先來看看近幾年安防巨頭的動作，泰科安防收購TridentTek以加強Tyco/VideoTM視頻安防技術和產品；霍尼韋爾宣布收購ActivEye公司——一家優(yōu)秀的視頻分析軟件以及安防監(jiān)控技術供應商；Bosch收購VCS；GE收購VisioWave；Siemens加強智能監(jiān)控平臺IVM；PELCO加強ENDURA數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)；神州數(shù)碼牽手SONY進軍安防；中國電信推出全球眼；海康憑借DVR進入全球安防50強…… 所有這些，告訴我們，下一代安防熱點是智能數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
如下圖一為網絡數(shù)字視頻系統(tǒng)大家族成員，相對于模擬系統(tǒng)，數(shù)字系統(tǒng)顯得更為簡單，除了前端和末端的攝像機及監(jiān)視器，模擬系統(tǒng)的核心設備矩陣已經沒有了，取而代之的是編解碼器、傳輸網絡、虛擬矩陣及具有豐富功能的系統(tǒng)管理軟件。視頻圖象的多畫面顯示、視頻切換、PTZ控制等已經不需要額外的設備，均由軟件平臺實現(xiàn)完成，存儲設備完全由模擬磁帶轉化為容量大、功能強的通用網絡存儲系統(tǒng)DAS、NAS、SAN了。在網絡數(shù)字視頻系統(tǒng)中，人們不再討論模擬矩陣、畫面分割器、控制鍵盤等設備，而是將關注與IT密切相關的壓縮編碼方式、 幀率/碼流/分辨率、單播、組播、RAID技術、傳輸網絡帶寬、存儲方式、病毒防護、視頻存儲方式及容量計算等。
圖一：典型網絡數(shù)字視頻系統(tǒng)結構圖
數(shù)字視頻基礎知識
1)壓縮視頻流的結構
視頻壓縮的目標是在盡可能保證視覺效果的前提下減少視頻數(shù)據(jù)率。視頻壓縮比一般指壓縮后的數(shù)據(jù)量與壓縮前的數(shù)據(jù)量之比。由于視頻是連續(xù)的靜態(tài)圖像，因此其壓縮編碼算法與靜態(tài)圖像的壓縮編碼算法有某些共同之處，但是運動的視頻還有其自身的特性，因此在壓縮時還應考慮其運動特性才能達到高壓縮的目標。
幀內（Intraframe）壓縮也稱為空間壓縮（Spatial compression）。當壓縮一幀圖像時，僅考慮本幀的數(shù)據(jù)而不考慮相鄰幀之間的冗余信息，這實際上與靜態(tài)圖像壓縮類似。
采用幀間（Interframe）壓縮是基于許多視頻或動畫的連續(xù)前后兩幀具有很大的相關性，或者說前后兩幀信息變化很小的特點，也即連續(xù)的視頻其相鄰幀之間具有冗余信息，根據(jù)這一特性，壓縮相鄰幀之間的冗余量就可以進一步提高壓縮量，減小壓縮比。通常視頻流中視頻數(shù)據(jù)分幀傳輸，幀分三種類型I幀、P幀和B幀。
圖二：I P B幀結構
2)幀率、碼流與分辨率
幀率是每秒圖像的數(shù)量，分辨率表示每幅圖像的尺寸即像素數(shù)量，碼流是經過視頻壓縮后每秒產生的數(shù)據(jù)量，而壓縮是去掉圖像的空間冗余和視頻的時間冗余，設置幀率表示您要的實時性，設置分辨率是您要看的圖像尺寸大小，而碼率的設置取決于攝像機及場景的情況（室外還是室內、場景活動繁忙等），碼流是影響帶寬和存儲空間的直接因素。
圖三：幀率與碼流
3)TCP與UDP機制說明
TCP概念，TCP是“面向連接”且內置“重發(fā)機制”的協(xié)議，在雙方收發(fā)數(shù)據(jù)前，需要建立“握手”連接，之后才開始發(fā)送數(shù)據(jù)，因此可以提供可靠的通信連接；而在對方收到數(shù)據(jù)后如果發(fā)現(xiàn)有損壞的數(shù)據(jù)包，要求重新發(fā)送，因此TCP提供最可靠的連接，但效率不高；UDP概念，UDP是“非面向連接”且無內置“重發(fā)機制”的協(xié)議，在通信前不需要先與對方建立連接而直接發(fā)送，因此不能提供可靠的通信連接，發(fā)送到對方的數(shù)據(jù)即使丟失損壞，也不需要重發(fā)，因此傳輸效率高但可靠性差。
4)單播、組播
單播，單播是指在源主機和目標主機之間進行通信；主機之間一對一的通訊模式，網絡中的交換機和路由器對數(shù)據(jù)只進行轉發(fā)不進行復制。如果10個客戶機需要相同的數(shù)據(jù)，則服務器需要逐一傳送，重復10次相同的工作。但由于其能夠針對每個客戶的及時響應，所以現(xiàn)在的網頁瀏覽全部都是采用單播模式，具體的說就是IP單播協(xié)議。網絡中的路由器和交換機根據(jù)其目標地址選擇傳輸路徑，將IP單播數(shù)據(jù)傳送到其指定的目的地。
組播，組播當信息需要發(fā)送到網絡上的多個主機時，源主機只發(fā)送一份數(shù)據(jù)信息，組播網絡負責拷貝該信息到應該得到該信息地目的主機上。主機之間一對一組的通訊模式，也就是加入了同一個組的主機可以接受到此組內的所有數(shù)據(jù)，網絡中的交換機和路由器只向有需求者復制并轉發(fā)其所需數(shù)據(jù)。主機可以向路由器請求加入或退出某個組，網絡中的路由器和交換機有選擇的復制并傳輸數(shù)據(jù)，即只將組內數(shù)據(jù)傳輸給那些加入組的主機。這樣既能一次將數(shù)據(jù)傳輸給多個有需要（加入組）的主機，又能保證不影響其他不需要（未加入組）的主機的其他通訊。
圖四：單播與組播示意圖
（未完待續(xù)，敬請期待）
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