安防基础知识第一节：行业基本概念知识点一：为什么需要压缩？1幅320*240的图片,按照RGB格式存储需要320*240*3=225K磁盘空间,按照每秒25帧计算,每小时需要占用磁盘空间320*240*3*25*3600=19.3G字节,相当于320*240*3*25*8=46Mbps,这个数字对于网络传输是不可想象的.知识点二：压缩方法分类？无损压缩无损压缩是指回放压缩文件时，能够准确无误地恢复原始数据。

这常用于数据文件的压缩，例如ZIP文件。

无损压缩常用的算法是个数计数法，它将一连串的相同颜色定义为颜色与数量两个参数，以此减少相同颜色所占用的空间。

由此看出，这种压缩算法压缩黑白图片时非常有用，但是对活动的彩色图象压缩时并不实用，它受图象复杂度的影响太大，造成压缩率过低，很难超过3：1。

有损压缩顾名思义，有损压缩算法靠丢掉大量冗余信息来降低数字图象所占的空间，回放时也不能完整地恢复原始图象，而将有选择地损失一些细节，损失多少信息由需要多高的压缩率决定。

对同一种压缩算法来讲，所需压缩率越高，损失的图象信息越多。

现在所用的MPEG，H.263等等压缩算法，都是有损算法。

知识点三：视频压缩原理。

视频压缩编码的理论基础是信息论。

压缩就是从时域、空域两方面去除冗余信息，即将可推知的确定信息去掉。

编码方法大致可分为三类：1.考虑到图像信源的统计特性采用的预测编码方法、变换编码方法、矢量量化编码方法、子带-小波编码方法及神经网络编码方法等；2.考虑到视觉特性采用的基于方向滤波的图像编码方法、基于图像轮廓/纹理的编码方法；3.考虑到图像传递的景物特征，采用的分形编码、基于模块的编码方法。

在IP视频通信应用中，编码方法的选择不但要考虑到压缩比、信噪比，还要考虑到算法的复杂性。

太复杂的编码算法可能会产生较高的压缩比，但也会带来较大的计算开销，软件实现时会影响通信的实时性。

目前，在众多视频编码算法中，影响最大并被广泛应用的算法是MPEG和H.26x。

知识点四：MPEG编码。

MPEG是国际标准化组织ISO/IEC下的一个制定动态视频压缩编码标准的织，它为视频压缩编码技术的标准化、实用化做出了巨大贡献。

MPEG-1MPEG-1标准于1993年发布。

它的设计思想是在1Mbit/s到1.5Mbit/s的低带宽条件下，提供尽可能高的图象质量（包括音频，以下所指图象均包括音频）。

对家庭录影与商务资料存档来说，MPEG-1所提供的质量已经足够好。

VCD使用MPEG-1标准，图象尺寸为352X288，标准带宽为1.2Mbit/s。

MPEG-2,数字电视MPEG-2于1995年推出。

它的基本结构与MPEG-1完全相同，但是它允许数字图象的数据量达到100Mbit/s。

由此，MPEG-2能提供比MPEG-1细节丰富得多的图象，所以常用于数字电视、DVD和专业图象工作室。

MPEG-2可以自定义图象分辨率，数据速率也可以大范围地调整。

与MPEG-1标准相比，只有达到4Mbit/s以上的MPEG-2数字图象才能明显看出比MPEG-1的质量好。

知识点五：MPEG-1与MPEG-2的区别？虽然MPEG-2比MPEG-1新，但是他们在技术手段和基本理念上并没有多大的差别。

但是由于MPEG-2在提高图象分辨率、兼容未来的数字电视等方面做了一些补充，造成它与MPEG-1存在如下差异：运动向量的精确度提高到半个像素由于关键帧里存在特殊向量，扩展了错误冗余离散余弦变换中可选择精度超前预测模式质量伸缩性（在同一视频流中可容忍不同质量的图象）知识点六：MPEG-4,融合电视和webMPEG-4标准是目前最新的图象格式标准之一。

它的设计思想是在超低带宽（10Kbit/s到1Mbit/s）的条件下提供尽可能好的图象质量。

此外，对MPEG-4来说，数据传输的完整性、正确性也显得非常重要，因为它们在移动通信中起到关键作用（相对地，MPEG-1或MPEG-2在传输时少量地丢帧不会影响图象质量）。

MPEG-4标准最不同从前的是它按对象组织图象内容。

也就是说，它把图象内容分解成一个个的对象单元，对这些对象单元可以进行单独的存放和处理，并改动他们的相对位置。

MPEG-4现已被用于Internet上传递实时图象，同时也有一些厂家准备用它给手机发送实时图象。

这些应用都将采用MPEG-4来搭建数字传输平台。

知识点七：MPEG-7 ,使音频和视频有意义2001年制定完毕的MPEG-7标准被称为"多媒体内容描述接口".MPEG－7 并不是一种压缩编码方法，而是一个多媒体内容描述接口。

继 MPEG－4 之后，要解决的矛盾就是对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索。

MPEG7就是针对这个矛盾的解决方案。

MPEG－7 力求能够快速且有效地搜索出用户所需的不同类型的多媒体影像资料，比如在影像资料中搜索有长江三峡镜头的片段。

因此，MPEG-7的应用领域主要是数字化图书馆和广播式媒体.知识点八：MPEG-21MPEG 官方又提出了 MPEG-21 的发展概念，可以说，这是一个旨在创建广泛深入的"多媒体框架"的研究课题；理论上，这一多媒体框架将解决以下问题：网络传输、服务质量和灵活性、内容描绘质量、内容艺术性质量、服务及设备的轻松应用（包括在线和离线）、物理介质格式的互用性、付费／定金模式（在线和离线）、多平台解码、搜索筛选定位检索和存储内容、消费者的内容发布、消费者使用权、消费者隐私等方面；不同于别的 MPEG 标准， MPEG-21 将从全面的消费者需求目录开始工作，而不是从压缩或描述技术的细节开始并逐渐发展的。

知识点九：MJPEGJPEG是静止画片，MJPEG是"Movion JPEG"的缩写。

所以MJPEG实际上是静止画片与活动图象之间的中间格式。

MJPEG图象流的单元就是一帧一帧的JPEG画片。

因为每帧都可任意存取，所以MJPEG常被用于视频编辑系统。

MJPEG格式是对每一帧进行压缩，通常可达到6：1的压缩率，这个比率相对来说仍然不足。

由于MJPEG标准没有定义视音频的同步标准，所以各厂家必须自己实现。

知识点十：H.263编码H.261编码是一种帧间预测减少时域冗余、变换编码减少空域冗余的混合编码方法，具有压缩比高、算法复杂度低等优点，得到较为广泛的应用。

Mbone的重要应用工具之一IVS的视频编码采用的就是H.261编码算法。

在H.261的基础上，1996年ITU-T推出了H.263编码标准。

H.263在许多方面对H.261进行了改进和扩充，如在编码算法复杂度增加很少的基础上，H.263能提供更好的图像质量、更低的速率，十分适合于IP视频会议、可视电话应用。

目前，H.263编码是IP 视频通信采用最多的一种编码方法，并已被许多多媒体通信终端标准所吸收, 如：ITU-TH.310（B-ISDN）、H.320（ISDN）、H.324（PSTN）、H.323（LAN、 WAN、Internet）第二节：行业基础知识(一) 视频监控发展史1．一对一监视系统有多少摄像机就有多少监视器，这是视频监控技术领域实行"一夫一妻"制的时期。

闭路监控系统是随着电视和摄像机的出现发展壮大起来的，最早期的产品，多以摄像机与监视器（电视）一对一监视系统为主，开始了视频监控的先河。

系统的连接方式是靠视频电缆一对一直接相连，有多少个摄像机就有多少个监视器，没有任何技术含量，是闭路监控系统发展的最初级阶段。

现在这些技术产品在使用领域已经被淘汰，留下的只有它在视频监控历史中的足迹2、控制电路系统此系统的视频切换和控制是独立的，难以实现多中心控制，不能实现区域联网人们在实践中慢慢地发现，一对一监视模式对监视器是一种极大的浪费，随之逐渐出现了视频切换器，来弥补这一不足。

对监视范围要求的进一步扩大，和对变倍镜头及云台的引入，必然导致控制器的出现。

此时的切换控制电路系统因受技术的限制，只是简单的硬件电路组合，视频切换和控制是独立的，控制多是采用多路开关，配合多芯电缆一对一直接连接的线控方式。

传输距离近，布线复杂，操作繁琐，难以实现多中心控制，系统容量小，扩展困难，不能实现区域联网。

3．闭路监控系统开始有了自己的"心"二十世纪七、八十年代，随着新技术革命的兴起，微处理器进一步普及和发展起来，。

但随着时代的变迁，这一微处理器监控系统越来越跟不上时代的步伐。

因采用非标系统，受单片机（8位，16位芯片）的限制，系统功能容量及运行速度有限，体积大，容易死机，无对话式屏幕菜单，缺乏良好的人机界面，操作步骤多，可编译性差，联动控制方式一旦确定难以修改，系统分控采用专用通讯方式，无法与标准计算机联网，兼容性差，系统升级困难。

4、外挂多媒体的监控系统九十年代，伴随着计算机多媒体技术的萌芽及发展，人们慢慢地从简单的计算机编译和控制方式，向计算机多媒体化过渡，利用计算机显示器的高解析度，将一路视频传输进来，通过视频捕捉卡采集到计算机显示。

但是，控制及切换主机仍为传统单片机主机，只是通过串口与计算机相连，完成简单控制工作，这一模式我们称之为外挂多媒体的监控系统。

尽管它有较为良好的人机界面，但仍不能称其为真正的多媒体系统，其根本原因在于系统设计的出发点不是基于计算机，而是基于传统的微处理器监控模式，为了适应突飞猛进的计算机多媒体技术的发展和客户的需求，只是被动地在原有基础上加以改进拼装，在大部分时间里,计算机只是在充当一个外部监视器，并没有发挥其真正的作用。

问题一：计算机有多少串口可以提供服务呢？传统微处理器监控系统所固有的弊病也没有克服，通讯协议的多样化及专用化很难统一，导致已有的计算机资源远远无法满足多种设备的需求。

目前，较为先进的监控设备，都带有RS-232串口通讯，但试想将切换器、云台控制器、报警控制器等堆加在一起，计算机要有很多的串口才可以提供服务，而在联动连接方式上依然只是线缆的组合，无法真正意义地实现计算机智能化管理。

5、过渡型数字视频监控系统。

九十年代末，随着数字视频技术的飞速发展，数字化的概念逐渐被人们所接受。

一些从事视频板制作的厂商看到这一领域有利可图，将本身用于民用的一些视频技术转化过来，推出了自己的视频系统应用于监控领域。

由于这些厂商以前没有监控领域的背景和实际经验，设计出来的产品也许在视频处理上有一定的特长，但往往不符合安全要求和行业规范。

我们要考察的是一个系统的综合监控能力, 一个成熟完善的监控系统，不仅仅要完成视频处理，还要有处理大量控制、报警、联动等数据的指令，完成用户各种复杂的功能要求。

问题二：有漂亮的界面就是数字化系统吗？这类系统以韩国系列为代表，虽然有一个漂亮的界面，标榜为数字化系统，但在功能需求上不符合公安部安防标准，存在安全隐患，并且只能用于16路以下功能简单的小系统，无法进行系统扩展，这是这类产品的致命伤。