Compressiemethode is de kerntechnologie van DVR. Compressiemethode bepaalt grotendeels de beeldkwaliteit, compressieverhouding, transmissie-efficiëntie, transmissiesnelheid en andere prestaties. Het is een belangrijk onderdeel van het evalueren van de DVR-prestaties. Met de ontwikkeling van multimediatechnologie zijn er achtereenvolgens veel compressiecoderingsstandaarden geïntroduceerd. Momenteel zijn er voornamelijk JPEG/M-JPEG-, H.261/H.263- en MPEG-standaarden.
1, JPEG/M-JPEG
①. JPEG is een compressiestandaard voor stilstaande beelden, wat een standaard intra-frame compressiecoderingsmethode is. Wanneer de verwerkingssnelheid van de hardware snel genoeg is, kan JPEG worden gebruikt voor videocompressie van real-time bewegende beelden. Het kan een redelijk goede beeldkwaliteit bieden onder de voorwaarde van kleine veranderingen in het beeld, de transmissiesnelheid is snel en het gebruik is redelijk veilig. Het nadeel is dat de hoeveelheid data groot is.
②. M-JPEG is afgeleid van JPEG-compressietechnologie. Het is een eenvoudige intra-frame JPEG-compressie. De gecomprimeerde beeldkwaliteit is beter en er is geen mozaïek bij beeldveranderingen. Door de beperking van deze compressietechnologie is grootschalige compressie echter niet mogelijk. , Bij het opnemen van ongeveer 1-2GB ruimte per uur, vereist netwerktransmissie 2M bandbreedte, dus ongeacht opname of netwerktransmissie, zal het veel capaciteit van de harde schijf en bandbreedte verbruiken, niet geschikt voor langdurige continue opnamebehoeften, niet praktisch voor video Netwerktransmissie van beelden.
2, H.261/H.263
① De H.261-standaard wordt gewoonlijk P*64 genoemd. H.261 kan een hogere compressieverhouding bereiken voor real-time transmissie van bewegende beelden in kleur. Het algoritme bestaat uit intra-frame compressie plus inter-frame compressie en codering om video Snelle verwerking van compressie en decompressie te bieden. Aangezien alleen het laatste 1 frame wordt voorspeld in het algoritme voor interframecompressie, heeft het een voordeel in duur, maar de beeldkwaliteit is moeilijk om hoge definitie te bereiken en het is onmogelijk om grote compressieverhoudingen en video-opname met variabele snelheid te bereiken.
② De basiscoderingsmethode van H.263 is dezelfde als die van H.261, die beide gemengde coderingsmethoden zijn. H.263 heeft echter verbeteringen aangebracht in alle aspecten van codering om zich aan te passen aan transmissie met extreem lage bitsnelheid, zoals het opslaan van codes. Om de kwaliteit van gecodeerde beelden te verbeteren, absorbeert H.263 ook MPEG's tweerichtingsbewegingsvoorspelling en andere maatregelen om de voorspellingsnauwkeurigheid van interframecodering verder te verbeteren. Over het algemeen geldt dat wanneer de bitsnelheid laag is, het gebruik van H.263 slechts de helft van de snelheid is. Er kan een beeldkwaliteit worden verkregen die vergelijkbaar is met die van H.261.
3, MPEG
MPEG is een video- en audiocoderingsstandaard voor het comprimeren van bewegende beelden en de bijbehorende audio. Het maakt gebruik van interframecompressie en slaat alleen de verschillen tussen opeenvolgende frames op om een grotere compressieverhouding te bereiken. MPEG heeft drie versies, MPEG-1, MPEG-2 en MPEG-4, om te voldoen aan de eisen van verschillende bandbreedtes en beeldkwaliteit.
① Het videocompressiealgoritme van MPEG-1 is gebaseerd op twee basistechnologieën, de ene is bewegingscompensatie op basis van 16*16 (pixel*lijn) blokken en de andere is compressietechnologie op basis van het transformatiedomein om ruimtelijke redundantie te verminderen, en de compressieverhouding is vergelijkbaar. Hoger dan M-JPEG kan een betere beeldkwaliteit worden verkregen voor videosignalen met minder intense beweging, maar wanneer de beweging intens is, zal het beeld een mozaïekfenomeen vertonen. MPEG-1 verzendt video- en audiosignalen met een gegevenssnelheid van 1.5 Mbps. MPEG-1 komt qua videobeeldkwaliteit overeen met de beeldkwaliteit van een VHS-videorecorder. De kleurmodus van de video-opnameresolutie is ≥240TVL en de kwaliteit van tweekanaals stereogeluid benadert die van cd. Geluidskwaliteit. MPEG-1 is een compressie-algoritme voor voorspelling van meerdere frames voor en na frames. Het heeft een grote compressieflexibiliteit en kan video met variabele snelheden comprimeren. Afhankelijk van de verschillende opnameomgevingen kan een verschillende compressiekwaliteit worden ingesteld, variërend van 80 MB tot 400 MB per uur, maar de hoeveelheid gegevens en bandbreedte is nog steeds relatief groot.
②, MPEG-2 Het is bedoeld om een hogere resolutie (720*572) te verkrijgen om video- en audiocoderingsstandaarden op uitzendniveau te bieden. Als een compatibele uitbreiding van MPEG-1 ondersteunt MPEG-2 geïnterlinieerde videoformaten en veel geavanceerde functies, waaronder ondersteuning voor instelbare videocodering op meerdere niveaus, geschikt voor gelegenheden met meerdere kwaliteiten, zoals meerdere snelheden en meerdere resoluties. Het is geschikt voor real-time beelden met grote bewegingswisselingen en hoge eisen aan de beeldkwaliteit. Het videosignaal met een resolutie van 30 frames per seconde en 720*572 wordt gecomprimeerd en de datasnelheid kan 3-10 Mbps bereiken. Vanwege de grote hoeveelheid gegevens is het niet geschikt voor langdurig continu opnemen.
③ MPEG-4 is een video- en audiocoderingsstandaard met lage snelheid en hoge compressie voor mobiele communicatieapparaten om video- en audiosignalen in realtime via internet te verzenden. De MPEG-4-standaard is een objectgeoriënteerde compressiemethode. Het verdeelt de afbeelding niet simpelweg in blokken zoals MPEG-1 en MPEG-2, maar scheidt de objecten (objecten, karakters, achtergrond) volgens de inhoud van de afbeelding. , Voer intra-frame en inter-frame codering afzonderlijk uit, en maak flexibele toewijzing van codesnelheden tussen verschillende objecten mogelijk, wijs meer bytes toe aan belangrijke objecten en wijs minder bytes toe aan secundaire objecten, waardoor de compressieverhouding aanzienlijk verbetert. betere resultaten kunnen worden behaald bij een lagere bitsnelheid. MPEG-4 ondersteunt de meeste functies in MPEG-1 en MPEG-2 en biedt verschillende standaard videobronindelingen, bitsnelheden en framesnelheden voor rechthoekige grafische afbeeldingen. Effectieve codering.
In het kort heeft MPEG-4 drie voordelen:
①, met goede compatibiliteit;
②, MPEG-4 biedt een betere compressieverhouding dan andere algoritmen, tot 200:1;
③, hoewel MPEG-4 een hoge compressieverhouding biedt, is het gegevensverlies erg klein. Daarom kan de toepassing van MPEG-4 de video-opslagcapaciteit aanzienlijk verminderen en een hogere videohelderheid verkrijgen, wat vooral geschikt is voor de behoeften van langdurige real-time video-opnames. Tegelijkertijd heeft het uitstekende netwerktransmissiemogelijkheden bij lage bandbreedte.
H.264 is een nieuwe digitale videocoderingsstandaard ontwikkeld door het gezamenlijke videoteam (JVT: gezamenlijk videoteam) van VCEG (Video Coding Experts Group) van ITU-T en MPEG (Moving Picture Coding Experts Group) van ISO / IEC. Het is deel 10 van ITU-T's H.264 en ISO / IEC's MPEG-4. Het verzoek om concepten begon in januari 1998. Het eerste concept werd voltooid in september 1999. Het testmodel TML-8 werd ontwikkeld in mei 2001. Het FCD-bestuur van H.264 werd aangenomen op de 5e vergadering van JVT in juni 2002.. De standaard is momenteel in ontwikkeling en zal naar verwachting in de eerste helft van volgend jaar officieel worden aangenomen.
H.264 is, net als de vorige standaard, ook een hybride coderingsmodus van DPCM plus transformatiecodering. Het heeft echter een beknopt ontwerp van "terug naar de basis", zonder veel opties, en verkrijgt veel betere compressieprestaties dan H.263++; het versterkt het aanpassingsvermogen aan verschillende kanalen en neemt een "netwerkvriendelijke" structuur en syntaxis aan. Bevorderlijk voor de verwerking van fouten en pakketverlies; een breed scala aan toepassingsdoelen om te voldoen aan de behoeften van verschillende snelheden, verschillende resoluties en verschillende transmissie- (opslag) gelegenheden; het basissysteem is open en er is geen copyright vereist voor gebruik.
Technisch gezien zijn er veel hoogtepunten in de H.264-standaard, zoals uniforme VLC-symboolcodering, zeer nauwkeurige, multi-mode verplaatsingsschatting, integer-transformatie op basis van 4 × 4-blokken, gelaagde coderingssyntaxis, enz. Deze maatregelen zorgen ervoor dat het H.264-algoritme een zeer hoge coderingsefficiëntie heeft, bij dezelfde gereconstrueerde beeldkwaliteit kan het ongeveer 50% van de codesnelheid besparen dan H.263. De structuur van de codestroom van H.264 heeft een sterk netwerkaanpassingsvermogen, vergroot de mogelijkheden voor foutherstel en kan zich goed aanpassen aan de toepassing van IP- en draadloze netwerken.
In feite is het grootste deel van de huidige H.264 H.263 + + door het verbeterde algoritme is de compressiesnelheid iets kleiner geworden (inclusief enkele individuele fabrikanten nu, mijn collega's hebben hun broncode gezien)! Als het wordt vergeleken met de definitie van een enkel scherm, heeft MPEG4 een voordeel; vanuit de definitie van actiecontinuïteit heeft H.264 een voordeel!
Onze andere producten:
