Метод стиснення є основною технологією відеореєстратора. Метод стиснення значною мірою визначає якість зображення, коефіцієнт стиснення, ефективність передачі, швидкість передачі та інші характеристики. Це важлива частина оцінки роботи відеореєстратора. З розвитком мультимедійних технологій один за одним впроваджуються багато стандартів кодування стисненням. В даний час існують переважно стандарти JPEG/M-JPEG, H.261/H.263 та MPEG.
1, JPEG/M-JPEG
①. JPEG-це стандарт стиснення нерухомих зображень, який є стандартним методом кодування внутрішньокадрового стиснення. Якщо апаратна швидкість обробки досить висока, JPEG можна використовувати для стиснення відео в рухомих зображеннях у реальному часі. Він може забезпечити досить хорошу якість зображення за умови невеликих змін на зображенні, швидкість передачі велика, а використання цілком безпечне. Недолік у тому, що обсяг даних великий.
②. M-JPEG походить від технології стиснення JPEG. Це просте внутрішньокадрове стиснення JPEG. Якість стисненого зображення краща, і немає мозаїки за умови зміни зображення. Однак через обмеження цієї технології стиснення не вдається досягти масштабного стиснення. , Під час запису приблизно 1-2 ГБ місця на годину для передачі мережі потрібна пропускна спроможність 2 Мб, тому незалежно від запису або передачі через мережу вона буде споживати велику ємність жорсткого диска та пропускну здатність, що не підходить для тривалих записів безперервного запису, непрактично для відео Передача зображень у мережі.
2, H.261/H.263
Standard Стандарт H.261 зазвичай називається P*64. H.261 може досягти більш високого коефіцієнта стиснення для повнокольорової передачі рухомих зображень у реальному часі. Алгоритм складається з внутрішньокадрового стиснення плюс міжкадрового стиснення та кодування для забезпечення швидкої обробки відео стиснення та декомпресії. Оскільки в алгоритмі міжкадрового стиснення передбачається лише останній 1 кадр, він має перевагу в тривалості, але якість зображення важко досягти високої чіткості, і неможливо досягти великих коефіцієнтів стиснення та запису відео зі змінною швидкістю.
② Основний метод кодування для H.263 такий самий, як для H.261, обидва способи є змішаним. Однак, H.263 покращив усі аспекти кодування, щоб адаптуватися до передачі надзвичайно низької швидкості передачі даних, наприклад збереження кодів. Для покращення якості кодованих зображень H.263 також поглинає двостороннє передбачення руху MPEG та інші заходи для подальшого покращення точності прогнозування міжкадрового кодування. Взагалі кажучи, коли швидкість передачі даних низька, використання H.263 становить лише половину швидкості. Можна отримати якість зображення, порівнянну з H.261.
3, MPEG
MPEG - це стандарт відео та аудіокодування для стиснення рухомих зображень та супроводжуючого їх звуку. Він використовує міжкадрове стиснення і зберігає лише відмінності між послідовними кадрами для досягнення більшого коефіцієнта стиснення. MPEG має три версії, MPEG-1, MPEG-2 та MPEG-4, які відповідають вимогам різної пропускної здатності та якості зображення.
Algorith Алгоритм стиснення відео MPEG-1 ґрунтується на двох основних технологіях: одна-компенсація руху на основі блоків 16*16 (піксель*лінія), а інша-технологія стиснення, заснована на області перетворення для зменшення просторової надмірності, і коефіцієнт стиснення є подібним. Вища, ніж у форматі M-JPEG, може бути досягнута краща якість зображення для відеосигналів з менш інтенсивним рухом, але коли рух інтенсивний, зображення матиме явище мозаїки. MPEG-1 передає відео- та аудіосигнали зі швидкістю передачі даних 1.5 Мбіт / с. MPEG-1 еквівалентний якості зображення відеомагнітофона VHS з точки зору якості відеозображення. Кольоровий режим роздільної здатності запису відео ≥240TVL, а якість двоканального стереозвуку близька до якості CD. Якість звуку. MPEG-1-це алгоритм стиснення для багатокадрового передбачення до і після кадрів. Він має велику гнучкість стиснення і може стискати відео зі змінною швидкістю. Залежно від різних середовищ запису, можна встановити різну якість стиснення, починаючи від 80 МБ до 400 МБ на годину, але обсяг даних та пропускна здатність все ще відносно великі.
Крім того, MPEG-2 Це для отримання більш високої роздільної здатності (720*572) для забезпечення стандартів кодування відео та аудіо на рівні мовлення. Як сумісне розширення MPEG-1, MPEG-2 підтримує переплетені відеоформати та безліч розширених функцій, включаючи підтримку багаторівневого кодування відео з можливістю регулювання, що підходить для випадків з різними якостями, наприклад, з різними частотами та різною роздільною здатністю. Він підходить для зображень у реальному часі з великими змінами руху та високими вимогами до якості зображення. Відеосигнал з роздільною здатністю 30 кадрів в секунду і 720*572 стискається, а швидкість передачі даних може досягати 3-10 Мбіт / с. Через велику кількість даних він не підходить для тривалого безперервного запису.
Крім того, MPEG-4 є низькошвидкісним стандартом кодування відео та аудіо зі стисненням для пристроїв мобільного зв’язку для передачі відео та аудіосигналів у режимі реального часу через Інтернет. Стандарт MPEG-4-це об'єктно-орієнтований метод стиснення. Він не просто розділяє зображення на блоки типу MPEG-1 та MPEG-2, а розділяє об’єкти (об’єкти, символи, фон) відповідно до змісту зображення. , Виконуйте внутрішньокадрове та міжкадрове кодування окремо та дозволяйте гнучкий розподіл кодових скорочень між різними об’єктами, виділяйте більше байтів важливим об’єктам та виділяйте меншу кількість байтів вторинним об’єктам, тим самим значно покращуючи коефіцієнт стиснення може досягти кращих результатів при нижча швидкість передачі даних. MPEG-4 підтримує більшість функцій у MPEG-1 та MPEG-2, а також пропонує різні стандартні формати джерела відео, швидкість передачі даних і частоту кадрів для прямокутних графічних зображень. Ефективне кодування.
Коротше кажучи, MPEG-4 має три переваги:
①, з хорошою сумісністю;
Крім того, MPEG-4 забезпечує кращий коефіцієнт стиснення, ніж інші алгоритми, до 200: 1;
③, хоча MPEG-4 забезпечує високий коефіцієнт стиснення, втрата даних дуже мала. Таким чином, застосування MPEG-4 може значно зменшити ємність зберігання відео та отримати більш високу чіткість відео, що особливо підходить для потреб довгострокової відеозйомки в режимі реального часу. У той же час він має чудові можливості передачі мережі при низькій пропускній здатності.
H.264 - це новий стандарт цифрового кодування відео, розроблений спільною відеогрупою (JVT: спільна відеогрупа) VCEG (Група експертів з кодування відео) ITU-T та MPEG (Група експертів з кодування відео) ISO / IEC. Це частина 10 МСЕ-Т H.264 та MPEG-4 ISO / IEC. Запрошення проектів розпочалося в січні 1998 року. Перший проект був завершений у вересні 1999 року. Тестова модель TML-8 була розроблена в травні 2001 року. Дошка HCD 264 була прийнята на 5-му засіданні JVT у червні 2002 року. Наразі стандарт розробляється і, як очікується, буде офіційно прийнятий у першій половині наступного року.
H.264, як і попередній стандарт, також є гібридним режимом кодування DPCM плюс кодування трансформації. Тим не менш, він приймає стислий дизайн "повернення до основ", без безлічі опцій, і отримує набагато кращі показники стиснення, ніж H.263 ++; він посилює адаптованість до різних каналів та приймає структуру та синтаксис, зручний для мережі. Сприяє обробці помилок та втраті пакетів; широкий спектр цілей застосування для задоволення потреб різної швидкості, різної роздільної здатності та різних випадків передачі (зберігання); його основна система відкрита, і авторські права для використання не потрібні.
Технічно в стандарті H.264 є багато основних моментів, таких як уніфіковане кодування символів VLC, високоточна оцінка багаторежимного зміщення, цілочисельне перетворення на основі блоків 4 × 4, багатошарове кодування синтаксису тощо. 264 мають дуже високу ефективність кодування, при тій же реконструйованій якості зображення він може заощадити близько 50% швидкості кодування, ніж H.263. Структура кодового потоку H.264 має високу адаптованість до мережі, збільшує можливості відновлення помилок і добре адаптується до застосування IP та бездротових мереж.
Насправді, більшість поточної версії H.264 - це H.263 + + завдяки вдосконаленому алгоритму, коефіцієнт стиснення став дещо меншим (у тому числі зараз окремі виробники, мої колеги бачили їх вихідний код)! Якщо порівнювати з визначенням одного екрану, MPEG4 має перевагу; З визначення безперервності дій H.264 має перевагу!
Наш інший продукт:
