一、萬(wàn)能解碼卡的誕生

　　目前對(duì)于大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，通常會(huì)采用多家的視頻產(chǎn)品。管理中心通常信號(hào)要上電視墻，而不同廠家的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)不同，無(wú)法做到完全合一，很難實(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(wàn)能解碼卡，深受大家的關(guān)注，眾多軟件廠商目前已經(jīng)開(kāi)始了開(kāi)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(lái)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(shí)時(shí)視頻流
　　HB1504D：最多支持6塊卡，實(shí)現(xiàn)24路CIF或12路D1的解碼輸出
　　HB1524D：最多支持6塊卡，實(shí)現(xiàn)96路CIF（輸出24個(gè)4分隔）或24路D1的解碼輸出
　　HB1504DE：最多支持4塊卡，實(shí)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(lái)源：通過(guò)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(shí)現(xiàn)4路CIF或2路D1的視頻輸出
　　HB1504DE：最多支持4塊卡，實(shí)現(xiàn)64路CIF（輸出16個(gè)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(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品推出。從DVR技術(shù)的發(fā)展歷史來(lái)看，每?jī)赡昙夹g(shù)會(huì)有一個(gè)大的進(jìn)步。2000-2002年是MPEG產(chǎn)品的時(shí)代，2003-2005年MPEG4產(chǎn)品占領(lǐng)了主流市場(chǎng)，2005年到現(xiàn)在H.264產(chǎn)品獨(dú)占鰲頭。每一次的技術(shù)進(jìn)步都會(huì)帶了革命性的變化，產(chǎn)品的性價(jià)比會(huì)有50%以上的提升。

　　2007年是一個(gè)技術(shù)更新?lián)Q代的時(shí)期，目前單芯片處理四路視頻的技術(shù)會(huì)有重要突破。隨著壓縮算法的進(jìn)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(huì)對(duì)這個(gè)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)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(huì)大大提高。集成度提高帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)十分明顯，單路成本會(huì)大大降低，可靠性也會(huì)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(jí)、具有極高性價(jià)比的HB18系列產(chǎn)品。

　　HB18系列產(chǎn)品采用了最先進(jìn)的技術(shù)，集成度有了很大提高，實(shí)現(xiàn)了TI DM645 DSP 單片壓縮8路CIF實(shí)時(shí)視頻,提供了目前世界上最小的單卡16路DSP實(shí)時(shí)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(jìn)步：

二、壓縮算法的發(fā)展

　　H.264/AVC是最新的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。由ITU-T和ISO/IEC兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織聯(lián)合制定。并且在ITU-T將被最終通過(guò)為Recommendation H.264；在ISO/IEC，通過(guò)后，將被稱為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)14496-10（MEPG-4 第10部分）-高級(jí)視頻編碼（AVC）。

　　HB18系列采用了H.264標(biāo)準(zhǔn)采用了很多新技術(shù)用來(lái)提高壓縮比降低碼流，主要是采用了高精度、多模式預(yù)測(cè)技術(shù)。H.264 標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枰O(shè)計(jì)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(xiàng)目針對(duì)CCD頭視頻的特點(diǎn)做了進(jìn)一步的優(yōu)化處理，針對(duì)不同畫(huà)面特征設(shè)定不同參數(shù)，大部分參數(shù)可以實(shí)時(shí)調(diào)整。壓縮指標(biāo)在圖像靜止不動(dòng)或者變動(dòng)很小的情況下碼流非常低，而變化到劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)候，碼流自動(dòng)變高，同時(shí)保證圖像劇烈變化過(guò)程中不會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量降低。同時(shí)針對(duì)DSP進(jìn)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(shí)現(xiàn)了8路CIF的壓縮效果。

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

　　濾波主要采用兩種濾波方式：時(shí)間軸上的濾波與空間軸上的濾波。時(shí)間軸濾波采用運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)方式來(lái)去處偽顏色噪聲同時(shí)還原運(yùn)動(dòng)物體。空間軸濾波用來(lái)去除泊松噪聲同時(shí)強(qiáng)化物體邊緣。除此之外，還包括一套柱狀均衡器，它通過(guò)平滑亮度信號(hào)的突變來(lái)改善對(duì)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(duì)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(shí)對(duì)硬盤(pán)的空間占用不是很大。另一方面，通過(guò)實(shí)時(shí)濾波技術(shù)的應(yīng)用，使得在壓縮之前就排除了信號(hào)中的干擾，壓縮還原的圖像有很大的提高，同時(shí)也降低了碼流。

三、DVR壓縮產(chǎn)品圖像質(zhì)量評(píng)估

　　圖像質(zhì)量的評(píng)估包括主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)兩個(gè)部分，這兩項(xiàng)指標(biāo)同等重要，考察項(xiàng)目主要是以下幾個(gè)項(xiàng)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(gè)方面，水平和垂直分辨率對(duì)評(píng)價(jià)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(cè)試不能夠簡(jiǎn)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(biāo)記的測(cè)試信號(hào)。

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(xué)的方法是基于固定的壓縮參數(shù)下進(jìn)行測(cè)試，防止在低壓縮比下測(cè)試，而在實(shí)際應(yīng)用中設(shè)置為高壓縮比。

4．圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)

　　主要評(píng)價(jià)圖像還原質(zhì)量（回放質(zhì)量）的真實(shí)程度和等級(jí)。

　　圖像質(zhì)量主觀評(píng)價(jià)方法：

　　主觀評(píng)價(jià)方面數(shù)字與模擬系統(tǒng)的評(píng)價(jià)重點(diǎn)不同：

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

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

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

　　4、畫(huà)面的還原性：指畫(huà)面還原的真實(shí)性，包括畫(huà)面的完整性、是否存在色差、對(duì)還原圖像的整體接受程度。

　　以上四項(xiàng)在對(duì)參考視頻的全部?jī)?nèi)容評(píng)測(cè)后作出綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

　　5、快速運(yùn)動(dòng)圖像處理：考察快速運(yùn)動(dòng)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(cè)試時(shí)所有路必須同時(shí)接入視頻信號(hào)壓縮，同時(shí)要打開(kāi)回放、圖標(biāo)疊加、圖像運(yùn)動(dòng)偵測(cè)等功能。（不在滿負(fù)荷的狀態(tài)下不能測(cè)試出真實(shí)的數(shù)據(jù)）

　　評(píng)價(jià)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(lái)評(píng)價(jià)，對(duì)每個(gè)項(xiàng)目按照5分制打分。

　　圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)方法：

　　圖像質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)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(guó)家沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，所以從技術(shù)上現(xiàn)在沒(méi)有一個(gè)有效的方法來(lái)測(cè)試準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)在的條件切實(shí)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(diǎn)和安防實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)圖像特征，在制作的時(shí)候可以選擇不同應(yīng)用領(lǐng)域的特征，這樣的檢測(cè)結(jié)果對(duì)于用戶選擇具有非常大的指導(dǎo)意義。

　　對(duì)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(dòng)鏡頭、快速搖動(dòng)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(cè)試：

　　1、測(cè)試幀率視頻段：選取兩段錄像，分別為簡(jiǎn)單圖像和快速運(yùn)動(dòng)圖像，圖像上每一幀上做好幀數(shù)標(biāo)記。

　　2、音視頻同步測(cè)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(shí)別出音視頻同步差異。

　　3、分辨率測(cè)試視頻段：主要采用分辨率標(biāo)準(zhǔn)側(cè)視圖來(lái)測(cè)試。

　　4、視頻質(zhì)量檢測(cè)視頻段：

　　無(wú)運(yùn)動(dòng)：固定鏡頭，畫(huà)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(méi)有運(yùn)動(dòng)物體。

　　簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)：固定鏡頭，畫(huà)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(dòng)，人在畫(huà)面中所占的比例應(yīng)在1/4到1/5。

　　快速運(yùn)動(dòng)：固定鏡頭中目標(biāo)快速移動(dòng)（比如道路中的車輛），移動(dòng)目標(biāo)在畫(huà)面中所占的比例應(yīng)在1/4到1/5，畫(huà)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(diǎn)。

　　對(duì)于不同的產(chǎn)品按照實(shí)際使用的參數(shù)設(shè)置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻源壓縮，然后可以直接對(duì)比壓縮比，同時(shí)對(duì)每個(gè)特征可以進(jìn)行相應(yīng)比對(duì)。

　　漢邦高科開(kāi)發(fā)了客觀評(píng)價(jià)測(cè)試參考源，即DVR數(shù)字視頻圖像評(píng)測(cè)工具，這些內(nèi)容制成了高清晰度DVD光盤(pán)，可以完成圖像質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)。