未來國內市場將推動高清監控產業健康發展
隨著人(ren)類物(wu)質(zhi)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)和空間(jian)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)提升,人(ren)們不再滿足面(mian)對面(mian)的(de)(de)(de)(de)言(yan)語(yu)交流,空間(jian)間(jian)隔的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加招致人(ren)們面(mian)對面(mian)的(de)(de)(de)(de)言(yan)語(yu)交流變得越來越少,人(ren)們更需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)在時空中(zhong)交流與交往,更需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)視(shi)(shi)覺(jue)、感(gan)觀以及(ji)信(xin)息交流,從而促進了衛星通(tong)訊、微波通(tong)訊、有線/無線傳輸技術的(de)(de)(de)(de)開展,也推進信(xin)息緊(jin)(jin)縮(suo)技術和寬帶傳輸技術,同時推進了安防(fang)業的(de)(de)(de)(de)迅猛開展。而視(shi)(shi)頻(pin)信(xin)息傳輸和視(shi)(shi)頻(pin)通(tong)訊的(de)(de)(de)(de)猛增(zeng),給視(shi)(shi)頻(pin)緊(jin)(jin)縮(suo)技術帶來了很大(da)應(ying)(ying)戰。無論是互(hu)聯網(wang)還(huan)是無線網(wang)絡,都需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)一種新型的(de)(de)(de)(de)緊(jin)(jin)縮(suo)算法,新算法請求(qiu)(qiu)高緊(jin)(jin)縮(suo)比,且能順應(ying)(ying)不同的(de)(de)(de)(de)網(wang)絡環境。以較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)失真、較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)緊(jin)(jin)縮(suo)比、更小的(de)(de)(de)(de)破費、較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)碼率在信(xin)道中(zhong)傳送視(shi)(shi)頻(pin)。
IEEE1857工作組組長、北京大(da)(da)學(xue)教授(shou)高文(wen)院士表示,“視(shi)頻編碼又稱視(shi)頻緊(jin)縮,是將體量(liang)宏大(da)(da)的(de)視(shi)頻數(shu)據停止大(da)(da)比例(li)緊(jin)縮從而完(wan)成高效傳輸和存(cun)儲(chu)的(de)技(ji)術(shu)(shu),是一(yi)項影(ying)響到(dao)社會(hui)方(fang)方(fang)面面的(de)技(ji)術(shu)(shu),沒有它就無法想(xiang)象(xiang)今天數(shu)字電視(shi)和網(wang)絡視(shi)頻的(de)提(ti)高。”
2013年ICInsights預期,2017年在芯(xin)(xin)片市場高達(da)1390億美圓范圍的中(zhong)國(guo)(guo)(guo),進(jin)口芯(xin)(xin)片仍(reng)占85.6%的比重。芯(xin)(xin)片不斷是(shi)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)企業開展的短板,是(shi)頂在中(zhong)國(guo)(guo)(guo)企業頭上的魔咒,而作為前(qian)沿技(ji)術范疇的視頻傳輸行(xing)業對國(guo)(guo)(guo)外芯(xin)(xin)片的依賴更是(shi)讓人堪憂(you)。不斷以來,我國(guo)(guo)(guo)國(guo)(guo)(guo)產芯(xin)(xin)片都處于優勢(shi),沒(mei)有控制(zhi)中(zhong)心科技(ji)的企業,在國(guo)(guo)(guo)內外企業競爭中(zhong),寸步難行(xing)。
目前市場上先進的視頻編碼規范
在(zai)(zai)視(shi)頻(pin)傳輸過程中在(zai)(zai)請求圖像(xiang)不失真(zhen),則圖像(xiang)傳輸的(de)(de)比特數就大(da),在(zai)(zai)網絡(luo)帶寬一定的(de)(de)狀況下,降低視(shi)頻(pin)圖像(xiang)的(de)(de)碼流就成(cheng)(cheng)為一項重要(yao)的(de)(de)技術。H.264,又稱(cheng)MPEG-4part10,也稱(cheng)AVC(AdvancedVideoCoding),是(shi)一種先進數字視(shi)頻(pin)緊縮技術和規范(fan),由VCEG(ITU-TVideoCodingExpertsGroup)和MPEG(ISO/IECMovingPictureExpertsGroup)結合組成(cheng)(cheng)的(de)(de)JVT(JointVideoTeam)于2003年3月正式發布的(de)(de)。H.264規范(fan)的(de)(de)主(zhu)要(yao)目的(de)(de)就是(shi)在(zai)(zai)同(tong)等(deng)保(bao)真(zhen)條件下,進步編碼效率(lv)(lv),與之前的(de)(de)H.263或(huo)者MPEG-4規范(fan)相比,其在(zai)(zai)保(bao)證相同(tong)圖像(xiang)質量的(de)(de)狀況下,降低約50%的(de)(de)碼率(lv)(lv)。
更為(wei)(wei)先進的(de)H.265編(bian)碼技術(shu)(shu)是(shi)ITU-TVCEG繼H.264之后所制定(ding)的(de)新的(de)視(shi)頻編(bian)碼規(gui)(gui)范。2012年6月(yue)25日,國(guo)際電信(xin)聯盟(ITU)在(zai)其(qi)官方(fang)網站發布了工作方(fang)案項目,原定(ding)于2008年至(zhi)2010年推出(chu)的(de)《Highefficiencyvideocoding》(HEVC或稱H.265)技術(shu)(shu)規(gui)(gui)范于2013年1月(yue)推出(chu)。在(zai)技術(shu)(shu)上(shang),H.265將(jiang)在(zai)現(xian)有(you)(you)的(de)主流視(shi)頻編(bian)碼規(gui)(gui)范H.264上(shang)保存了一些(xie)較為(wei)(wei)成熟的(de)技術(shu)(shu)和繼承(cheng)其(qi)現(xian)有(you)(you)的(de)優勢(shi),同時對一些(xie)其(qi)他的(de)技術(shu)(shu)停止改良,可(ke)能(neng)(neng)表現(xian)在(zai)進步緊縮效率、提升錯誤恢(hui)復才能(neng)(neng)、減少(shao)實時的(de)時延(yan)(yan)、減少(shao)信(xin)道獲取時間和隨機接入時延(yan)(yan)以及降低復雜度等方(fang)面。但H.265還沒(mei)有(you)(you)進入商業化應用(yong)階段。
圖像處置(ISP)在攝像機中的重要作用
為(wei)了進步(bu)攝像(xiang)機感光芯片拍攝的圖象(xiang)質(zhi)量(liang),需求(qiu)在成(cheng)(cheng)像(xiang)過(guo)程(cheng)中對CCD(或CMOS)蓄積下的電(dian)荷信息停止處置。圖像(xiang)處置(ISP,imagesignalprocessor)包括3A(自動(dong)曝(pu)光,自動(dong)白均(jun)衡(heng),自動(dong)聚焦),邊(bian)緣(yuan)加強,3D降(jiang)噪,圖像(xiang)的縮放(fang)、翻轉、亮度、色度、飽和度、比照度調理,還有數字寬動(dong)態(tai)、數字放(fang)大、電(dian)子防抖等。由于圖像(xiang)信息處置的步(bu)驟(zou)比擬(ni)多,數據計算量(liang)大,故圖像(xiang)處置的過(guo)程(cheng)普通由硬件(jian)模塊或專用(yong)芯片完(wan)成(cheng)(cheng),攝像(xiang)機內(nei)的專用(yong)DSP能夠完(wan)成(cheng)(cheng)ISP的功(gong)用(yong)。經過(guo)集成(cheng)(cheng)的ISP芯片,不但可(ke)大幅降(jiang)低系(xi)統本錢,更能大大加強視頻(pin)的穩定(ding)性,優化影(ying)像(xiang)在光學方面的性能。
高效編解碼技術推進高清監控產業繁榮
由于高(gao)清(qing)圖(tu)像(xiang)絕大多(duo)數都是(shi)采用(yong)(yong)IP網絡傳輸,所以高(gao)清(qing)編(bian)(bian)解碼(ma)(ma)技術是(shi)高(gao)清(qing)攝(she)像(xiang)機(ji)專用(yong)(yong)芯(xin)片技術的(de)(de)關鍵,同時高(gao)清(qing)編(bian)(bian)解碼(ma)(ma)也帶動高(gao)清(qing)監控行業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮。就目(mu)前國內安防(fang)市場(chang)產(chan)品而言,已有幾款能夠用(yong)(yong)于1080P高(gao)清(qing)攝(she)像(xiang)機(ji)的(de)(de)、基(ji)于H.264技術的(de)(de)視頻編(bian)(bian)碼(ma)(ma)芯(xin)片,如(ru)TI的(de)(de)TI368、華為海(hai)思的(de)(de)Hi3516芯(xin)片。筆者在(zai)采訪唐橋(qiao)(qiao)微電(dian)子孫董事長(chang)時,孫董引見:“唐橋(qiao)(qiao)推出(chu)的(de)(de)高(gao)清(qing)雙模視頻編(bian)(bian)碼(ma)(ma)芯(xin)片,集成MIPS24KEC內核,支(zhi)持(chi)(chi)國度自有學問產(chan)權的(de)(de)AVS編(bian)(bian)碼(ma)(ma)規范,同時支(zhi)持(chi)(chi)H.264實(shi)(shi)時視頻編(bian)(bian)碼(ma)(ma),編(bian)(bian)碼(ma)(ma)延時小于5毫秒。最(zui)高(gao)支(zhi)持(chi)(chi)1080p@30幀高(gao)清(qing)實(shi)(shi)時編(bian)(bian)碼(ma)(ma),向下兼容720p,D1,CIF,具有高(gao)清(qing)網絡攝(she)像(xiang)機(ji)應(ying)用(yong)(yong)場(chang)景所需的(de)(de)外(wai)圍(wei)接口(kou),支(zhi)持(chi)(chi)數字水印,內容加密功用(yong)(yong),同時具備圖(tu)像(xiang)處(chu)置硬件模塊,能夠完成自動曝光,自動白均衡,gammer矯正等圖(tu)像(xiang)處(chu)置ISP功用(yong)(yong)。采用(yong)(yong)該芯(xin)片的(de)(de)1080P高(gao)清(qing)攝(she)像(xiang)機(ji)效果很好(hao),視頻碼(ma)(ma)流能夠控制在(zai)2M左右。”
結語
將來(lai)(lai)視頻(pin)(pin)編碼技術開展的(de)(de)(de)趨向(xiang)是規范(fan)(fan)化(hua)和專(zhuan)(zhuan)業(ye)化(hua)并存。規范(fan)(fan)化(hua)的(de)(de)(de)內(nei)涵,不(bu)只是遵(zun)照進步緊縮(suo)率(lv)的(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)價值來(lai)(lai)制(zhi)定新的(de)(de)(de)視頻(pin)(pin)編碼規范(fan)(fan),而且是在物聯網(wang)大產業(ye)的(de)(de)(de)趨向(xiang)下,與主流(liu)數字化(hua)多媒(mei)體(ti)技術嚴密分離,制(zhi)定構(gou)成跨行(xing)業(ye)、跨應用的(de)(de)(de)更大范(fan)(fan)圍(wei)、統一開放的(de)(de)(de)規范(fan)(fan)體(ti)系。專(zhuan)(zhuan)業(ye)化(hua)則(ze)是在規范(fan)(fan)化(hua)的(de)(de)(de)根底之上(shang),以底層(ceng)屬性相互(hu)兼容為前提,針(zhen)對各范(fan)(fan)疇(chou)的(de)(de)(de)專(zhuan)(zhuan)業(ye)需求停止(zhi)百(bai)花齊放的(de)(de)(de)擴展,構(gou)成貼近(jin)應用而各具特征的(de)(de)(de)產品(pin)。在逾越式行(xing)進的(de)(de)(de)同時,視頻(pin)(pin)編解(jie)碼技術將為視頻(pin)(pin)監控向(xiang)高清化(hua)、智能化(hua)、網(wang)絡(luo)化(hua)源源不(bu)時的(de)(de)(de)輸入“能量”,推進監控產業(ye)繁榮開展。
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