人類接受的信息70％來自視覺，視頻具有確切、直觀、具體生動、真實和高效等特點，這正是電影和電視的無窮魅力所在。由于大規模集成電路(VLSI)、計算機和通信技術的迅速發展和結合，促進了視頻技術的進步與廣泛應用。多媒體計算機，多媒體通信，信息高速公路，高清晰度電視，高寬帶綜合業務數據網等都是圍繞如何有效的交流視頻信息展開研究的。但是，由于視頻信息十分豐富且信息量大，故對視頻信號的處理、傳輸、存儲和顯示等提出了新的要求。因此，視頻技術的研究和應用是目前信息技術領域最熱門的話題之一。
技術基礎
本文主要論述了數字視頻的一個應用領域：數字視頻遠程監控系統。
傳統的模擬閉路電視監控系統的局限性：首先，有線模擬視頻信號的傳輸對距離十分敏感，當傳輸距離大于1000米時，信號容易產生衰耗、畸變、群延時，并且易受干擾，使圖像質量下降；其次，有線模擬視頻監控無法聯網，只能以點對點的方式監視現場，并且使到布線工程量極大；最后，有線模擬視頻信號數據的存儲會耗費大量的存儲介質(如錄像帶)，查詢取證時十分煩瑣。
而數字化視頻監控的優點正好克服了模擬閉路電視監控的局限性：首先，數字化視頻可以在計算機網絡(局域網或廣域網)上傳輸圖像數據，基本上不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質和穩定性；其次，數字視頻可利用計算機網絡聯網，網絡帶寬可復用，無須重復布線；另外，數字化存儲成為可能，經過壓縮的視頻數據可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中，查詢十分簡便快捷。
數字視頻遠程監控系統要解決的兩大技術：
一是視頻數據的壓縮和解壓縮，視頻圖像的信息量是巨大的。例如，1幅640*480中分辨度的彩色圖像(24bit／像素)，其數據量為0．92MB，如果以每秒30幀的速度播放，則視頻信號的數碼率高達27．6Mbps。顯然，視頻壓縮技術數字化 是壓縮技術的關鍵。目前，適用于遠程視頻監控的圖像壓縮標準有 H．261， MPEG—1。 H．261標準簡稱p*64，由國際電報電話咨詢委員會(CCITT)的一個專家組在1990年12月制定， MPEG—1則在1992年成為標準。 兩者的核心技術都是離散余弦變換及運動補償算法， 它的主要思想是通過減少每幀圖像間時間上和空間上的冗余性和相關性信息來減少數據量。 H.261適合在64—384Kbps的低帶寬下傳輸實時視頻圖像、但圖像質量不理想；MPEG—l在800KbPs—2Mbps的傳輸速率下圖像清晰度能達到較好的圖像效果。用戶可根據不同的場合和需求選用不同的壓縮標準。
二是視頻數據的實時傳輸技術。 數字視頻遠程監控系統的數據通信有以下特點：
實時性： 視頻數據屬于實時數據必須實時處理，例如，實時壓縮、解壓縮、傳輸、同步。分布性：現場圖像采集和發送主機和圖像接收顯示主機位于不同地點，通過計算機局域網或廣域網連接。
同步性：盡管視頻信息具有分布性，但在用戶終端顯示時必須保持同步，另外，聲音與視頻也必須保持同步。
目前， TCP／IP網絡通信協議是一種即成事實的工業標準，視頻遠程監控系統為可在各種網絡結構中運行，也必須采用 TCP／IP協議。然而，TCP／IP協議用于可靠傳輸，作為結果，如果你在Internet上向另外一臺計算機發送一個數據包，你可以確信它將準確無誤地到達目的地，但你決不可能得到數據將在特定時間內到達的保證。事實上，數據包在到達目的地前延時數小時或數天，在理論上都是站得住腳的。但作為視頻傳輸這樣的特例，但對時間卻十分敏感，因此必須確保數據的實時性和同步性。國際通信聯合會(InternationalTelecommunication Union，ITU)和國際互聯網工程任務組(Internet Engineerjng Task Force， IETF)設計了一個實時傳輸協議 RTP(RealTime TransportProtocol)來解決傳輸實時性數據的難題。RTP —般運行在不可靠的協議層上如 UDP(事實上經數學統計 UDP包的可靠性在99％以上)。 每個經過RTP傳輸的數據包中有時間信息和—個相關的序列號，這個信息使應用程序混合音頻和視頻信息相對容易。由于應用程序可以很容易地決定當視頻幀需要略過時將跳到的正確數據包號，因此同每個包相關的時間信息可以平滑同步過程。
應用
在監控領域中、數字化和網絡化是一種趨勢，可廠泛應用在電信、電力、交通、銀行、水利、智能大廈等領域。在電信局無人值守機房、電力無人值守變電站、水文站、銀行營業所等場所，通常具有以下特點：有重大經濟價值，安全防范要求高，在地理位置上分布較廠或位置較偏僻。利用數字視頻遠程監控技術可在本系統內建立監控調度中心、對遠端現場的圖像聲音及其他敏感數據進行實時監控以便對敏感事件進行快速反應。具體實現的方式是：利用各種數據通信網絡如： DDN、ISDN、El、xDSL，把經過數字化壓縮、編碼的視頻、音頻、報警感應數據傳輸置監控中心，中心的計算機對各種數據進行解壓縮、解編碼同時回放視頻、音頻，對報警事件進行告警處理。
例如， TecView數字視頻遠程監控系統采用了圖像處理技術、計算機網絡通信技術使系統具有較高的可用性、可靠性和先進性。它的主要特點是：1、支持 H．161和 MPEG—1壓縮算法，并對其進行了改善，使系統在32Kbps到2Mbps的傳輸帶寬都具有出色的圖像品質； 2、結構簡單靈活，支持各種帶寬通信網絡；3、功能完善，具有遠程云臺鏡頭控制、報警聯動，報警前、后觸發錄像、數字化壓縮存儲，系統崩潰自恢復等先進功能；4、帶有簡單易用、功能豐富二次開發編程接口；5、具有良好的人機界面，采用了電子地圖管理方式。該系統在北京電信局(復興門)運行維護中心采用128KISDN線與北京市郊的分鐘寺管線分局連通，在112Kbps(16k用于傳輸控制數據和報警數據)的圖像傳輸速率下仍然可以達到10幀／秒—15幀／秒的回放速率，圖像的格式為 CIF(384*288)，圖像清晰穩定。廣域網)上傳輸圖像數據，基本上不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質和穩定性；其次，數字視頻可利用計算機網絡聯網，網絡帶寬可復用，無須重復布線；另外，數字化存儲成為可能，經過壓縮的視頻數據可存儲在磁盤陣列中或保存在光盤中，查詢十分簡便快捷。
