一、萬能解碼卡的誕生

　　目前對于大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，通常會采用多家的視頻產(chǎn)品。管理中心通常信號要上電視墻，而不同廠家的視頻壓縮標準不同，無法做到完全合一，很難實現(xiàn)集中一體化管理。

　　漢邦最新推出了HB15系列DVR專用視頻編碼卡，該系列產(chǎn)品采用最新的DSP 芯片，提供了支持硬件解碼的全系列產(chǎn)品，完全解決了監(jiān)控中心電視墻的顯示障礙。本系列產(chǎn)品支持視頻輸出、VGA輸出，除了可以硬件解碼漢邦壓縮流以外，還可以支持其他各種壓縮標準的視頻流的輸出，以適應(yīng)大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需要。

　　這種解決大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的產(chǎn)品被業(yè)內(nèi)稱之為萬能解碼卡，深受大家的關(guān)注，眾多軟件廠商目前已經(jīng)開始了開發(fā)與應(yīng)用。HB15系列DVR專用視頻編碼卡具體有兩種應(yīng)用方式：

　　漢邦數(shù)據(jù)流應(yīng)用方式：

　　數(shù)據(jù)來源：漢邦板卡、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器或嵌入式DVR壓縮的文件或網(wǎng)絡(luò)實時視頻流
　　HB1504D：最多支持6塊卡，實現(xiàn)24路CIF或12路D1的解碼輸出
　　HB1524D：最多支持6塊卡，實現(xiàn)96路CIF（輸出24個4分隔）或24路D1的解碼輸出
　　HB1504DE：最多支持4塊卡，實現(xiàn)16路CIF/D1的解碼輸出

　　漢邦流應(yīng)用方式：

　　YUV數(shù)據(jù)流應(yīng)用方式：

　　數(shù)據(jù)來源：通過第三方軟件解碼得到Y(jié)UV數(shù)據(jù)流
　　HB1504D：最多支持1塊卡，實現(xiàn)4路CIF或2路D1的視頻輸出
　　HB1504DE：最多支持4塊卡，實現(xiàn)64路CIF（輸出16個4分隔）或16路D1的視頻輸出
應(yīng)用方式：

　　北京漢邦高科不僅在編碼卡上為大家提供了有效的技術(shù)支撐，在DVR板卡上也有極具競爭力的產(chǎn)品推出。從DVR技術(shù)的發(fā)展歷史來看，每兩年技術(shù)會有一個大的進步。2000-2002年是MPEG產(chǎn)品的時代，2003-2005年MPEG4產(chǎn)品占領(lǐng)了主流市場，2005年到現(xiàn)在H.264產(chǎn)品獨占鰲頭。每一次的技術(shù)進步都會帶了革命性的變化，產(chǎn)品的性價比會有50%以上的提升。

　　2007年是一個技術(shù)更新?lián)Q代的時期，目前單芯片處理四路視頻的技術(shù)會有重要突破。隨著壓縮算法的進步和芯片技術(shù)的發(fā)展，單芯片處理八路視頻將逐步成為主流，這樣會對這個產(chǎn)業(yè)帶來巨大的變革，一方面CIF板卡將以8路和16路形態(tài)為主，一方面D1的板卡集成度也會大大提高。集成度提高帶來的優(yōu)勢十分明顯，單路成本會大大降低，可靠性也會有明顯提高。

　　漢邦高科最新推出了HB18系列DVR專用視頻壓縮卡，該系列產(chǎn)品采用最新的TI DM645 DSP 芯片，嵌入高效的H.264壓縮算法及多路圖像處理的專利技術(shù)，形成了從CIF到FULL D1所有圖像質(zhì)量等級、具有極高性價比的HB18系列產(chǎn)品。

　　HB18系列產(chǎn)品采用了最先進的技術(shù)，集成度有了很大提高，實現(xiàn)了TI DM645 DSP 單片壓縮8路CIF實時視頻,提供了目前世界上最小的單卡16路DSP實時壓縮產(chǎn)品。本系列產(chǎn)品全面支持PCI和PCI-Express接口，以適應(yīng)不同應(yīng)用的需要。從以下土可以看出兩代產(chǎn)品的明顯進步：

二、壓縮算法的發(fā)展

　　H.264/AVC是最新的國際視頻編碼標準。由ITU-T和ISO/IEC兩個國際標準化組織聯(lián)合制定。并且在ITU-T將被最終通過為Recommendation H.264；在ISO/IEC，通過后，將被稱為國際標準14496-10（MEPG-4 第10部分）-高級視頻編碼（AVC）。

　　HB18系列采用了H.264標準采用了很多新技術(shù)用來提高壓縮比降低碼流，主要是采用了高精度、多模式預(yù)測技術(shù)。H.264 標準針對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枰O(shè)計了視頻編碼層VCL和網(wǎng)絡(luò)提取層NAL結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)抽象層是提供“網(wǎng)絡(luò)友好”的界面，從而使視頻編碼層能夠在各種系統(tǒng)中得到有效的應(yīng)用。

　　在算法優(yōu)化方面，項目針對CCD頭視頻的特點做了進一步的優(yōu)化處理，針對不同畫面特征設(shè)定不同參數(shù)，大部分參數(shù)可以實時調(diào)整。壓縮指標在圖像靜止不動或者變動很小的情況下碼流非常低，而變化到劇烈運動時候，碼流自動變高，同時保證圖像劇烈變化過程中不會導(dǎo)致圖像質(zhì)量降低。同時針對DSP進行了大量的優(yōu)化工作，把DSP的并行處理能力發(fā)揮到了極致，這樣實現(xiàn)了8路CIF的壓縮效果。

　　目前最嚴重的問題之一是CCD干擾問題，中低檔的CCD比較明顯，特別在低照度的環(huán)境中干擾對圖像質(zhì)量有非常大的影響。這些噪點隨著產(chǎn)品型號和工作環(huán)境而不同。由于視頻壓縮算法是通過前后幀圖像的差異實現(xiàn)壓縮，因此這種隨機噪點對壓縮的影響非常大，有的時候甚至造成碼流成倍上升，將壓縮算法的優(yōu)點全部掩蓋。

　　濾波主要采用兩種濾波方式：時間軸上的濾波與空間軸上的濾波。時間軸濾波采用運動自適應(yīng)方式來去處偽顏色噪聲同時還原運動物體?？臻g軸濾波用來去除泊松噪聲同時強化物體邊緣。除此之外，還包括一套柱狀均衡器，它通過平滑亮度信號的突變來改善對比度。

　　結(jié)合以上兩種技術(shù)，在幀間編碼的技術(shù)中主要采用了針對攝像頭主要環(huán)境特征即靜止圖像和圖像變化不大的情況下壓縮處理，這樣保證在正常情況下圖像都可以以高質(zhì)量的水平保存，同時對硬盤的空間占用不是很大。另一方面，通過實時濾波技術(shù)的應(yīng)用，使得在壓縮之前就排除了信號中的干擾，壓縮還原的圖像有很大的提高，同時也降低了碼流。

三、DVR壓縮產(chǎn)品圖像質(zhì)量評估

　　圖像質(zhì)量的評估包括主觀評價和客觀評價兩個部分，這兩項指標同等重要，考察項目主要是以下幾個項目：

1．圖像分辨率

　　數(shù)字圖像的分辨率要考察水平和垂直兩個方面，水平和垂直分辨率對評價數(shù)字圖像質(zhì)量同等重要，這是與模擬視頻不同的地方。

2．圖像幀率

　　數(shù)字圖像的幀率測試不能夠簡單采用數(shù)幀的方法，這樣的方法有很大的片面性，應(yīng)該采用每幀都有標記的測試信號。

3．圖像壓縮比

　　由于通常的產(chǎn)品壓縮比是可以調(diào)節(jié)的，因此科學的方法是基于固定的壓縮參數(shù)下進行測試，防止在低壓縮比下測試，而在實際應(yīng)用中設(shè)置為高壓縮比。

4．圖像質(zhì)量評價

　　主要評價圖像還原質(zhì)量（回放質(zhì)量）的真實程度和等級。

　　圖像質(zhì)量主觀評價方法：

　　主觀評價方面數(shù)字與模擬系統(tǒng)的評價重點不同：

　　1、馬賽克效應(yīng)：還原圖像中對于單色區(qū)域畫面還原存在的色塊。

　　2、邊緣處理：對于圖像中的物體邊界還原的真實程度和線條（橫、豎、斜方向）還原的真實程度，主要考察邊界的對比度和變形情況。

　　3、顏色平滑度：還原圖像中對于單色區(qū)域畫面還原后的顏色層次豐富程度。

　　4、畫面的還原性：指畫面還原的真實性，包括畫面的完整性、是否存在色差、對還原圖像的整體接受程度。

　　以上四項在對參考視頻的全部內(nèi)容評測后作出綜合評價結(jié)果。

　　5、快速運動圖像處理：考察快速運動參考源下圖像還原的連續(xù)性。

　　6、低照度環(huán)境圖像處理：考察低照度環(huán)境圖像還原的清晰度。

　　要求在測試時所有路必須同時接入視頻信號壓縮，同時要打開回放、圖標疊加、圖像運動偵測等功能。（不在滿負荷的狀態(tài)下不能測試出真實的數(shù)據(jù)）

　　評價應(yīng)該選擇專業(yè)人士和非專業(yè)人士共同組成的專家組來評價，對每個項目按照5分制打分。

　　圖像質(zhì)量客觀評價方法：

　　圖像質(zhì)量的客觀評價方法主要是考察圖像還原的分辨率和信噪比，就目前DVR產(chǎn)品而言由于國家沒有相應(yīng)的標準，所以從技術(shù)上現(xiàn)在沒有一個有效的方法來測試準確的數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)在的條件切實可行的方法就是制作參考視頻源。

　　參考視頻源的制作主要考慮數(shù)字圖像壓縮的特點和安防實際現(xiàn)場圖像特征，在制作的時候可以選擇不同應(yīng)用領(lǐng)域的特征，這樣的檢測結(jié)果對于用戶選擇具有非常大的指導(dǎo)意義。

　　對于視頻源的制作主要考慮監(jiān)控環(huán)境的特征，應(yīng)該覆蓋固定鏡頭、慢速搖動鏡頭、快速搖動鏡頭、變焦等方面，參考視頻源應(yīng)該包括以下內(nèi)容，用于不同目的的測試：

　　1、測試幀率視頻段：選取兩段錄像，分別為簡單圖像和快速運動圖像，圖像上每一幀上做好幀數(shù)標記。

　　2、音視頻同步測試視頻段：采用普通攝像頭錄制錄像，錄像中包括聲音和圖像，可以識別出音視頻同步差異。

　　3、分辨率測試視頻段：主要采用分辨率標準側(cè)視圖來測試。

　　4、視頻質(zhì)量檢測視頻段：

　　無運動：固定鏡頭，畫面中應(yīng)具有單色塊（如墻壁），具有橫、豎、斜方向的邊緣或線條，沒有運動物體。

　　簡單運動：固定鏡頭，畫面中應(yīng)具有單色塊（如墻壁），具有橫、豎、斜方向的邊緣或線條，有人在里面移動，人在畫面中所占的比例應(yīng)在1/4到1/5。

　　快速運動：固定鏡頭中目標快速移動（比如道路中的車輛），移動目標在畫面中所占的比例應(yīng)在1/4到1/5，畫面中應(yīng)具有單色塊，具有橫、豎、斜方向的邊緣或線條。

　　低照度：夜間只能夠辨清物體形狀，有明顯的噪點。

　　對于不同的產(chǎn)品按照實際使用的參數(shù)設(shè)置對標準視頻源壓縮，然后可以直接對比壓縮比，同時對每個特征可以進行相應(yīng)比對。

　　漢邦高科開發(fā)了客觀評價測試參考源，即DVR數(shù)字視頻圖像評測工具，這些內(nèi)容制成了高清晰度DVD光盤，可以完成圖像質(zhì)量客觀評價。