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嵌入式DVR的核心技术——图像压缩算法

作者:监控网 2018-05-18 09:49 | 热度 

慧聪安防网讯 嵌入式DVR的核心技术是图像压缩算法,国内各公司也把算法的技术指标当作评价各公司研发能力和产品性能的重要指标。早期的产品,由于硬盘容量的限制,只能采用图像分辨率低(CIF)、压缩比高的算法。因此,各厂家一直致力于研发新的图像压缩技术,如MPEG-Ⅳ和H.264,并在算法技术大力渲染,但多数效果一般,录像质量基本上达不到VHS磁带录像机的清晰度水平。随着芯片技术的发展,芯片的运算能力大大提高,许多芯片还能同时处理多路数据。新的算法技术不断应用到嵌入式DVR上,新的DSP基本上都能处理CIF-D1分辨率的视频图像,实现从VCD-DVD的录像清晰度,图像质量也大大高于VHS磁带录像机,接近DVD的质量,各公司的主要精力开始转移到高清晰度算法处理与硬盘存储容量的平衡上。

目前在嵌入式DVR应用的图像压缩算法主要有:

MJPEG

H.263

MPEG-I

MPEG-Ⅱ

MPEG-Ⅳ

H.264

其中,MJPRG、H.263、MPEG-Ⅱ为国外DVR使用的主要标准,国内则以MPEG-Ⅳ/H.264为主。除了MPEG-I/MPEG-Ⅱ有公认的视频压缩存储标准,可以互相兼容外,其他几个压缩标准,在应用到录像机上时还不统一,因此造成录像数据不统一,各公司生产的录像机不能互相兼容播放,给用户造成很多不便。

实现算法的方法有两个,一是采用国外芯片厂商生产的ASIC算法芯片,如MPEG-I/MPEG-Ⅱ芯片MPEG-Ⅳ芯片。采用ASIC芯片设计嵌入式DVR系统相对比较简单,特别是一些生产ASIC芯片的厂商会提DVR解决方案,直接提供给用户,近期国内许多中小监控生产企业生产的嵌入式DVR,就是直接购买这些厂商的DVR方案进行整机生产,这种方式具有开发投入低,产品上市快的优点。缺点是完全依赖芯片厂家,开发不灵活,产品功能比较单一,不能够完全适应国内市场变化和客户需求,产品稳定性需要进一步提高。另一种方法是采用标准的DSP芯片,如PHILIPSPNX1300/1500系列DSP、TIDM642系列DSP,自行开发MPEG-Ⅳ/H.264算法,并针对不同用户的需求,进行相应的算法优化。目前国内有实力的录像机生产企业均在此方面投入大量的人力物力,力求通过算法的不断优化以及采用新的算法技术,采用更高主频的DSP实现单路/多路1/2D1、D1图像格式MPEG-IV/H.264算法,以期设计生产出图像质量优于同类企业的产品。

从市场对图像质量的需求来看,图像质量逐渐从CIF格式到1/2D1、D1图像格式法发展。每一种算法均可实现CIF格式到1/2D1、D1图像格式处理,每种算法也有其对应的用户,但每类算法图像越清楚,对DSP/ASIC芯片性能的要求越高,产品成本也越高, 高清监控摄像头报价,录像数据越大,对硬盘的需求越多。

今后,为了使嵌入式DVR具有更广泛的适用性,各种算法的统一将是未来发展的趋势,但这种统一不是以国内那个企业的标准为标准,需要广泛的政府职能部门与DVR产业链上的各类企业的广泛参与。

关键字:DVR,核心技术,图像压缩

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