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技術支援

H.264 MPEG4 MJPEG 介紹

M-JPEG源於JPEG壓縮技術,是一種簡單的幀內JPEG壓縮,壓縮圖像品質較好,在畫面變動情況下無馬賽克,但是由於這種壓縮本身技術限制,無法做到大比例壓縮,錄影時每小時約1-2GB空間,網路傳輸時需要2M頻寬,所以無論錄影或網路發送傳輸,都將耗費大量的硬碟容量和頻寬,不適合長時間連續錄影的需求,不大實用於視頻圖像的網路傳輸。

MPEG是壓縮運動圖像及其伴音的視音訊編碼標準,它採用了幀間壓縮,僅存儲連續幀之間有差別的地方 ,從而達到較大的壓縮比。

MPEG現有MPEG—1、MPEG—2和MPEG—4三個版本,以適應於不同頻寬和圖像品質的要求。

①、MPEG—1的視訊壓縮演算法依賴於兩個基本技術,一是基於16*16(圖元*行)塊的運動補償,二是基於變換域的壓縮技術來減少空域冗餘度,壓縮比相比M-JPEG要高,對運動不激烈的視訊訊號可獲得較好的圖像品質,但當運動激烈時,圖像會產生馬賽克現象。
MPEG-1以1.5Mbps的資料率傳輸視音訊信號,MPEG-1在視頻圖像品質方面相當於VHS錄影機的圖像品質,視頻錄影的清晰度的彩色模式 ≥240TVL,兩路身歷聲伴音的品質接近CD的聲音品質。

MPEG-1是前後幀多幀預測的壓縮演算法,具有很大的壓縮靈活性,能變速率壓縮視頻,可視不同的錄影環境,設置不同的壓縮品質,從每小時80MB至 400MB不等,但資料量和頻寬還是比較大。

②、MPEG-2它是獲得更高解析度(720*572)提供廣播級的視音訊編碼標準。
MPEG-2作為MPEG-1的相容擴展,它支援隔行掃描的視頻格式和許多高級性能包括支援多層次的可調視頻編碼,適合多種品質如多種速率和多種解析度的場合。

它適用於運動變化較大,要求圖像品質很高的即時圖像。

對每秒30幀、720*572解析度的視訊訊號進行壓縮,資料率可達3-10Mbps。

由於資料量太大,不適合長時間連續錄影的需求。

③、MPEG-4是為移動通信設備在Internet網即時傳輸視音訊信號而制定的低速率、高壓縮比的視音訊編碼標準。

MPEG-4標準是物件導向的壓縮方式,不是像MPEG-1和MPEG-2那樣簡單地將圖像分為一些像塊,而是根據圖像的內容,其中的物件(物體、人物、背景)分離出來,分別進行幀內、幀間編碼,並允許在不同的物件之間靈活分配碼率,對重要的物件分配較多的位元組,對次要的物件分配較少的位元組,從而大大提高了壓縮比,在較低的碼率下獲得較好的效果, MPEG-4支援MPEG-1、MPEG-2中大多數功能,提供不同的視頻標準源格式、碼率、幀頻下矩形圖形圖像的有效編碼。

總之,MPEG-4有三個方面的優勢:
  ①、具有很好的相容性;
  ②、MPEG-4比其他演算法提供更好的壓縮比,最高達 200:1;
  ③、MPEG-4在提供高壓縮比的同時,對資料的損失很小。
所以,MPEG-4的應用能大幅度的降低錄影存儲容量,獲得較高的錄影清晰度,特別適用於長時間即時錄影的需求,同時具備在低頻寬上優良的網路傳輸能力。

H.264是 ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO/IEC的MPEG(活動圖像編碼專家組)的聯合視頻組(JVT:joint video team)開發的一個新的數位視訊編碼標準,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。
1998年1月份開始草案徵集,1999年9月,完成第一個草案,2001年5月制定了其測試模式TML-8,2002年6月的 JVT第5次會議通過了H.264的FCD板。
目前該標準還在開發之中,預計明年上半年可正式通過。
H.264和以前的標準一樣,也是 DPCM加變換編碼的混合編碼模式。

但它採用“回歸基本”的簡潔設計,不用眾多的選項,獲得比H.263++好得多的壓縮性能;加強了對各種通道的適應能力,採用“網路友好”的結構和語法,有利於對誤碼和丟包的處理;應用目標範圍較寬,以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸(存儲)場合的需求;它的基本系統是開放的,使用無需版權。

在技術上,H.264標準中有多個閃光之處,如統一的VLC符號編碼,高精度、多模式的位移估計,基於4×4 塊的整數變換、分層的編碼語法等。

這些措施使得H.264演算法具有很的高編碼效率,在相同的重建圖像品質下,能夠比H.263節約50%左右的碼率。

H.264的碼流結構網路適應性強,增加了差錯恢復能力,能夠很好地適應IP和無線網路的應用。

其實現在多數的什麼H.264都是 H.263++通過改進後的演算法,是壓縮率變的小了點!如果是從單個畫面清晰度比較,MPEG4有優勢;從動作連貫性上的清晰度,H.264有優勢。

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