数字录像(DVR)和H.264压缩技术在安全监控系统的应用

　　视频压缩技术

　　H.264是针对安全监控DVR视频压缩的新行业标准。相比上一代MPEG-4，甚至是MJPEG标准录像技术，H.264的优势在于具有更高的压缩比，能够为安全监控系统提供高品质图像。H.264较高的压缩比（可以达到上一代压缩技术的两倍）能够使容量扩充100%，所生成的文件尺寸更小，从而能够在固定容量的存储装置上记录更长时间的图像。此外，采用H.264压缩技术能够以非常低的码率通过网络传输高品质影像。如果没有经过高效压缩，一个多摄像机安全监控系统很快就会超出网络的可用带宽。为了延长录像时间、降低视频码率，没有采用H.264压缩技术的DVR系统不得不降低录像帧率或清晰度，从而降低了图像质量。为了保证产品的后向兼容性，许多系统仍然采用了传统的编解码格式（MPEG-4和MJPEG）。但是，从当前的发展趋势看，H.264已经成为业内DVR的首要编解码技术。

　　DVR系统需求

　　视频安全监控系统对于录像和显示清晰图像的要求越来越高。早期DVR的录像清晰度大多采用CIF （NTSC 360×240），数字视频质量与其所取代的模拟VCR相当。低清CIF也比较适合第一代编解码技术（MJPEG/MPEG-4），但这种技术的图像压缩比已经无法胜任高清系统的要求。当前的市场需求和发展趋势是标清（D1 NTSC 720×480）或"DVD质量"的视频录像。与CIF相比，标清（SD）系统每个通道的处理能力提高了4倍。代表最新技术水平的H.264编解码技术被广泛用于D1清晰度或更高清晰度的系统，以确保高效压缩比。Maxim的H.264系列处理器能够灵活设置视频清晰度，以满足不同录像系统的视频质量要求。

　　视频安全和监控领域的另一个发展趋势是全帧率录像和存储。模拟CCTV摄像机的全帧速率在NTSC制式下为30 fps，PAL制式下为25fps。相对于降低帧率后的DVR设计，例如，7.5fps （NTSC制式的25%）或15fps （NTSC制式的50%），实时视频录像系统每个通道的处理能力要求提高2～4倍。为了满足新型DVR设计的处理需求，需要一种功能强大的可升级系统架构。

　　随着时间的推移，当前市场上的多数视频安全监控系统采用的是模拟CCTV设备和数字式网络技术的混合架构。传统的数字设备基于早期的编解码技术（MJPEG/MPEG-4），这就要求新设备能够支持两种格式的转换。例如，采用当前MJPEG压缩算法的IP摄像机所采集的视频信号必须在DVR中重新编码为H.264格式，从而实现高效存储并充分利用网络带宽。当前的DVR设计必须接受多格式数字视频输入（MJPEG/MPEG-4/H.264），以保护早期设备的投资。Maxim的H.264系列处理器能够在重新编码为H.264格式之前进行MJPEG和MPEG2解码，支持新系统的录像和数据流处理。

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