我们到底需要什么样的数字视频系统

    对于数字视频系统，市场持续看好，人们充满期待。人们不再讨论数字视频PK模拟视频，也不再为嵌入式还是PC式争论不休；人们关心的是，自己需要的是DVR还是DVS架构，是否应用IP摄像机，是否真的需要价格昂贵的视频分析系统，自己的网络如何规划以满足监控需求，是集中存储还是分散存储，如何防范病毒。此时，人们发现，安防，真的数字了、智能了、网络了、IT了。
   
    简单历史回顾
   
    VCR时代成为历史，但似乎并不遥远，甚至现在还有一些应用，VCR是模拟时代的产物，就算有100个缺点，但是人们有理由记住这个纯模拟时代的录像设备；DVR是半模半数的产品，其实质是数字产品，但在监控系统中，基本是和模拟矩阵混着应用的，模拟矩阵实现切换和控制，DVR实现录像，各司其职，相安无事；DVS来势汹汹，它的到来为模拟矩阵留下的日子就不多了，所有的切换、控制、观看、传输、录像、存储、集成，因为它的到来变得简单而简单，而功能变得强大而强大。
   
    数字视频的关键指标
   
    图象清晰度
   
    图象清晰度是最直观的指标，不管你专业与否，你都可以直观的对视频图象质量指指点点，说三道四。实际上，图象清晰度近年来已经有了大幅度的提高，而比较各家产品图象清晰度的一个重要参数是码流设置大小。抛开码流大小谈论清晰度没有任何意义，对于CIF，码流可以按512K比较，对于4CIF，可以按1.5M比较。目前MPEG-4算法占有大多数，但是H.264是未来发展方向，不过真正的H.264压缩算法并不简单，可以实现低码流高清晰度。H.264算法本身就由很多小项组成，如果严格按照标准，处理器很难处理过来，因此，各家都是根据自身情况进行优化及选择性开发，所以，是否是H.264标准很难评价。
   
    系统稳定性
   
    数字视频的很大一个应用仍然是实时观看和事后调查，而不稳定的系统将为客户带来巨大隐患，没人知道系统瘫痪时正好会发生什么大事情，而对于DVR,薄弱环节在硬盘；对于DVS，薄弱环节在网络及服务器，因此，归根到底，薄弱环节还是在电脑操作系统及硬盘存储系统，既然数字视频依附于电脑及硬盘，因此合理规划系统及适当冗余是好的办法，当然，对于DVR及DVS，还是应该选择稳定性强的单体设备。
   
    网络功能
   
    网络是数字视频系统建设的最大瓶颈和最需要考虑的环节。网络是高速公路，视频是车，当然路越宽越好，但这是不可能的，因此，根据车的流量设计路是必须的。视频流的主要部分是存储，存储基本是始终进行的，而监控可能是随机的，因此在规划时必须明确存储服务器、监控终端在网络节点的位置，进而明确主要监控流、存储流，来设计网络带宽分配。对于DVS及DVR，双码流是不错的功能，可以平衡存储及远程传输的矛盾，双码流技术的实现有双处理器及高频处理器两种。
   
    数字视频的现存问题
   
    视频质量
   
    这个是对非专业人员最直观的指标，你清晰与否，一看便明了，甚至业主把几家设备放在一起，同时比较，脸红的人肯定是核心算法没搞好。个人认为国内用于目前盲目追求实时性，同时要求高清晰。这对网络、存储都是负担。实际上，高清晰非实时完全满足普通需求，没必要大而全。
   
    系统不稳定问题
   
    系统不稳定问题主要在硬盘，及单体设备故障，解决办法是根据重要程度进行冗余设备，编码器设备、服务器、存储硬盘RAID等。
   
    网络基础建设
   
    网络规划的难点在于未来应用的不确定性和网络数据的动态性，项目建成后的应用与前期规哈可能并不一致，但网络架构好后很难改变。
   
    视频分析与图象质量
   
    视频处理器能力有限，同时进行高分辨率压缩和视频分析是不可能的，好的算法目前也就能在一个DSP上进行CIF的压缩及分析，因此双DSP是目前的选择。
   
    海量存储与检索
   
    几十个T容量的视频，平时放着没人用，一旦发现问题，在茫茫的磁盘中检索出目标视频并不容易，因此，好的索引方式是必须的，日期、字符、标签、智能检索等方式非常有用。
   
    系统的开放性
   
    系统建成后，扩容时，业主可能考虑别的品牌编码设备，设置IP摄像机，但是，目前的平台是否支持，还是需要二次开发，这个问题涉及到未来扩展兼容及考核该厂家的实力。
   
    数字视频的未来展望
   
    编码标准化
   
    目前各家的编码器解码器不能互用，就算配合二次开发，也带给业主及集成商很大的麻烦，为系统设计及扩容带来不便，而将来的编解码设备将会实现真正的标准化，像交换机一样，标准机架安装，统一压缩算法，厂家比拼的将是是服务和品牌。
   
    系统软件化
   
    当硬件设备标准化后，系统的真正主导是软件平台，厂家开始重视软件的开发，甚至可能出现专业的软件平台开发商，在该平台上，各个主流厂家的设备均兼容。普通用户需要使用视频监控软件进行日常的监控功能应用，系统管理员更需要使用视频监控软件对监控系统中所有的硬件软件资源进行全面的管理和维护，可以说，视频监控软件是第三代视频监控系统的核心。
   
    系统智能化
   
    目前的智能分析系统，前景美好，但成本太贵，有点像早期的安防市场，没办法，没有几家具有核心技术，就得任人宰割，当各个厂家觉醒的时候，就是视频分析系统成熟并推广普及的时候，价格不再那么离谱，而人们对其应用也趋于理性化。
   
    应用简单化
   
    H.264系列编码标准介绍
   
    按功能进行分层
   
    H.264将整个编码结构分成网络抽象层NAL(Network Abstraction Layer)和视频编码层VCL(Video Coding Layer)。视频编码层进行视频压缩、 解压缩操作。而网络抽象层专门为视频编码信息提供文件头信息、安排格式以有利于网络传输和介质存储，具有更强的网络友好性和错误隐藏能力。
   
    树状结构运动补偿
   
    H.264为亮度分量提供了16×16， 16×8， 8×16和8×8四种宏块划分方式， 还能将8×8宏块进一步划分成8×4、 4×8和4×4三种子宏块。 每个分块都有各自的运动向量，基于上述划分的运动补偿被称为树状结构运动补偿。
   
    1/4像素运动矢量估计
   
    为了得到更接近于原始图像的重构图像， H.264将运动矢量的精度提高到1／4像素。 1／4像素采样值的获得分为两步：第一步是由多个整数点像素采样值经过FIR滤波器输出得到部／2像素值；第二步是用1／2像素值进行双向线性插值得到1／4像素值。
   
    整数变换
   
    为做进一步的压缩处理，从运动估计和补偿出来的结果将被从空间域转化为频率域。这在以前的编码标准中大多都采用了8×8的离散余弦变换，而在H.264中则采用了4×4的整数变换。