一、前言

在人類社會即將進入信息化社會的今天，電信網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展極大地改變著全社會人們的生活方式，而人們生活方式的改變又反過來對計算機網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力提出了更高的要求。

自九十年代起，隨著Internet的興起和個人計算機的普及，Internet用戶數(shù)量及以IP為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 呈爆炸性增長，同時出現(xiàn)了大量新型的業(yè)務(wù)需求，如：視頻會議、電子商務(wù)、VOD視頻點播等。這些新的業(yè)務(wù)需求對網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了新的要求。由于OA和DWDM技術(shù)的進步，及ATM技術(shù)、MPLS技術(shù)、Tbps級路由器的出現(xiàn)，為傳輸網(wǎng)和交換網(wǎng)的升級換代提供了及時的手段，帶寬的瓶頸落在了接入網(wǎng)上。

隨著基于不同傳輸媒介的不同系統(tǒng)及其多種方案的出現(xiàn)和發(fā)展，如基于雙絞線(xDSL，HomePNA)、基于數(shù)字電力線、基于無線(WLL)、基于同軸電纜(HFC、CableModem)和基于光纖(OAN)的系統(tǒng)，接入網(wǎng)寬帶化得到了空前的發(fā)展。

接入網(wǎng)寬帶化的發(fā)展，反過來又推動了新業(yè)務(wù)需求的產(chǎn)生和發(fā)展。遠程監(jiān)控就是其中之一。

二、遠程監(jiān)控及其圖像壓縮方式

遠程監(jiān)控過去只有銀行金融機構(gòu)、文博等企事業(yè)單位才會有此業(yè)務(wù)需求，多為基于傳統(tǒng)接入方式，采用DDN，V.90Modem，ISDN等接入方式，在銀行金融機構(gòu)及電信營運商的通信機房進行機房的遠程集中監(jiān)控等。

而現(xiàn)在隨著接入網(wǎng)的寬帶化，遠程監(jiān)控對于家庭而言不再是可望不可及的一項業(yè)務(wù)，它將隨著寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展而作為接入網(wǎng)的新業(yè)務(wù)蓬勃地發(fā)展起來，給人們帶來新的家庭感受。

作為遠程監(jiān)控的主要監(jiān)控內(nèi)容，圖像因其數(shù)據(jù)量大而需重點考慮解決方案，若圖像問題解決了，則其它數(shù)據(jù)如家庭防盜、出入人員記錄等的問題也將迎刃而解。

1、圖像壓縮方式

目前，圖像壓縮編碼方法繁多，發(fā)展也相當迅速，經(jīng)典編碼方法如Huffman編碼、算術(shù)編碼、預測編碼、變換域編碼等。考慮到人的視覺感知特點與統(tǒng)計意義上的信息分布并不一致，引出了所謂“感知熵”理論，同時伴隨著數(shù)學理論，如小波變換等以及相關(guān)學科的深入發(fā)展，產(chǎn)生了現(xiàn)代編碼方式，又稱分析與綜合方法。基于以上兩種編碼方法，根據(jù)不同應用目的而制定的各種圖像壓縮編碼的國際標準相繼被推出。

歸納起來，主要有H.261、H.263、H.264建議，JPEG標準以及MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4標準等。MPEG標準尚有MPEG－7、MPEG－21等。MPEG-1/2/4是系統(tǒng)級的標準，它們不僅有視頻編碼，也有音頻編碼和系統(tǒng)層的協(xié)議內(nèi)容，包含復用和同步時基等。而H.261，H.263只是一個視頻編碼標準，必須與其它相關(guān)的國際標準和建議相配套。

H.261主要應用于可視電話/會議電視，H.263主要用于模擬電話線上的可視電話/電視會議，而JPEG主要針對高解析度靜止圖像傳輸和低分辨率圖像的傳輸。與H.261/3同系列的H.262與MPEG共同作為ISO/IEC13818標準草案。該標準草案主要用于數(shù)字存儲、視頻廣播和通信。存儲媒介既可直接連至解碼器，也可通過總線、局域網(wǎng)(LAN)或電信鏈路等通信手段相連接。

MPEG-1標準用于數(shù)字存儲體上活動圖像及其伴音的編碼，其數(shù)碼率為1.5Mbps。MPEG-1在H.261基礎(chǔ)上做了重大改進，以滿足隨機存取和高壓縮比的要求，其圖像掃描格式為SIF(SourceInputFormat)格式，并作為了VCD光盤的標準。

MPEG-2的標題名為“活動圖像及相關(guān)聲音信息的通用編碼”，可理解為在MPEG-1基礎(chǔ)上的進一步擴展和改進。目前，MPEG-2已經(jīng)為世界所承認，它是聲音和圖像信號數(shù)字化的基礎(chǔ)標準得到廣泛的應用。引入了“可分級性(Scalability)”概念實現(xiàn)分級視頻壓縮編碼。包括主級ITU－RBT.601/D1格式,HDTV級高級寬屏/窄屏格式等。

1998年通過的MPEG-4(ISO/IEC14496)標準并非MPEG-2的替代品。它著眼于不同的應用領(lǐng)域，非常低的數(shù)碼率(可小于64kbps)的活動圖像編碼技術(shù)，其編碼方法基于模型的方法、形態(tài)學方法和分形方法等，有別于MPEG-1/2，容錯性極好。在數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)（DVR等）中得到了大量的應用。