基于寬帶接入網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析 （一）

      作為新一代多媒體編碼技術(shù)的H.264，是MPEG4/H.263
的后繼者。
　　H.264是ITU-T的VCEG（視頻編碼專(zhuān)家組）和ISO/IEC的MPEG
（活動(dòng)圖像編碼專(zhuān)家組）的聯(lián)合視頻組（JVT：jointvideoteam）
開(kāi)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I
SO/IEC的MPEG-4的第10部分。1998年1月份開(kāi)始草案征集，1999年
9月，完成第一個(gè)草案，2001年5月制定了其測(cè)試模式TML-8，2002
年6月的JVT第5次會(huì)議通過(guò)了H.264的FCD板,2003年3月正式定稿。
　　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H.263++好得多的壓縮性能；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(yǔ)法，有利于對(duì)誤碼和丟包的處理；應(yīng)用目標(biāo)范圍較寬，以滿(mǎn)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；它的基本系統(tǒng)是開(kāi)放的，使用無(wú)需版權(quán)。
　　在技術(shù)上，H.264標(biāo)準(zhǔn)中有多個(gè)閃光之處，如統(tǒng)一的符號(hào)編碼，高精度、多模式的位移估計(jì)，基于4×4
塊的整數(shù)變換、分層的編碼語(yǔ)法等。這些措施使得H.264算法具有很的高編碼效率，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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。可以說(shuō)，H.264是目前壓縮率最高的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。并已在數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)得到應(yīng)用。
　　2、圖像壓縮的實(shí)現(xiàn)
　　盡管不同的廠家采用了不同的圖像壓縮編碼方式，但從以上的分析可知，MPEG標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)活動(dòng)圖像的
專(zhuān)用通用編碼，因此圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控采用MPEG標(biāo)準(zhǔn)具有先天的優(yōu)勢(shì)。實(shí)用系統(tǒng)中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境變化比較
大時(shí)，多選用容錯(cuò)性最強(qiáng)、自適應(yīng)性強(qiáng)的MPEG－4標(biāo)準(zhǔn)（MEPG-4Part2,MPEG-4Part10=H.264），既可用于壓
縮高畫(huà)質(zhì)的圖像，又可用于壓縮低畫(huà)質(zhì)的圖像。而在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境良好時(shí)（大于2Mbps），則可用MPEG－2
標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到傳送高畫(huà)質(zhì)圖像的目的。
　　具體作為圖像壓縮的解決方案，CCD攝像機(jī)輸出的模擬視頻信號(hào)送入視頻服務(wù)器(IPEncoder)的視頻捕
獲卡，進(jìn)行視頻采樣、A/D轉(zhuǎn)換，將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)。之后送入計(jì)算處理單元進(jìn)行MPEG壓縮，最
后將壓縮后的數(shù)字視頻信號(hào)送入網(wǎng)絡(luò)接口，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送至遠(yuǎn)端。
　　三、遠(yuǎn)程監(jiān)控基于寬帶接入網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)
　　1、基于ADSL/CableModem的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式
　　基于ADSL/CableModem點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。住戶(hù)家庭若有PC機(jī)，則在PC上增加一視頻捕獲
卡，可接入1-4路模擬攝像信號(hào)。而ADSL用戶(hù)傳輸單元ATU-R可充當(dāng)視頻處理的網(wǎng)絡(luò)接口，經(jīng)雙絞線(xiàn)與ISP機(jī)
房?jī)?nèi)DSLAM數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)多路復(fù)用器中的ATU-C（機(jī)房端ADSL收發(fā)單元）相聯(lián)。住戶(hù)家庭若無(wú)PC機(jī)，則可
采用將視頻捕獲卡與MPEG壓縮部分集成在一起，構(gòu)成一視頻服務(wù)器的方法。遠(yuǎn)端用戶(hù)采用ADSL/CM/LAN/Mod
em等接入方法，接入Internet，再根據(jù)住戶(hù)ADSL下的IP地址找到家庭內(nèi)的PC或視頻服務(wù)器，提取經(jīng)MPEG壓
縮的圖像信號(hào)，對(duì)家中老人、小孩、病人進(jìn)行圖像觀察和語(yǔ)言交流。只是住戶(hù)處需將數(shù)字圖像上行至Inter
net，故速率將受限于ADSL的上行速率（64k-640kbps）。通過(guò)CableModem工作時(shí)，情況基本相同，只是ATU
-R換成CableModem，DSLAM換為CMTS，而且HFC圖像上行速率最大可達(dá)1.5Mbps，速率將高于ADSL的最大上行
速率，但HFC存在帶寬共享的問(wèn)題。
　　由于ADSL與CableModem根據(jù)服務(wù)提供商的不同，所提供的IP地址可能是動(dòng)態(tài)的，但每次開(kāi)機(jī)后IP地址
將是不變的。因此遠(yuǎn)端用戶(hù)根據(jù)這一IP地址可以找到住戶(hù)家庭內(nèi)的視頻服務(wù)器，也可由住戶(hù)家庭PC開(kāi)機(jī)后
固定地向遠(yuǎn)端用戶(hù)發(fā)送告知IP地址的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。若住戶(hù)PC內(nèi)安裝專(zhuān)用安防控制軟件，通過(guò)串行口接
收家庭報(bào)警主機(jī)的RS232上傳信號(hào)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)家庭安防系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制(設(shè)防/撤防等)。