基于宽带接入网络远程视频监控系统分析 （一）

      作为新一代多媒体编码技术的H.264，是MPEG4/H.263
的后继者。
　　H.264是ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC的MPEG
（活动图像编码专家组）的联合视频组（JVT：jointvideoteam）
开发的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是I
SO/IEC的MPEG-4的第10部分。1998年1月份开始草案征集，1999年
9月，完成第一个草案，2001年5月制定了其测试模式TML-8，2002
年6月的JVT第5次会议通过了H.264的FCD板,2003年3月正式定稿。
　　H.264和以前的标准一样，也是DPCM加变换编码的混合编码模
式。但它采用“回归基本”的简洁设计，不用众多的选项，获得
比H.263++好得多的压缩性能；加强了对各种信道的适应能力，采
用“网络友好”的结构和语法，有利于对误码和丢包的处理；应用目标范围较宽，以满足不同速率、不同
解析度以及不同传输（存储）场合的需求；它的基本系统是开放的，使用无需版权。
　　在技术上，H.264标准中有多个闪光之处，如统一的符号编码，高精度、多模式的位移估计，基于4×4
块的整数变换、分层的编码语法等。这些措施使得H.264算法具有很的高编码效率，在相同的重建图像质量
下，能够比H.263节约50％左右的码率。H.264的码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，能够很好
地适应IP和无线网络。可以说，H.264是目前压缩率最高的视频压缩标准。并已在数字监控系统得到应用。
　　2、图像压缩的实现
　　尽管不同的厂家采用了不同的图像压缩编码方式，但从以上的分析可知，MPEG标准是针对活动图像的
专用通用编码，因此图像远程监控采用MPEG标准具有先天的优势。实用系统中，当网络应用环境变化比较
大时，多选用容错性最强、自适应性强的MPEG－4标准（MEPG-4Part2,MPEG-4Part10=H.264），既可用于压
缩高画质的图像，又可用于压缩低画质的图像。而在网络应用环境良好时（大于2Mbps），则可用MPEG－2
标准，以达到传送高画质图像的目的。
　　具体作为图像压缩的解决方案，CCD摄像机输出的模拟视频信号送入视频服务器(IPEncoder)的视频捕
获卡，进行视频采样、A/D转换，将模拟视频信号转成数字信号。之后送入计算处理单元进行MPEG压缩，最
后将压缩后的数字视频信号送入网络接口，经网络传送至远端。
　　三、远程监控基于宽带接入网的实现
　　1、基于ADSL/CableModem的点对点实现方式
　　基于ADSL/CableModem点对点方式的远程监控系统结构。住户家庭若有PC机，则在PC上增加一视频捕获
卡，可接入1-4路模拟摄像信号。而ADSL用户传输单元ATU-R可充当视频处理的网络接口，经双绞线与ISP机
房内DSLAM数字用户线访问多路复用器中的ATU-C（机房端ADSL收发单元）相联。住户家庭若无PC机，则可
采用将视频捕获卡与MPEG压缩部分集成在一起，构成一视频服务器的方法。远端用户采用ADSL/CM/LAN/Mod
em等接入方法，接入Internet，再根据住户ADSL下的IP地址找到家庭内的PC或视频服务器，提取经MPEG压
缩的图像信号，对家中老人、小孩、病人进行图像观察和语言交流。只是住户处需将数字图像上行至Inter
net，故速率将受限于ADSL的上行速率（64k-640kbps）。通过CableModem工作时，情况基本相同，只是ATU
-R换成CableModem，DSLAM换为CMTS，而且HFC图像上行速率最大可达1.5Mbps，速率将高于ADSL的最大上行
速率，但HFC存在带宽共享的问题。
　　由于ADSL与CableModem根据服务提供商的不同，所提供的IP地址可能是动态的，但每次开机后IP地址
将是不变的。因此远端用户根据这一IP地址可以找到住户家庭内的视频服务器，也可由住户家庭PC开机后
固定地向远端用户发送告知IP地址的方法来实现互联。若住户PC内安装专用安防控制软件，通过串行口接
收家庭报警主机的RS232上传信号，可同时实现家庭安防系统的远程监视和控制(设防/撤防等)。