視訊圖像資料有極強的相關性，也就是說有大量的備援資訊。其中備援資訊可分為空域備援資訊和時域備援資訊。壓縮技術就是将資料中的備援資訊去掉（去除資料之間的相關性），壓縮技術包含幀内圖像資料壓縮技術、幀間圖像資料壓縮技術和熵編碼壓縮技術。
一、去時域備援資訊
使用幀間編碼技術可去除時域備援資訊，它包括以下三部分：
1、 運動補償
運動補償是通過先前的局部圖像來預測、補償目前的局部圖像，它是減少幀序列備援資訊的有效方法。
2、 運動表示
不同區域的圖像需要使用不同的運動矢量來描述運動資訊。運動矢量通過熵編碼進行壓縮。
3、 運動估計
運動估計是從視訊序列中抽取運動資訊的一整套技術。
注：通用的壓縮标準都使用基于塊的運動估計和運動補償
二、去空域備援資訊
主要使用幀間編碼技術和熵編碼技術：
1、變換編碼
幀内圖像和預測差分信号都有很高的空域備援資訊。變換編碼将空域信号變換到另一正交矢量空間，使其相關性下降，資料備援度減小。
2、量化編碼
經過變換編碼後，産生一批變換系數，對這些系數進行量化，使編碼器的輸出達到一定的位率。這一過程導緻精度的降低。
3、 熵編碼
熵編碼是無損編碼。它對變換、量化後得到的系數和運動資訊，進行進一步的壓縮。
三、視訊編碼的基本架構
H.261
H.261标準是為ISDN設計，主要針對實時編碼和解碼設計，壓縮和解壓縮的信号延時不超過150ms，碼率px64kbps(p=1~30)。
H.261标準主要采用運動補償的幀間預測、DCT變換、自适應量化、熵編碼等壓縮技術。 隻有I幀和P幀，沒有B幀，運動估計精度隻精确到像素級。支援兩種圖像掃描格式：QCIF和CIF。
H.263
H.263标準是甚低碼率的圖像編碼國際标準，它一方面以H.261為基礎，以混合編碼為核心，其基本原理框圖和H.261十分相似，原始資料和碼流組織也相似；另一方面，H.263也吸收了MPEG等其它一些國際标準中有效、合理的部分， 如：半像素精度的運動估計、PB幀預測等，使它性能優于H.261。
H.263使用的位率可小于64Kb/s,且傳輸比特率可不固定（變碼率）。H.263支援多種分辨率： SQCIF(128x96)、 QCIF、CIF、4CIF、16CIF。
與H.261和H.263相關的國際标準
與H.261有關的國際标準
H.320：窄帶可視電話系統和終端裝置；
H.221：視聽電信業務中64~1 920Kb/s信道的幀結構；
H.230：視聽系統的幀同步控制和訓示信号；
H.242：使用直到2Mb/s數字信道的視聽終端的系統。
與H.263有關的國際标準
H.324：甚低碼率多媒體通信終端裝置；
H.223：甚低碼率多媒體通信複合協定；
H.245：多媒體通信控制協定；
G.723.1.1：傳輸速率為5.3Kb/s和6.3Kb/s的語音編碼器。
JPEG
國際标準化組織于1986年成立了JPEG(Joint Photographic Expert Group)聯合圖檔專家小組，主要緻力于制定連續色調、多級灰階、靜态圖像的數字圖像壓縮編碼标準。常用的基于離散餘弦變換(DCT)的編碼方法，是JPEG算法的核心内容。
MPEG-1/2
MPEG-1标準用于數字存儲體上活動圖像及其伴音的編碼，其數位率為1.5Mb/s。 MPEG-1的視訊原理框圖和H.261的相似。
MPEG-1視訊壓縮技術的特點：1. 随機存取；2. 快速正向/逆向搜尋；3 .逆向重播；4. 視聽同步；5. 容錯性；6. 編/解碼延遲。MPEG-1視訊壓縮政策：為了提高壓縮比，幀内/幀間圖像資料壓縮技術必須同時使用。幀内壓縮算法與JPEG壓縮算法大緻相同，采用基于DCT的變換編碼技術，用以減少空域備援資訊。幀間壓縮算法，采用預測法和插補法。預測誤差可在通過DCT變換編碼處理，進一步壓縮。幀間編碼技術可減少時間軸方向的備援資訊。
MPEG-2被稱為“21世紀的電視标準”，它在MPEG-1的基礎上作了許多重要的擴充和改進，但基本算法和MPEG-1相同。
MPEG-4
MPEG-4标準并非是MPEG-2的替代品，它着眼于不同的應用領域。MPEG-4的制定初衷主要針對視訊會議、可視電話超低比特率壓縮（小于64Kb/s）的需求。在制定過程中，MPEG組織深深感受到人們對媒體資訊，特别是對視訊資訊的需求由播放型轉向基于内容的通路、檢索和操作。
MPEG-4與前面提到的JPEG、MPEG-1/2有很大的不同，它為多媒體資料壓縮編碼提供了更為廣闊的平台，它定義的是一種格式、一種架構，而不是具體算法，它希望建立一種更自由的通信與開發環境。于是MPEG-4新的目标就是定義為：支援多種多媒體的應用，特别是多媒體資訊基于内容的檢索和通路，可根據不同的應用需求，現場配置解碼器。編碼系統也是開放的，可随時加入新的有效的算法子產品。應用範圍包括實時視聽通信、多媒體通信、遠地監測/監視、VOD、家庭購物/娛樂等。
JVT：新一代的視訊壓縮标準
JVT是由ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG成立的聯合視訊工作組（Joint Video Team），緻力于新一代數字視訊壓縮标準的制定。
JVT标準在ISO/IEC中的正式名稱為：MPEG-4 AVC(part10)标準；在ITU-T中的名稱:H.264（早期被稱為H.26L）
H264/AVC
H264集中了以往标準的優點，并吸收了以往标準制定中積累的經驗, 采用簡潔設計,使它比MPEG4更容易推廣。H.264創造性了多參考幀、多塊類型、整數變換、幀内預測等新的壓縮技術，使用了更精細的分象素運動矢量（1/4、1/8)和新一代的環路濾波器，使得壓縮性能大大提高，系統更加完善。
H.264主要有以下幾大優點：
1、高效壓縮：與H.263+和MPEG4 SP相比，減小50%比特率
2、 延時限制方面有很好的柔韌性
3、 容錯能力
4、編/解碼的複雜性可伸縮性
5、解碼全部細節：沒有不比對
6、高品質應用
7、 網絡友善
監控中的視訊編碼技術
目前監控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC等幾種視訊編碼技術。對于最終使用者來言他最為關心的主要有：清晰度、存儲量（帶寬）、穩定性還有價格。采用不同的壓縮技術，将很大程度影響以上幾大要素。
MJPEG
MJPEG（Motion JPEG）壓縮技術，主要是基于靜态視訊壓縮發展起來的技術，它的主要特點是基本不考慮視訊流中不同幀之間的變化，隻單獨對某一幀進行壓縮。
MJPEG壓縮技術可以擷取清晰度很高的視訊圖像，可以動态調整幀率、分辨率。但由于沒有考慮到幀間變化，造成大量備援資訊被重複存儲，是以單幀視訊的占用空間較大，目前流行的MJPEG技術最好的也隻能做到3K位元組/幀，通常要8~20K！
MPEG-1/2
MPEG-1标準主要針對SIF标準分辨率(NTSC制為352X240；PAL制為352X288)的圖像進行壓縮. 壓縮位率主要目标為1.5Mb/s.較MJPEG技術，MPEG1在實時壓縮、每幀資料量、處理速度上有顯著的提高。但MPEG1也有較多不利地方:存儲容量還是過大、清晰度不夠高和網絡傳輸困難。
MPEG-2 在MPEG-1基礎上進行了擴充和提升，和MPEG-1向下相容，主要針對存儲媒體、數字電視、高清晰等應用領域，分辨率為：低(352x288)，中(720x480)，次高(1440x1080)，高(1920x1080)。MPEG-2視訊相對MPEG-1提升了分辨率，滿足了使用者高清晰的要求，但由于壓縮性能沒有多少提高，使得存儲容量還是太大，也不适和網絡傳輸。
MPEG-4
MPEG-4視訊壓縮算法相對于MPEG-1/2在低比特率壓縮上有着顯著提高，在CIF（352*288）或者更高清晰度（768*576）情況下的視訊壓縮，無論從清晰度還是從存儲量上都比MPEG1具有更大的優勢，也更适合網絡傳輸。另外MPEG-4可以友善地動态調整幀率、比特率，以降低存儲量。
MPEG-4由于系統設計過于複雜，使得MPEG-4難以完全實作并且相容，很難在視訊會議、可視電話等領域實作，這一點有點偏離原來地初衷。另外對于中國企業來說還要面臨高昂的專利費問題，目前規定：
1、每台解碼裝置需要交給MPEG-LA 0.25美元
2、編碼/解碼裝置還需要按時間交費（4美分/天=1.2美元/月 =14.4美元/年）
H.264/AVC
H.264集中了以往标準的優點，在許多領域都得到突破性進展，使得它獲得比以往标準好得多整體性能：
1、和H.263+和MPEG-4 SP相比最多可節省50％的碼率，使存儲容量大大降低；
2、 H.264在不同分辨率、不同碼率下都能提供較高的視訊品質；
3、 采用“網絡友善”的結構和文法，使其更有利于網絡傳輸。
H.264采用簡潔設計,使它比MPEG4更容易推廣，更容易在視訊會議、視訊電話中實作，更容易實作互連互通，可以簡便地和G.729等低比特率語音壓縮組成一個完整的系統。
MPEG LA吸收MPEG-4的高昂專利費而使它難以推廣的教訓，MPEG LA制定了以下低廉的H.264收費标準：H.264廣播時基本不收費；産品中嵌入H.264編/解碼器時，年産量10萬台以下不收取費，超過10萬台每台收取0.2美元，超過500萬台每台收取0.1美元。低廉的專利費使得中國H.264監控産品更容易走向世界。
四、監控中視訊編碼分辨率的選擇
目前監控行業中主要使用以下分辨率：SQCIF、QCIF、CIF、4CIF。
SQCIF和QCIF的優點是存儲量低，可以在窄帶中使用，使用這種分辨率的産品價格低廉；缺點是圖像品質往往很差、不被使用者所接受。
CIF是目前監控行業的主流分辨率，它的優點是存儲量較低，能在普通寬帶網絡中傳輸，價格也相對低廉，它的圖像品質較好，被大部分使用者所接受。缺點是圖像品質不能滿足高清晰的要求。
4CIF是标清分辨率，它的優點是圖像清晰。缺點是存儲量高，網絡傳輸帶寬要求很高，價格也較高。
分辨率新的選擇－528x384
2CIF（704x288）已被部分産品采用，用來解決CIF清晰度不夠高和4CIF存儲量高、價格高昂的缺點。但由于704x288隻是水準分辨率的提升，圖像品質提高不是特别明顯。
經過測試，我們發現另外一種2CIF分辨率528x384，比704x288能更好解決CIF、4CIF的問題。特别是在512Kbps－1Mbps碼率之間，能獲得穩定的高品質圖像，滿足使用者較高圖像品質的要求。目前這一分辨率已被許多網絡多媒體廣播所采用，被廣大使用者所接受。比如杭州網通網上影院是采用512x384分辨率,在768k下能穩定地獲得近似DVD的圖像品質。
監控中實作視訊編碼的最佳方式
目前視訊編碼正處于一個技術日新月異的時期，視訊編碼的壓縮性能在不斷得到提升。
在監控中主要使用ASCI和DSP兩種方案。由于ASIC晶片的設計、生産周期過長，使它已跟不上視訊編碼的發展速度。而DSP晶片，由于它的通用設計，使它能實作各種視訊編碼算法，并且可以及時更新視訊編碼器，緊跟視訊編碼的發展速度。另外使用DSP晶片可以比ASIC更靈活的配置編碼器，使編碼器達到最佳性能。
海康威視産品目前達到的技術水準
海康威視産品采用最先進的H.264視訊壓縮算法和高性能的DSP處理器。
強大的H.264視訊壓縮引擎使産品獲得極高的壓縮比、高品質的圖像品質和良好的網絡傳輸性能。高性能的DSP處理器能靈活的配置視訊編/解碼器：動态設定分辨率、幀率、碼率、圖像品質等；可以雙碼流輸出，達到本地存儲和網絡傳輸分别處理的功能。
使用TM130X DSP的産品，單個晶片能實時壓縮一路以下分辨率的視訊：SQCIF、QCIF、CIF、2CIF(PAL:704x288或528x384)。
使用DM642 DSP的産品，單個晶片能實時壓縮4路以下分辨率的視訊：SQCIF、QCIF、CIF、2CIF(PAL:704x288或528x384)。單個晶片能實時壓縮2路4CIF視訊。
1、基本概念：嵌入式、實時與多任務
a、嵌入式：軟體(包括作業系統和功能軟體)內建于硬體系統之中，簡單的說就是軟體與硬體一體的系統。
b、實時：在規定的時限内響應事件。逾時的響應是失敗的響應。
c、多任務：同時響應多個請求
d、實時系統與分時系統：
實時與非實時相對
分時與非分時(獨占)相對
2、嵌入式硬碟錄像機的特點
a、嵌入式、實時、多任務裝置
b、軟硬體專業性強，無多餘功能
c、結構簡單緊湊，體積小
五、嵌入式硬碟錄像機技術難點?
1、硬碟管理
硬碟記錄資料的有效性、可快速檢索、錯誤恢複能力、硬碟的使用壽命（無論是嵌入式還是PC式DVR，目前硬碟管理問題沒有得到有效解決）
2、網絡傳輸
硬碟錄像機：網絡管理
視訊：網絡傳輸
3、視訊編解碼
視訊編解碼及其輔助功能的實作
六、嵌入式硬碟錄像機現狀?
1、國内品牌為主
a 、不同的技術要求和标準
b、客戶定制化服務的要求越來越高
c、及時的技術支援和售後服務
2、廠商越來越多，競争非常激烈
3、産品正逐漸走向成熟
七、嵌入式硬碟錄像機發展趨勢?
1、更廣的應用領域
2、更高的幀率、分辨率
3、更低的碼率
4、更豐富的功能
5、更強的主機性能，支援更多通道
6、更高的可*性
7、更強的網絡性能
8、與基于PC機的DVR長期共存
七、 市場背景
伴随着計算機及網絡技術的飛速發展，尤其視訊編解碼技術的日益成熟、計算機處理能力的快速提高、以及寬帶的逐漸普及，基于Internet的視訊網絡實時應用在許多行業和政府部門被大範圍采用，尤其是銀行、廣電、石油、電力等行業，出現了許多成功案例。
提到基于Internet的視訊網絡實時應用，我們可能更多地會想到可視電話及視訊會議系統、電視網絡實況轉播、遠端教育等。這些Internet視訊實時應用對軟硬體的性能要求很高，要求既達到較高的幀率，又達到較低的碼率，是以需要足夠強大的處理能力（包括算法及晶片處理能力）。而要具備這種處理能力，往往需要昂貴的專用裝置。
對于安防所涉及的數字視訊網絡監控系統，由于行業特性所決定，資料采集點較多，需要相應配置大量的編碼裝置，是以，與其他視訊網絡實時應用相比，價格成為一個相對比較敏感的因素。
以往的數字視訊網絡監控系統，基本上都是基于區域網路或者專網。但是實際應用環境卻很難保證這樣的網絡條件，是以系統內建商無法給使用者提供一個完整的解決方案。
例如銀行的ATM機數字集中式監控系統，就可能需要提供基于Internet的解決方案：寬帶為主，窄帶為輔。
首先ATM機原來預留的專網入口需要傳輸業務資料，考慮到ATM機24小時線上的業務服務和24小時視訊監控的要求，我們很難提供一種解決方式，在同一個專網上，既保證業務資料傳輸穩定，又保證監控畫面流暢，是以，我們需要考慮從寬帶營運商租用線路，通過寬帶傳輸視訊資料。而且，從運作模式和成本上考慮，很多ATM機并不需要随時傳輸視訊資料，往往隻在異常發生的情況下，主動要求監控中心切換監控點；或者在監控中心定時巡查各監控點的時候才需要線上。這種情況下，就不需要為ATM機常年租用線路，隻需要開通ADSL、ISDN、甚至通過電話線連接配接的方式。
近兩年，國内廠商不斷推出高性能、高成本效益的視音頻壓縮卡和嵌入式網絡監控裝置，使得基于Internet的數字視訊網絡監控系統成為可能，如上述ATM機數字集中式監控系統。