目前普遍采用的壓縮算法主要是H.264，這是一種高壓縮編解碼算法，具有速度快、信息損失小、成像質(zhì)量高、視頻流對(duì)帶寬占用率低等特點(diǎn);其最大的優(yōu)勢(shì)是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。上海普賽頓張宇帆介紹說：“H.264算法在處理模糊圖像時(shí)可起到互通的作用，對(duì)由于帶寬等原因?qū)е虏糠謭D像丟失的視頻流來說，通過H.264算法可推算出原來比較清晰的圖像?！辈贿^，H.264編解碼技術(shù)仍有很多局限，還不能很好滿足應(yīng)用，張宇帆也承認(rèn)：“在目前來說，H.264的互通推算修復(fù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來還是比較難?！?/p>
在安防應(yīng)用中，如何找到更加優(yōu)化的壓縮算法是當(dāng)前的緊迫要?jiǎng)?wù)，艾博信總經(jīng)理杜建英認(rèn)為，“對(duì)于編碼問題，當(dāng)前的研究方向還是如何利用H.264或更加先進(jìn)的H.265編碼算法，從而在保證畫質(zhì)的情況下，更大地降低碼流。當(dāng)前在廣電IPTV領(lǐng)域，已經(jīng)有些私有壓縮算法可以達(dá)到300Kbps支持全動(dòng)感D1畫面，2Mbps支持1080P全動(dòng)感畫面。如果能夠?qū)⑵浣梃b到監(jiān)控領(lǐng)域，那么壓縮算法應(yīng)該在保證畫面質(zhì)量的情況下，還可以降低一倍，從而達(dá)到1Mbps高清畫質(zhì)水平?！辈贿^，根據(jù)安防行業(yè)發(fā)展的特殊性，發(fā)展和應(yīng)用H.265壓縮算法的可能性更大，也更實(shí)際。國(guó)際電聯(lián)ITU和MPEG組織曾發(fā)布公告，為H.265設(shè)定的技術(shù)性能指標(biāo)是：壓縮效率比H.264提高1倍、且不明顯提高編碼和解碼的計(jì)算量。但聯(lián)盟對(duì)H.265的草案遲遲不定，何時(shí)出臺(tái)尚未可知。天地偉業(yè)瞿關(guān)明認(rèn)為：“在當(dāng)前的數(shù)字圖像技術(shù)的背景下，編碼技術(shù)是影響圖像質(zhì)量的瓶頸之一，如果出現(xiàn)一種壓縮比高、圖像損失小的編碼算法，當(dāng)然會(huì)一定程度上解決因?yàn)閴嚎s導(dǎo)致的圖像模糊問題，不過要實(shí)現(xiàn)這種算法，通常需要更高的運(yùn)算代價(jià)，所以還需要硬件技術(shù)的更新來滿足這樣的算法。”
編解碼壓縮算法的演進(jìn)過于緩慢，與高速發(fā)展的安防行業(yè)相比，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，所謂人挪活樹挪死，各廠家為了使自己的產(chǎn)品在軟件處理性能方面更加優(yōu)越，都在原有編解碼壓縮算法的基礎(chǔ)上附加一些優(yōu)化算法，目前常見的附加編解碼優(yōu)化算法有：
? 帶寬調(diào)節(jié)技術(shù)：研發(fā)此類技術(shù)的廠家較多，如上海普賽頓的AAS帶寬調(diào)節(jié)技術(shù)，可在監(jiān)控畫面為靜態(tài)時(shí)系統(tǒng)采用低幀率傳輸，只有畫面有動(dòng)作時(shí)幀率才恢復(fù)默認(rèn)值;
? 敏感區(qū)域處理技術(shù)：此類技術(shù)對(duì)算法的要求很高，目前能成功應(yīng)用的廠家不多。該算法以降低運(yùn)算的數(shù)據(jù)量為原則，通過減少分析區(qū)域降低軟硬件的負(fù)荷和帶寬壓力，即系統(tǒng)先對(duì)監(jiān)控畫面進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后分析出哪些是固有的靜態(tài)畫面然后記錄下來，并在監(jiān)控過程中不斷學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)后的分析系統(tǒng)只會(huì)對(duì)畫面中的動(dòng)態(tài)部分進(jìn)行分析和傳輸，而對(duì)靜態(tài)部分不進(jìn)行分析，從而降低運(yùn)算量和帶寬占用量。因?yàn)橄到y(tǒng)要不斷地學(xué)習(xí)和分析，復(fù)雜程度可想而知。艾博信的杜建英指出：“視頻編碼技術(shù)始于電視廣播領(lǐng)域，而電視廣播領(lǐng)域的畫面往往都是全動(dòng)感畫面，整體畫面的運(yùn)動(dòng)部分往往達(dá)到80%(主持人播放新聞是例外情況)，所以直接照搬算法往往導(dǎo)致碼流過大，DSP資源浪費(fèi)?？紤]到大部分監(jiān)控只有30%的動(dòng)感畫面，所以很多監(jiān)控壓縮算法都是改良/優(yōu)化的視頻壓縮算法。無論是標(biāo)清還是高清，很多DVR、DVS、IP攝像機(jī)廠商為了最大限度地利用DSP的處理能力，從而過度‘優(yōu)化’壓縮編碼算法，實(shí)則簡(jiǎn)化了編碼的復(fù)雜度。這樣一來，在靜止圖像時(shí)壓縮質(zhì)量尚可行，一旦畫面中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)過多，則導(dǎo)致整體壓縮質(zhì)量下降。”
? 抽插幀技術(shù)：視頻流在經(jīng)過多次編解碼和遠(yuǎn)程傳輸后，容易出現(xiàn)幀排列位置偏移現(xiàn)象，在回放時(shí)，因各幀位置不一致，快速播放時(shí)就會(huì)有重影、細(xì)節(jié)霧狀、邊緣模糊情況，此問題可通過幀調(diào)整來保證圖像清晰呈現(xiàn)，此類技術(shù)的代表如海康威視的“暢顯引擎“技術(shù)等;
? 低照度優(yōu)化：低照度呈現(xiàn)，考量更多的是硬件的性能，但也有廠家通過軟件的提升，軟硬件相結(jié)合從而獲得更高畫質(zhì)的夜間效果，此類技術(shù)的研發(fā)廠家較多，如安訊士的“覓光者”就是其中的代表：這是一種面向低照度的專用智能技術(shù)，在光照正常的環(huán)境下，攝像機(jī)能夠保持正常的成像效果;而當(dāng)光線變暗，如晝夜轉(zhuǎn)換時(shí)，“覓光者”技術(shù)將使畫面保持彩色、流暢和清晰的低照度成像，此時(shí)，光圈大小、白平衡、快門速度等都會(huì)在“覓光者”系統(tǒng)的協(xié)調(diào)下自動(dòng)調(diào)節(jié)。
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作者：黃仁貴
