Metoda kompresji jest podstawową technologią DVR. Metoda kompresji w dużej mierze determinuje jakość obrazu, współczynnik kompresji, wydajność transmisji, prędkość transmisji i inne parametry. Jest to ważny element oceny wydajności DVR. Wraz z rozwojem technologii multimedialnych wprowadzono jeden po drugim wiele standardów kodowania kompresji. Obecnie istnieją głównie standardy JPEG/M-JPEG, H.261/H.263 i MPEG.
1, JPEG/M-JPEG
①. JPEG to standard kompresji obrazów nieruchomych, który jest standardową metodą kodowania kompresji wewnątrzklatkowej. Gdy szybkość przetwarzania sprzętu jest wystarczająco duża, JPEG może być używany do kompresji wideo ruchomych obrazów w czasie rzeczywistym. Może zapewnić całkiem dobrą jakość obrazu pod warunkiem niewielkich zmian w obrazie, szybkość transmisji jest duża, a użytkowanie w miarę bezpieczne. Wadą jest duża ilość danych.
②. M-JPEG wywodzi się z technologii kompresji JPEG. Jest to prosta wewnątrzklatkowa kompresja JPEG. Skompresowana jakość obrazu jest lepsza i nie ma mozaiki pod warunkiem zmian obrazu. Jednak ze względu na ograniczenia tej technologii kompresji nie można osiągnąć kompresji na dużą skalę. , Podczas nagrywania około 1-2 GB miejsca na godzinę transmisja sieciowa wymaga przepustowości 2 M, więc niezależnie od nagrywania lub transmisji sieciowej zużywa dużo miejsca na dysku twardym i przepustowości, nieodpowiednie do długotrwałych potrzeb ciągłego nagrywania, niepraktyczne dla wideo Sieciowa transmisja obrazów.
2, H.261/H.263
① Standard H.261 nosi zwykle nazwę P*64. H.261 może osiągnąć wyższy współczynnik kompresji dla pełnokolorowej transmisji ruchomych obrazów w czasie rzeczywistym. Algorytm składa się z kompresji wewnątrzklatkowej oraz kompresji i kodowania międzyramkowego w celu zapewnienia wideo Szybkie przetwarzanie kompresji i dekompresji. Ponieważ w algorytmie kompresji międzyklatkowej przewidziana jest tylko 1 ostatnia klatka, ma ona przewagę w czasie trwania, ale jakość obrazu jest trudna do osiągnięcia wysokiej rozdzielczości i niemożliwe jest osiągnięcie dużych współczynników kompresji i nagrywania wideo o zmiennej szybkości.
② Podstawowa metoda kodowania H.263 jest taka sama jak w przypadku H.261, z których obie są mieszanymi metodami kodowania. Jednak H.263 wprowadził ulepszenia we wszystkich aspektach kodowania, aby dostosować się do transmisji o bardzo niskiej przepływności, na przykład zapisywania kodów. Aby poprawić jakość kodowanych obrazów, H.263 absorbuje również dwukierunkowe przewidywanie ruchu MPEG i inne środki mające na celu dalszą poprawę dokładności przewidywania kodowania międzyklatkowego. Ogólnie rzecz biorąc, gdy przepływność jest niska, użycie H.263 jest tylko o połowę mniejsze. Można uzyskać jakość obrazu porównywalną z H.261.
3, MPEG
MPEG to standard kodowania wideo i audio służący do kompresji ruchomych obrazów i towarzyszącego im dźwięku. Wykorzystuje kompresję międzyklatkową i przechowuje tylko różnice między kolejnymi klatkami, aby uzyskać większy współczynnik kompresji. MPEG ma trzy wersje, MPEG-1, MPEG-2 i MPEG-4, aby sprostać wymaganiom różnych szerokości pasma i jakości obrazu.
① Algorytm kompresji wideo MPEG-1 opiera się na dwóch podstawowych technologiach, jedna to kompensacja ruchu oparta na blokach 16*16 (piksel*linia), a druga to technologia kompresji oparta na domenie transformacji w celu zmniejszenia redundancji przestrzennej oraz współczynnik kompresji jest podobny. Wyższa niż M-JPEG, lepsza jakość obrazu może być uzyskana dla sygnałów wideo z mniej intensywnym ruchem, ale gdy ruch jest intensywny, obraz będzie miał zjawisko mozaiki. MPEG-1 przesyła sygnały wideo i audio z szybkością 1.5 Mb/s. MPEG-1 odpowiada jakości obrazu magnetowidu VHS pod względem jakości obrazu wideo. Tryb koloru rozdzielczości nagrywania wideo wynosi ≥240TVL, a jakość dwukanałowego dźwięku stereo jest zbliżona do jakości CD. Jakość dźwięku. MPEG-1 to algorytm kompresji służący do przewidywania wielu klatek przed i po klatkach. Ma dużą elastyczność kompresji i może kompresować wideo ze zmienną szybkością. W zależności od różnych środowisk nagrywania można ustawić różną jakość kompresji, w zakresie od 80 MB do 400 MB na godzinę, ale ilość danych i przepustowość są nadal stosunkowo duże.
②, MPEG-2 Ma na celu uzyskanie wyższej rozdzielczości (720*572) w celu zapewnienia standardów kodowania wideo i audio na poziomie emisji. Jako kompatybilne rozszerzenie MPEG-1, MPEG-2 obsługuje formaty wideo z przeplotem i wiele zaawansowanych funkcji, w tym obsługę wielopoziomowego, regulowanego kodowania wideo, odpowiednie na różne okazje, takie jak różne szybkości i różne rozdzielczości. Nadaje się do obrazów w czasie rzeczywistym z dużymi zmianami ruchu i wysokimi wymaganiami dotyczącymi jakości obrazu. Sygnał wideo o rozdzielczości 30 klatek na sekundę i 720*572 jest kompresowany, a szybkość transmisji danych może osiągnąć 3-10 Mb/s. Ze względu na dużą ilość danych nie nadaje się do długotrwałego ciągłego nagrywania.
③, MPEG-4 to standard kodowania wideo i audio o niskiej szybkości i wysokiej kompresji dla mobilnych urządzeń komunikacyjnych do przesyłania sygnałów wideo i audio w czasie rzeczywistym przez Internet. Standard MPEG-4 to zorientowana obiektowo metoda kompresji. Nie tylko dzieli obraz na bloki, takie jak MPEG-1 i MPEG-2, ale oddziela obiekty (obiekty, znaki, tło) zgodnie z zawartością obrazu. , Oddzielne kodowanie wewnątrzramkowe i międzyramkowe oraz umożliwienie elastycznego przydzielania współczynników kodowania pomiędzy różne obiekty, przydzielanie większej liczby bajtów do ważnych obiektów i przydzielanie mniejszej liczby bajtów do obiektów drugorzędnych, znacznie poprawiając w ten sposób Współczynnik kompresji może osiągnąć lepsze wyniki przy niższa szybkość transmisji bitów. MPEG-4 obsługuje większość funkcji MPEG-1 i MPEG-2 i zapewnia różne standardowe formaty źródłowe wideo, szybkości transmisji bitów i liczby klatek na sekundę dla prostokątnych obrazów graficznych. Efektywne kodowanie.
Krótko mówiąc, MPEG-4 ma trzy zalety:
①, z dobrą kompatybilnością;
②, MPEG-4 zapewnia lepszy współczynnik kompresji niż inne algorytmy, do 200:1;
③, podczas gdy MPEG-4 zapewnia wysoki współczynnik kompresji, utrata danych jest bardzo mała. Dlatego zastosowanie MPEG-4 może znacznie zmniejszyć pojemność przechowywania wideo i uzyskać wyższą klarowność wideo, co jest szczególnie odpowiednie dla potrzeb długoterminowego nagrywania wideo w czasie rzeczywistym. Jednocześnie ma doskonałe możliwości transmisji sieciowej przy niskiej przepustowości.
H.264 to nowy standard cyfrowego kodowania wideo opracowany przez wspólny zespół wideo (JVT: wspólny zespół wideo) VCEG (Video Coding Experts Group) ITU-T i MPEG (Moving Picture Coding Experts Group) ISO / IEC. Jest to część 10 standardu ITU-T H.264 i ISO / IEC MPEG-4. Pozyskiwanie draftów rozpoczęto w styczniu 1998 r. Pierwsza wersja została zakończona we wrześniu 1999 r. Model testowy TML-8 został opracowany w maju 2001 r. Zarząd FCD H.264 został zatwierdzony na piątym posiedzeniu JVT w czerwcu 5 r. Standard jest obecnie w fazie rozwoju i ma zostać oficjalnie przyjęty w pierwszej połowie przyszłego roku.
H.264, podobnie jak poprzedni standard, jest także hybrydowym trybem kodowania DPCM plus kodowanie transformacyjne. Przyjmuje jednak zwięzły projekt „powrotu do podstaw” bez wielu opcji i uzyskuje znacznie lepszą wydajność kompresji niż H.263 ++; wzmacnia zdolność adaptacji do różnych kanałów i przyjmuje „przyjazną dla sieci” strukturę i składnię. Sprzyja przetwarzaniu błędów i utracie pakietów; szeroki zakres celów aplikacji, aby zaspokoić potrzeby różnych prędkości, różnych rozdzielczości i różnych okazji transmisji (przechowywania); jego podstawowy system jest otwarty i do korzystania z niego nie są wymagane żadne prawa autorskie.
Z technicznego punktu widzenia standard H.264 ma wiele zalet, takich jak ujednolicone kodowanie symboli VLC, bardzo precyzyjne oszacowanie przemieszczenia w wielu trybach, transformacja liczb całkowitych oparta na blokach 4×4, warstwowa składnia kodowania itp. Te środki sprawiają, że H. 264 ma bardzo wysoką wydajność kodowania, przy tej samej jakości zrekonstruowanego obrazu, może zaoszczędzić około 50% współczynnika kodowania niż H.263. Struktura strumienia kodu H.264 ma duże możliwości adaptacji do sieci, zwiększa możliwości odzyskiwania po błędach i może dobrze dostosować się do zastosowania w sieciach IP i bezprzewodowych.
W rzeczywistości większość obecnego H.264 to H.263 ++ dzięki ulepszonemu algorytmowi, stopień kompresji stał się nieco mniejszy (w tym niektórzy indywidualni producenci teraz, moi koledzy widzieli ich kod źródłowy)! Jeśli porównać to z definicją pojedynczego ekranu, MPEG4 ma przewagę; z definicji ciągłości działania H.264 ma przewagę!
Nasze inne produkty:
