淺析高清監控中的圖像處理技術的介紹

圖像處理之視頻流

所謂碼流(Data Rate)是指視頻文件在單位時間內使用的數據流量，也叫碼率，是圖像處理編碼環節中畫面質量控制中最重要的部分。同樣分辨率下，視頻文件的碼流越大，壓縮比就越小，畫面質量就越高，但是存儲的空間和占用的帶寬就越大;視頻文件的碼流越小，壓縮比就越高，相應的畫面質量也會受影響。以H.264壓縮編碼的碼流為例，傳輸720P的圖像一般都需要4M碼流，而同樣畫質的圖像，有的企業如天地偉業，對壓縮算法優化的比較好的情況下則只需要2M碼流。

除了碼流之外，還有一個概念叫比特率是指每秒傳送的比特(bit)數，單位為 bps(Bit Per Second)。視頻比特率與碼流是同一個問題的兩種叫法，比如一個H.264的視頻文件，一般不但包含視頻信息還有音頻信息，音頻也有自己的比特率，這是音視信息復合在一起的文件，這個文件的碼流是其音視碼流的總合。

不論是碼流還是比特率，均表示經過編碼(壓縮)后的音頻數據每秒鐘需要用多少個比特來表示，而比特就是二進制里面最少的單位，要么是0，要么是1。比特率與音視頻壓縮的關系簡單的說就是比特率越高音視頻的質量就越好，但編碼后的文件就越大;如果比特率越少則情況剛好翻轉。

例如：以2000Kbps來編碼音視頻。

其中 bps是 比特1K= 1010=1024

b就是比特(bit)

s就是秒(second)

p就是每(per)

所以，以2000kbps來編碼表示經過編碼后的音視頻數據每秒鐘需要用2000K的比特來表示。

在傳輸過程中，經常會用到CBR和VBR等參數設置。CBR(Constant BitRate)就是靜態比特率，CBR約定采樣率為固定值。高清視頻編碼從頭至尾為某固定值如4096KBit/s進行壓縮。而VBR則采取了一種全新的，全程動態調節技術的壓縮方法。當為靜態畫面時，VBR會自動采用較低的比特率如500KBit/s對視頻進行壓縮;當在動態畫面時會用較高的比特率如2000KBit/s對視頻進行壓縮;當在動作很劇烈的視頻畫面時則采用最高4096KBit/s進行壓縮。VBR就是在控制文件大小的情況下，最大限度的提高了高清的圖像畫質。

影響圖像畫質的還有并發流和雙碼流等技術。并發流，是指在VOD點播中同時點播節目的用戶數。并發流受碼流的限制，碼流越大并發流越小。相同配置和同樣網絡環境下采用高清和標清的并發流是不一樣的;雙碼流是指在編碼中，同時輸出兩種碼流，一路高碼率的碼流用于本地高清存儲,例如720P/1080P編碼，一路低碼率的碼流用于網絡傳輸,例如CIF/D1編碼，同時兼顧本地存儲和遠程網絡傳輸。雙碼流能實現本地傳輸和遠程傳輸兩種不同的帶寬碼流需要，本地傳輸采用高碼流可以獲得更高的高清錄像存儲，遠程傳輸采用較低的碼流以適應CDMA/ADSL等各種網絡而獲得更高的圖像流暢度。雙碼流是對網絡視頻監控的一次提速，這種創造性地將雙碼流拓寬應用，實現任意碼流格式選擇編碼技術，使大規模的視頻監控系統中成百上千臺攝像機產生海量的視頻、音頻、存儲、報警以及管理數據，能在用戶所能獲得的網絡資源有限的情況下，得已確保傳輸系統的穩定運行。

除以上常見圖像處理技術之外還有逐行掃描，3D降噪，寬動態，強光抑制，背光補償，低照度等等技術，這些技術的應用極大的推動了高清監控的發展。