高清視頻編碼zui常用的編碼格式是MPEG2-TS、MPEG4、H.264和VC-1這四種算法。
　　
　　MPEG2由MPEG（MovingPictureExpertsGroup）運(yùn)動圖像專家組制定，這是標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）于1988年成立的專責(zé)制定有關(guān)運(yùn)動壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的工作組，制定的標(biāo)準(zhǔn)是通用標(biāo)準(zhǔn)。DVD即是MPEG2編碼，隨著技術(shù)的改進(jìn)，它在高清視頻方面也得到了應(yīng)用。MPEG2zui大的缺點(diǎn)就是文件體積過大，不過它也有一個優(yōu)點(diǎn)，那就是相對于另外兩種編碼，它對于系統(tǒng)資源的消耗是zui小的。但是隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，H.264和VC-1的解碼必然會成為DVD那樣，任何主流的配置都能流暢播放。
　　
　　MPEG4主要用于低帶寬應(yīng)用和交互式圖形應(yīng)用（游戲等合成內(nèi)容）、交互式多媒體（WWW等內(nèi)容分發(fā)和訪問技術(shù)）應(yīng)用，MPEG專家組成立了MPEG4工作組，以促進(jìn)上述三個領(lǐng)域的集成。1999年初，定義標(biāo)準(zhǔn)框架的MPEG4（*版）成為標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC14496-1），提供多種算法和工具的第二版已于1999年底成為標(biāo)準(zhǔn)（ISO/IEC14496-2）。
　　
　　H.264也許是zui有前途的一個了，相對于MPEG2、MPEG4而言，其壓縮效率是三種編碼中zui高的。H.264標(biāo)準(zhǔn)由電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部（ITU-T）和標(biāo)準(zhǔn)化組織/電工委員會（ISO/IEC）共同研究發(fā)布，因此H.264有兩個名稱，一個是沿用ITU-T組織的H.26x名稱，叫“H.264”，另一個則是AVC（視頻編碼）。H.264格式的zui大特點(diǎn)是在保證畫面質(zhì)量的情況下，它可以把文件大小控制在MPEG2格式的二分之一甚至三分之一。所以其更高的壓縮比、更好的IP和無線網(wǎng)絡(luò)信道的適應(yīng)性，在數(shù)字視頻通信和存儲領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是需要注意的是，H.264獲得*性能的代價是計(jì)算復(fù)雜度增加，因此H.264的硬件要求是zui高的。
　　
　　微軟公司在2003年9月提出了VC-1編碼格式（開發(fā)代號Corona），目前已經(jīng)得到了MovieBeam、Modeo等不少公司的采納，同時也包含在HDDVD和藍(lán)光中，包括華納和環(huán)球等影業(yè)公司也有采用這種格式的意向。VC-1基于微軟windowsMediaVideo9（WMV9）格式，而WMV9格式現(xiàn)在已經(jīng)成為VC-1標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際執(zhí)行部分。VC-1是zui后被認(rèn)可的高清編碼格式，因?yàn)橛形④浀暮笈_，所以這種編碼格式不能小窺，相對于MPEG2，VC-1的壓縮比更高;但相對于H.264而言，編碼解碼的計(jì)算則要稍小一些。
　　
　　AVS是基于我國自主創(chuàng)新技術(shù)和公開技術(shù)所構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)，主要面向高清晰度和高質(zhì)量數(shù)字電視廣播、網(wǎng)絡(luò)電視、數(shù)字存儲媒體和其他相關(guān)應(yīng)用，具有性能高（與H.264相當(dāng)）、復(fù)雜度低（算法復(fù)雜度比H.264明顯低）、我國掌握主要知識產(chǎn)權(quán)、*模式簡單且費(fèi)用低等特點(diǎn)?；诖耍梢哉J(rèn)為AVS標(biāo)準(zhǔn)是能夠支撐國家數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是安防監(jiān)控行業(yè)應(yīng)該采納的重要標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　JPEG2000是一種圖像編碼格式,而并不是視頻編碼格式,設(shè)計(jì)之初是用于取代JPEG,而視頻序列的每一幀畫面也相當(dāng)于是一幅圖像,與其前輩JPEG相比,JPEG2000放棄了以離散余弦變換DCT為主的區(qū)塊編碼方式,而改為采用以小波變換為主的多解析編碼方式,壓縮率比JPEG高約30%左右,同時JPEG2000支持有損和無損壓縮。JPEG2000有幾個重要特性,支持“漸進(jìn)傳輸”及“感興趣區(qū)域編碼”。在清晰度方面,它可以先解碼一副畫面的四分之一尺寸,然后再二分之一,zui后解碼出整幅畫面;在圖像質(zhì)量方面,它可以先傳輸圖像的輪廓,然后逐步傳輸數(shù)據(jù),不斷提高圖像質(zhì)量,讓圖像由朦朧到清晰顯示;“感興趣區(qū)域”是指用戶可以任意圖像上感興趣區(qū)域的壓縮質(zhì)量,還可以選擇的部份先解壓縮,便于突出重點(diǎn)。但JPEG2000計(jì)算量太大，壓縮率不高，目前很難在嵌入式實(shí)時系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，對存儲傳輸也提出了較高的要求，目前僅有一些高清系統(tǒng)采用了這個算法。
　　
　　在編碼芯片上，一般有DSP、ASIC等可供選擇。DSP方案，如達(dá)芬奇數(shù)字媒體處理器TMS320DM6467，是基于DSP的SOC（片上系統(tǒng)），集成了300MHz的ARM內(nèi)核和600MHz的DSP內(nèi)核，并采用高清視頻協(xié)處理器，在執(zhí)行H.264HP@L4（1080p30fps、1080i60fps、720p60fps）的同步多格式高清編碼、解碼與轉(zhuǎn)碼方面，表現(xiàn)出色。還有一款高清入門級的TI芯片DM355，它內(nèi)置了編解碼算法實(shí)現(xiàn)，能夠以720p格式與每秒30幀的速度提供高清MPEG4SP編解碼能力，是快速開發(fā)入門級高清編碼產(chǎn)品的不錯選擇。ASIC方案，如海思3511的處理器，一款基于ARM9處理器內(nèi)核以及視頻硬件加速引擎的高性能通信媒體處理器，具有高集成、可編程、支持H.264和MJPEG（MotionJPEG是一種視頻壓縮格式，其中每一幀圖像都分別使用JPEG編碼）等多協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于實(shí)時視頻通信、數(shù)字圖像監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等領(lǐng)域。
　　
　　作為高清的視頻，動輒幾G到幾十G的文件大小，這么大的視頻文件，而且有如潮水般的涌現(xiàn)，不僅對存儲容量，對讀寫性能、可靠性等都提出了更高要求。因此，選擇什么樣的存儲系統(tǒng)和方案，往往成為影響視頻讀寫速度的關(guān)鍵。由于網(wǎng)絡(luò)高清視頻及高清監(jiān)控存儲系統(tǒng)的特殊性，這里僅討論以磁盤作為存儲介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)高清存儲應(yīng)用系統(tǒng)，DVD或藍(lán)光技術(shù)的光存儲，不在此次探討范圍內(nèi)。
　　
　　高清視頻的存儲
　　
　　1、在了解高清存儲系統(tǒng)之前，必須知道什么是高清？
　　
　　在高清視頻標(biāo)準(zhǔn)中，視頻從zui低標(biāo)準(zhǔn)到較高標(biāo)準(zhǔn)依次為720線非交錯式，即720p逐行掃描;1080線交錯式，即1080i隔行掃描;1080線非交錯式，即1080p逐行掃描，屏幕縱橫比為16:9，如果是視音頻同步的HDTV，標(biāo)準(zhǔn)輸出為杜比5.1聲道數(shù)字格式。
　　
　　高清視頻有常見的三種分辨率，分別是：720P（1280×720P）逐行，美國的部分高清電視臺主要采用這種格式;1080i（1920×1080i）隔行;1080P（1920×1080P）逐行。網(wǎng)絡(luò)視頻高清資源以720P和1080izui為常見，其中作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清部分，已產(chǎn)品化的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)普遍采用720P和1080P的拍攝標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　2、存儲要求之大容量，即高清的文件到底有多大？
　　
　　高清視頻在經(jīng)過不同的編碼處理以后，依據(jù)碼率不同，而有不同的要求。一般碼率在6-20Mb之間，壓縮效率、壓縮方式不同，所獲得的zui終文件大小約為：3-10GB/小時，因此便產(chǎn)生了對于存儲大容量的要求。當(dāng)然一般意義上的視頻，壓縮模式不同，占用的存儲空間非常小，這里主要討論一下高清視頻的存儲容量。
　　
　　高清視頻的一種應(yīng)用是提供這些高清網(wǎng)絡(luò)視頻資源下載的高清，規(guī)模比較小的站點(diǎn)片庫中也會有成百上千部電影，這一類的在互聯(lián)網(wǎng)上多如牛毛，而每個站點(diǎn)存儲系統(tǒng)的凈容量要求至少在幾十T，加上某些站點(diǎn)要建立多個文件映射和下載種子以提高綜合流量，容量就不僅僅是幾十個T了。
　　
　　另一種應(yīng)用是高清視頻監(jiān)控，雖然出于經(jīng)濟(jì)性考慮，此種應(yīng)用中高清監(jiān)控視頻壓縮率會比較高。目前720P高清視頻攝像資料每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右容量，但由于采集的是高清視頻，而一般的監(jiān)控系統(tǒng)攝像路數(shù)都是幾百乃至上千路，所以這種應(yīng)用將需要更多的存儲設(shè)備和更大的存儲容量。以此為例，按一個月保存時間要求計(jì)算，可以得到這樣一個數(shù)據(jù)：
　　
　　3GB/小時×24小時×30天×1路=2.16T
　　
　　每存儲一路視頻需要2T以上的凈容量，那么計(jì)算一個擁有500路高清視頻攝像，需要保存30天的監(jiān)控系統(tǒng)所需的zui少存儲容量是1PB。
　　
　　3、存儲要求之高性能
　　
　　*，除了BT分布式下載結(jié)構(gòu)的，支持高清視頻的效果大多是以服務(wù)端大數(shù)據(jù)流量為代價的。以每路數(shù)據(jù)流為20Mb的高清視頻為例，在千兆單點(diǎn)服務(wù)模式，zui多可以容納50路高清視頻同時播放。當(dāng)然這個是理論值，實(shí)際上還要考慮網(wǎng)絡(luò)在處理數(shù)據(jù)撞包等任務(wù)時，消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬資源之類的因素。因此，在高清視頻考慮服務(wù)時，首先要考慮向服務(wù)器提供高清視頻數(shù)據(jù)的存儲系統(tǒng)，擴(kuò)大存儲系統(tǒng)的帶寬，速度才能得到有效的提升。在高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，存儲的傳輸速率要求會隨著監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模呈正比增長。
　　
　　4、存儲要求之可靠性
　　
　　從高清視頻文件對用戶的重要性來講有幾個不同的層次：一般安全性用戶、中度安全性用戶、重要視頻數(shù)據(jù)用戶。
　　
　　作為一般安全性用戶，主要是指一些以分布式下載的高清電影，他們對于高清數(shù)據(jù)安全性要求相對不高。偶爾存儲系統(tǒng)離線，并不會對整個體系造成太大影響，但是對于數(shù)據(jù)的完整性要求比較高。
　　
　　中度安全性用戶，如一些大型高清視頻在線、交互等，要求高清視頻數(shù)據(jù)具有實(shí)時性、交互性特點(diǎn)的，以及關(guān)鍵性的高清視頻數(shù)據(jù)存儲，都屬于中度安全要求的用戶。他們對于高清視頻存儲安全性的要求，是實(shí)時性和可恢復(fù)性。
　　
　　重要視頻數(shù)據(jù)用戶，比如高清視頻監(jiān)控圖像、媒體資訊制作內(nèi)容等都屬于重要視頻數(shù)據(jù)類型，這類用戶對高清視頻存儲安全的要求是實(shí)時性、冗余性和不間斷性。
　　
　　綜上所述，對于中度安全用戶和重要視頻數(shù)據(jù)用戶對后端存儲系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性要求較高，需要保證系統(tǒng)7×24小時不間斷運(yùn)營。