOYA SDVR 7IV 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 TOYA SDVR 7IV 是采用止前最為先進(jìn)H.264視頻壓縮算法的專業(yè)數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品，具有強(qiáng)大的視頻/音頻壓縮引擎，與MPEG-4壓縮方式的硬盤錄像機(jī)相比，壓縮比可提高近30%，大大提高了存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬，同理采用新的算法極大地抑制了由于攝像機(jī)噪聲導(dǎo)致的圖像失真，背景流動(dòng)現(xiàn)象，便圖像質(zhì)量更加清晰。H.264產(chǎn)品的推出無疑又使我國(guó)的數(shù)字監(jiān)控技術(shù)上了一個(gè)新的臺(tái)階。 系統(tǒng)采用最先進(jìn)的H264視頻壓縮技術(shù)和G。729的音頻壓縮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超大無損壓縮。具備本地實(shí)時(shí)監(jiān)視、音視頻同步壓縮存儲(chǔ)、組合報(bào)警、有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、管理權(quán)限設(shè)置等多種功能，單個(gè)本地系統(tǒng)可完成顯示16路監(jiān)控畫面、每路可單獨(dú)放大和切換，查詢錄象記錄及進(jìn)行回放。每個(gè)本地系統(tǒng)均可通過不同的網(wǎng)絡(luò)方式組成有線或無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)。 3.2 TOYA SDVR 7IV 系統(tǒng)主要特點(diǎn)： 采用時(shí)間最先進(jìn)的H.264視頻編碼技術(shù)，具有高清晰度的畫質(zhì); 在壓縮處理過程中使用多種專用技術(shù)，保證以最低碼流達(dá)到最佳畫質(zhì)，采用幀內(nèi)壓縮，絕無馬賽克出現(xiàn); 提供多種圖象處理方法，加強(qiáng)噪音信號(hào)的過濾，畫面更平滑。 可同時(shí)支持H.264、MPEG-4壓縮格式; 實(shí)時(shí)壓縮、實(shí)時(shí)預(yù)覽、實(shí)時(shí)回放; 支持I\B\P幀多種組合/量化模式，圖象壓縮比更大; 在壓縮過程中，可動(dòng)態(tài)抽幀，可隨時(shí)恢復(fù)，進(jìn)一步減少存儲(chǔ)空間; 預(yù)覽、壓縮不占用CPU時(shí)間，互不干擾; 可動(dòng)態(tài)精確設(shè)置多種視音頻壓縮參數(shù)，達(dá)到最佳視聽效果; 碼流可調(diào)，占用硬盤空間最少可達(dá)40兆每小時(shí); 工藝精良，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;低功耗，發(fā)熱少，系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性高;3.3 主要技術(shù)規(guī)格 壓縮畫面以及分辨，支持CIF/QCIF，圖象分辨率352X288，圖象壓縮 壓縮格式：支持H.264、MPEG-4壓縮格式; 壓縮幀率：1-25幀可調(diào) 壓縮碼率：64K~2Mbit/秒，支持CBR\VBR\Hybrid 三種碼率控制方式：變碼流、動(dòng)碼流、混合碼流 網(wǎng)絡(luò)傳輸 支持PSTN/DDN/LAN/WAN等網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸與控制 每個(gè)服務(wù)器支持32路TCP/UDP傳輸，組播無限制3.4系統(tǒng)功能 多畫面分割：?jiǎn)温贰⑺穆?、九路、十六路、全屏顯示等多種畫面分割; 采用錄象方式;常規(guī)錄象，動(dòng)態(tài)錄象，視頻移動(dòng)報(bào)警錄象，定時(shí)錄象; 字符/時(shí)間疊加功能：可以在每一路視頻上疊加地點(diǎn)信息，便于查詢; 多用戶管理：可設(shè)置多級(jí)管理員權(quán)限; 工作日志：詳細(xì)記錄系統(tǒng)工作狀態(tài)，方便用戶管理; 報(bào)警：具有報(bào)警輸入/輸出功能，單獨(dú)設(shè)置報(bào)警區(qū)域和靈敏度 圖象亮度/對(duì)比度/色度/飽和度隨時(shí)可調(diào) 支持G.729標(biāo)準(zhǔn)音頻壓縮，線性音頻輸入，音質(zhì)好，占硬盤空間少 回放檢索：根據(jù)時(shí)間、日期、攝象機(jī)編號(hào)分別回放檢索3.5 TOYA SDVR 7IV系統(tǒng)應(yīng)用 技術(shù)的成熟和不斷人性化的設(shè)計(jì)，使得本系統(tǒng)得以全方位進(jìn)入金融、保險(xiǎn)等特殊領(lǐng)域，而且在全能樓宇、文化教育、醫(yī)學(xué)研究、交通指揮管制、在建工程管理、惡劣工況管理、海關(guān)及公、檢、法商業(yè)貿(mào)易等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。