視頻信息存儲國家標准

⑴ 圖像和視頻編碼的國際標准有哪些

摘要：本文淺顯地討論了圖像視頻編碼的國際標准以及每種圖像和視頻編碼的技術特點。

關鍵詞：圖像 視頻編輯 國際特性 �

近10年來，圖像編碼技術得到了迅速發展和廣泛應用，關且日臻成熟，其標志就是幾個關於圖像編碼的國際標準的制定，即國際標准化組織ISO和國際電工委員會IEC關於靜止圖像的編碼標准JPEG、國際電信聯盟ITU-T關於電視電話/會議電視的視頻編碼標准 H261,H.263和ISO/IEC關於活動圖像的編碼標准MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4等。這些標准圖像編碼演算法融合了各種性能優良的圖像編碼方法，代表了目前圖像編碼的發展水平。表1給出了各種圖像與視頻編碼國際標準的標題，制定日期、目標比特率、應用場合以及所採用的主要編碼技術等。

表1圖像視頻編碼的國際標准�

1、JPEG（Joint Photographic Expert Group）�

JPEG是ISO/IEC聯合圖像專家組制定的靜止圖像壓縮標准，是適用於連續色調（包括灰度和彩色）靜止圖像壓縮演算法的國際標准。JPEC演算法共有4種運行模式，其中一種是基於空間預測（DPCM）的無損壓縮演算法，另外3種是基於DCT的有損壓縮演算法。�
1）無損壓縮演算法，可以保證無失真地重建原始圖像。�
2）基於DCT的順序模式，按從上到下，從左到右的順序對圖像進行編碼，稱為基本系統。�
3）基於DCT的遞進模式，指對一幅圖像按由粗到細對圖像進行編碼。
4）分層模式。以各種解析度對圖像進行編碼，可以根據不同的要求，獲得不同解析度的圖像。�
JEPG對圖像的壓縮有很大的伸縮性，圖像質量與比特率的關系如下：�
a)1�5～2�0比特/像素：與原始圖像基本沒有區別（transparent quality）。�
b)0�75～1�5比特/像素：極好（excellent quality），滿足大多數應用。�
c)0�5～0�75比特/像素：好至很好（good to very good quality），滿足多數應用。�
d)0�25～0�5比特/像素：中至好（moderate to very good quality），滿足某些應用。

2、JPEG-2000�

與以往的JPEG標准相比，JPEG-2000壓縮率比JPEG高約30%，它有許多原先的標准所不可比擬的優點。JPEG-2000與傳統JPEG最大的不同，在於它放棄了JPEG所採用的以DCT變換為主的分塊編碼方式，而改為以小波變換為主的多解析度編碼方式。�

首先，JPEG-2000能實現無損壓縮（lossless compression）。在實際應用中，有一些重要的圖像，如衛星遙感圖像、醫學圖像、文物照片等，通常需要進行無損壓縮。對圖像進行無損編碼的經典方法——預測法已經發展成熟，並作為一個標准寫入了JPEG-2000中。�

JPEG-2000還有一個很好的優點就是誤碼魯棒性（robustness to bit error）好。因此使用JPEG-2000的系統穩定性好，運行平穩，抗干擾性好，易於操作。

JPEG-2000能實現漸進運輸（progressive transmission），這是JPEG-2000的 一個極其重要的特徵。它可以先傳輸圖像的輪廓，然後逐步傳輸數據，不斷提高圖像質量，以滿足用戶的需要，這在網路傳輸中具有非常重大的意義。使用JPEG-2000下載一個圖片，用戶可先看到這個圖片的輪廓或縮影，然後再決定是否下載。而且，下載時可以根據用戶需要和帶寬來決定下載圖像質量的好壞，從而控制數據量的大小。

JPEG-2000另一個極其重要的優點就是感興趣區（ROI，Region Of Interest）特性。用戶在處理的圖像中可以指定感興趣區，對這些區域進行壓縮時可以指定特定的壓縮質量，或在恢復時指定特定的解壓縮要求，這給人們帶來了極大的方便。在有些情況下，圖像中只有一小塊區域對用戶是有用的，對這些區域採用高壓縮比。在保證不丟失重要信息的同時，又能有效地壓縮數據量，這就是感興趣區的編碼方案所採取的壓縮策略。基於感興趣區壓縮方法的優點，在於它結合了接收方對壓縮的主觀要求，實現了互動式壓縮。

3、MPEG-1�

國際標准化組織ISO/IEC的運動圖像專家組MPEG（Moving Picture Expert Group）一直致力於運動圖像及其伴音編碼標准化工作，並制定了一系列關於一般活動圖像的國際標准。1993年制定的MPEG-1標準是針對1�5Mbit/s速率的數字存儲媒體運動圖像及其伴音編碼制定的國際標准，該標準的制定使得基於CD-ROM的數字視頻以及MP3等產品成為可能。MPEG-1的帶寬最多為1�5Mbit/s，其中11Mbit/s用於視頻，128Kbit/s用於音頻，其餘帶寬用於MPEG系統本身。�

為了追求高的壓縮效率，去除圖像序列的時間冗餘度，同時滿足多媒體等應用所必須的隨機存取要求，MPEG-1視頻把圖像編碼分成I幀、P幀、B幀和D幀共4種類型。I幀為幀內編碼幀（intra coded frame），編碼時採用類似JPEG的幀內DCT編碼，I幀的壓縮率是幾種編碼類型中最低的。P幀為預測編碼幀（predictive coded rame），採用前向運動補償預測和誤差的DCT編碼，由其前面的I或P幀進行預測。B幀為雙向預測編碼幀（bi-directionally predictive coded frame），採用雙向運動補償預測和誤差的DCT編碼，由前面和後面的I或P幀進行預測，所以B幀的壓縮效率最高。D幀為直流編碼幀（DC coded frame），只包含每個塊的直流分量。MPEG-1採用運動補償支除圖像序列時間軸上的冗餘度，可使對P幀和B幀圖像的壓縮倍數比I幀提高很多。

4、MPEG-2�

MPEG組織1995年推出的MPEG-2標準是在MPEG-1標准基礎上的進一步擴展和改進，主要是針對數字視頻廣播、高清晰度電視和數字視盤等制定的4～9Mbit/s運動圖像及其伴音的編碼標准，MPEG-2是數字電視機頂盒與DVD等產品的基礎。MPEG-2系統要求必須與MPEG-l系統向下兼容，因此其語法的最大特點在於兼容性好並可擴展。MPEG-2的目標與MPEG-1相同，仍然是提高壓縮比，改善音頻、視頻質量，採用的核心技術還是分塊DCT和幀間運動補償預測技術。MPEG-2視頻允許數據速率高達100Mbit/s，支持隔行掃描視頻格式和許多高級性能。考慮到視頻信號隔行掃描的特點，MPEG-2專門設置了「按幀編碼」和「按場編碼」兩種模式，並相應地對運動補償和DCT方法進行了擴展，從而顯著提高了壓縮編碼的效率。考慮到標準的通用性，增大了重要的參數值，允許有更大的畫面格式、比特率和運動矢量長度。除此之外，MPEG-2視頻壓縮編碼還進行了以下擴展：

1）輸入/輸出圖像彩色分量之比可以是4∶2∶0，4∶2∶2，4∶4∶4。�
2）輸入/輸出圖像格式不限定。
3）可以直接對隔行掃描視頻信號進行處理。�
4）在空間解析度、時間解析度、信噪比方面的可分級性適合於不同用途的解碼圖像要求，並可給出傳輸上不同等級的優先順序。�
5）碼流結構的可分級性，比如頭部信息、運動矢量等部分可以給予較高的優先順序，而對於DCT系數的高頻分量部分則給予較低的優先順序。�
6）輸出碼率可以是恆定的也可以是變化的， 以適應同步和非同步傳輸。�

MPEG-2視頻是一系列的系統，每一個系統具有安排好的共性和兼容程度。它允許對四種源格式或者級別進行編碼，從簡單清晰度(CIF格式)到完全的高清晰度電視HDTV(High Definition Television)。除了源格式的這種靈活性外，MPEG-2還規定了解析度從低到高的4級5類共11種單獨的技術規范，同一種類不同級別間的圖像解析度和編碼速率相差甚遠。表2給出了MPEG-2允許的級別和類的組合。�

5、MPEG-4�

1992年11月，MPEG專家組決定開發新的適應於極低碼率的音頻/視頻（AV，Audio-Visual）編碼的國際標准，即MPEG-4。對於學術界來說，極低碼率（即小於64Kbit/s）是視頻編碼標準的最後一個比特率范圍。

表2 MPEG-2視頻規范

註：簡單規范(無B幀，不可縮放)；主規范(B禎不可縮放) SNR縮放(B幀，空間或SNR可縮放) 空間可縮放的規范(B幀，空間或SNR可縮放)；高級規范(B幀，空間或SNR 可縮放)。

MPEG-4專家組深入分析了AV領域中電視(television)、計算機(computer)、通信(communication)以及其交叉融合的發展趨勢後，認為MPEG-4應該提供用於通信的新方式，其核心是基於內容content-based)的AV信息存儲、處理與操作，支持交互性、高壓縮比以及通用存儲性等功能。同時在其結構上應具有適應性與可擴展性，以適應硬、軟體技術的不斷發展，便於及時融合新的技術。�

相對於MPEG的前兩個壓縮標准，MPEG-4已不再是一個單純的視頻音頻編解碼標准，它將內容與交互性作為核心，從而為多媒體提供了一個更為廣闊的平台。它更多定義的是一種格式和框架，而不是具體的演算法，這樣人們可以在系統中加入許多新的演算法。除了一些壓縮工具和演算法外，各種各樣的多媒體技術如圖像分析與合成、計算機視覺、語音合成等也可以充分應用於編碼中。�

H.261是ITU-T針對可視電話和會議電視、窄帶ISDN等要求實時編解碼和低延時應用提出的一個編碼標准。該標准包含的比特率為p*64Kbit/s，其中p是一個整數，取值范圍為1～30，對應比特率為64Kbit/s～92Mbit/s。�

6、H.261

H.261標准大體上分為兩種編碼模式：幀內模式和幀間模式。對於緩和運動的人頭肩像，幀間編碼模式將佔主導位置；而對畫面切換頻繁或運動劇烈的序列圖像，則幀間編碼模式要頻繁地向幀內編碼模式切換。

為了減少信道誤碼，採用一種叫做BCH（511，493）的糾錯編碼方式。這種糾錯碼可以在493比特中自動糾正2比特的錯誤。按H�261規定，源編碼器必須具備糾錯編碼的功能，而糾錯編碼是選用的。

7、H.263

1995年，ITU-T總結當時國際上視頻圖像編碼的最新進展，針對低比特率視頻應用制定了H.263標准，該標准被公認為是以像素為基礎的採用第一代編碼技術的混合編碼方案所能達到的最佳結果。隨後幾年中，ITU-T又對其進行了多次補充，以提高編碼效率，增強編碼功能。補充修訂的版本有1998年的H�263＋，2000年的H�263＋＋。H�263系列標准特別適合於PSTN網路、無線網路與網際網路等環境下的視頻傳輸。
H.263已被幾種可視電話採納為終端標准，如支持PSTN與無線網的H�324，支持N-ISDN的H.320，支持B-ISDN的H�310等。H�263信源編碼演算法的核心仍然是H�261標准中採用的DPCM/DCT混和編碼演算法，原理框圖也和H�261十分相似。

8、MPEG-7與MPEG-21�

MPEG-7是為「多媒體內容描述介面」，是用於信息表示的，PEG-7是「基於語義的表示」。MPEG-7定義了一個描述符標准集，用於描述各種類型的多媒體信息，與之相應的描述方案可以用於規范多媒體描述符的生成和不同描述符之間的有機聯系。�

這些描述符與指定的多媒體對象的內容緊密聯系，採用提取對象特徵的方法為實現基於內容和語義的准確檢索提供介面。在此基礎上，MPEG-7定義了一種描述定義語言(DDL，Description Definition Language)用於指定和生成描述方案，即希望提出新的視頻、音頻信息表示方式，它既不同於基於波形和基於壓縮的表示方式(如MPEG-1和MPEG-2)，又不同於基於對象的表示方式(MPEG-4)。這一表示方式允許對信息的含義進行一定程度的解釋，它可以被一個設備或計算機解碼器存取。MPEG-7的目的在於提供一個標准化的核心技，以便描述多媒環境下的視頻和音頻內容，最終使視頻和音頻搜集像文本搜集一樣簡單方便。�

MPEG-7可以描述的多媒體對象范圍極其廣泛，其核心部分DDL語言將充分吸收現有的各種媒體描述語言的特點，以達到對多媒體數據的普遍適應性。MPEG-4中提出的基於對象編碼的思想將成為對多媒體資料庫中的視頻、音頻對象進行處理（包括特徵提取、壓縮編碼等）的基本手段。而MPEG-7的多媒體內容描述功能對MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4起到性能提高和功能擴展的作用。

最後，MPEG-7將提供內容的描述而不是內容本身，它將不能替代已有的MPEG標准（MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4），僅僅是已有3個標準的補充。�

正在研製的新標准MPEG-21是一個支持通過異構網路和設備，使用戶透明方便地使用多媒體資源的標准，其目的是建立一個交互的多媒體對象，實現多種業務模型，包括對版權和交易的自動管理，對內容使用者隱私的尊重等。

⑵ 國家規定監控錄像保存多少天

法律分析：至少要保留30日。國家要求酒店監控錄像原來要求保存一個月以上，現在要求在三個月以上了。如果有突發情況，是要求將錄像資料拷貝出來，做長期保存。

法律依據：《旅館業治安管理辦法》 第十七條 旅館應當在前台、出入口、主要通道、電梯轎廂、停車場等公共區域安裝符合法律法規和標准規范要求的視頻監控設備，並確保在營業期間正常運行。視頻監控資料保存期限不得少於九十日。

⑶ 聲網回應視頻儲存期限

採集的視頻圖像信息保存期限不得少於九十日。監控存儲90天《中華人民共和國反恐法》規定的。其中須履行的場所包含了銀行、城市大型活動場所、機場、火車站、城市軌道交通站等重點目標，其視頻錄像由30天以上須調整為90天以上。重點目標的管理單位應當建立公共安全視頻圖像信息系統值班監看、信息保存使用、運行維護等管理制度，保障相關系統正常運行。

⑷ 數字視頻的標准有哪些

為了在PAL、NTSC和SECAM電視制式之間確定共同的數字化參數，國家無線電咨詢委員會（CCIR）制定了廣播級質量的數字電視編碼標准，稱為CCIR 601標准。在該標准中，對采樣頻率；采樣結構；色彩空間轉換等都作了嚴格的規定，主要包括：

· 采樣頻率為fs＝13.5MHz

· 采樣格式與幀率

電視制式
解析度
幀率

NTSC
640×480
30

PAL、SECAM
768×576
25

根據fs的采樣率，在不同的采樣格式下可計算出數字視頻的數據量：

采樣格式（Y:U:V）
數據量（Mbyte/s）

4:2:2
27

4:4:4
40

這種未壓縮的數字視頻數據量對於目前的計算機和網路來說無論是存儲或傳輸都是不現實的，因此，在多媒體中應用數字視頻的關鍵問題是數字視頻的壓縮技術。

視頻序列的SMPTE表示單位
通常用時間碼來識別和記錄視頻數據流中的每一幀，從一段視頻的起始幀到終止幀，其間的每一幀都有一個唯一的時間碼地址。根據動畫和電視工程師協會SMPTE（Society of Motion Picture and Television Engineers）使用的時間碼標准，其格式是：

小時:分鍾:秒:幀，或hours：minutes：seconds：frame

⑸ 國家要求視頻監控存儲時間

法律分析：監控錄像保留按要求一般是3個月，具體時間是可以根據攝像頭多少和硬碟大小計算的，監控90天為一個周期定期清理，如要深度觀看，則要有公安機關技術科做相應程序恢復才可。

法律依據：《保安服務管理條例》 第二十五條 保安服務中使用的技術防範產品，應當符合有關的產品質量要求。保安服務中安裝監控設備應當遵守國家有關技術規范，使用監控設備不得侵犯他人合法權益或者個人隱私。

保安服務中形成的監控影像資料、報警記錄，應當至少留存30日備查，保安從業單位和客戶單位不得刪改或者擴散。

《旅館業治安管理條例》 第十七條 旅館應當在前台、出入口、主要通道、電梯轎廂、停車場等公共區域安裝符合法律法規和標准規范要求的視頻監控設備，並確保在營業期間正常運行。視頻監控資料保存期限不得少於九十日。

旅館不得在非公共區域安裝視頻監控設備。

⑹ 監控視頻法律規定保存多少天

法律分析：安防監控行業不同場所要求也不一樣，有的強制規定保存1個月，銀行級別比較高，所以保存時間一般都是3個月到半年。通常來說金融行業是26天、小區的是7天，娛樂場所是15天，平安城市才提出來，時間可能更長一些。

法律依據：《保安服務管理條例》 第二十五條 保安服務中使用的技術防範產品，應當符合有關的產品質量要求。保安服務中安裝監控設備應當遵守國家有關技術規范，使用監控設備不得侵犯他人合法權益或者個人隱私。保安服務中形成的監控影像資料、報警記錄，應當至少留存30日備查，保安從業單位和客戶單位不得刪改或者擴散。

⑺ 視頻編碼的國標標準是

視頻編碼標準是主要應用於實時視頻通信領域，如會議電視；MPEG系列標準是由ISO/IEC制定的，主要應用於視頻存儲(DVD)、廣播電視、網際網路或無線網上的流媒體等。

數字視頻技術廣泛應用於通信、計算機、廣播電視等領域，帶來了會議電視、可視電話及數字電視、媒體存儲等一系列應用，促使了許多視頻編碼標準的產生。

ITU-T與ISO/IEC是制定視頻編碼標準的兩大組織，ITU-T的標准包括H.261、H.263、H.264，兩個組織也共同制定了一些標准，H.262標准等同於MPEG-2的視頻編碼標准，而最新的H.264標准則被納入MPEG-4的第10部分。

常見視頻格式

1、AVI格式

它的英文全稱為Audio Video Interleaved，即音頻視頻交錯格式。它於1992年被Microsoft公司推出，隨Windows3.1一起被人們所認識和熟知。所謂「音頻視頻交錯」，就是可以將視頻和音頻交織在一起進行同步播放。

這種視頻格式的優點是圖像質量好，可以跨多個平台使用，但是其缺點是體積過於龐大，而且更加糟糕的是壓縮標准不統一，因此經常會遇到高版本Windows媒體播放器播放不了採用早期編碼編輯的AVI格式視頻，而低版本Windows媒體播放器又播放不了採用最新編碼編輯的AVI格式視頻。

其實解決的方法也非常簡單，我們將在後面的視頻轉換、視頻修復部分中給出解決的方案。

2、DV-AVI格式

DV的英文全稱是Digital Video Format，是由索尼、松下、JVC等多家廠商聯合提出的一種家用數字視頻格式。非常流行的數碼攝像機就是使用這種格式記錄視頻數據的。

它可以通過電腦的IEEE 1394埠傳輸視頻數據到電腦，也可以將電腦中編輯好的的視頻數據回錄到數碼攝像機中。這種視頻格式的文件擴展名一般也是.avi，所以我們習慣地叫它為DV-AVI格式。

⑻ 國家規定醫院監控錄像能保存多久

法律分析：這錄像時間都是有規定的：一般公共場所的錄像保存期最小時間為15天，醫院也就是公共場所，它的錄像時間會大於15天的，再根據成本規則推算，其保存時間在15天到一個月左右。

法律依據：《中華人民共和國反恐怖主義法》 第三十二條 重點目標的管理單位應當履行下列職責：

（一）制定防範和應對處置恐怖活動的預案、措施，定期進行培訓和演練；

（二）建立反恐怖主義工作專項經費保障制度，配備、更新防範和處置設備、設施；

（三）指定相關機構或者落實責任人員，明確崗位職責；

（四）實行風險評估，實時監測安全威脅，完善內部安全管理；

（五）定期向公安機關和有關部門報告防範措施落實情況。

重點目標的管理單位應當根據城鄉規劃、相關標准和實際需要，對重點目標同步設計、同步建設、同步運行符合本法第二十七條規定的技防、物防設備、設施。重點目標的管理單位應當建立公共安全視頻圖像信息系統值班監看、信息保存使用、運行維護等管理制度，保障相關系統正常運行。採集的視頻圖像信息保存期限不得少於九十日。對重點目標以外的涉及公共安全的其他單位、場所、活動、設施，其主管部門和管理單位應當依照法律、行政法規規定，建立健全安全管理制度，落實安全責任。

⑼ 監控國家標准

標准規定了公共安全領域視頻監控聯網視頻信息以及控制信令信息安全保護的技術要求，適用於公共安全領域視頻監控系統的信息安全方案設計、系統檢測及與之相關的設備研發與檢測。一是採用基於國密演算法和部件的數字證書設備身份認證技術，有利於確定設備身份，解決設備替換和私接亂接問題；
二是基於密鑰的信令認證，解決攝像頭被控制問題；
三是基於數字簽名技術，保障重要視頻數據的真實性、完整性，解決視頻證據的可信度問題；
四是基於數字證書用戶認證管理，解決未授權用戶訪問視頻信息問題；
五是採用基於視頻幀的端到端視頻加密保護，解決視頻監控系統重要視頻「裸奔」問題。