La méthode de compression est la technologie de base du DVR. La méthode de compression détermine en grande partie la qualité de l'image, le taux de compression, l'efficacité de la transmission, la vitesse de transmission et d'autres performances. C'est une partie importante de l'évaluation des performances du DVR. Avec le développement de la technologie multimédia, de nombreuses normes de codage de compression ont été introduites les unes après les autres. Actuellement, il existe principalement les normes JPEG/M-JPEG, H.261/H.263 et MPEG.
1, JPEG/M-JPEG
. JPEG est une norme de compression pour les images fixes, qui est une méthode de codage de compression intra-image standard. Lorsque la vitesse de traitement du matériel est suffisamment rapide, JPEG peut être utilisé pour la compression vidéo d'images animées en temps réel. Il peut fournir une assez bonne qualité d'image sous réserve de petits changements dans l'image, la vitesse de transmission est rapide et l'utilisation est assez sûre. L'inconvénient est que la quantité de données est importante.
. M-JPEG est dérivé de la technologie de compression JPEG. Il s'agit d'une simple compression JPEG intra-image. La qualité de l'image compressée est meilleure et il n'y a pas de mosaïque sous condition de changements d'image. Cependant, en raison de la limitation de cette technologie de compression, une compression à grande échelle ne peut pas être réalisée. , Lors de l'enregistrement d'environ 1 à 2 Go d'espace par heure, la transmission réseau nécessite une bande passante de 2 M, donc quel que soit l'enregistrement ou la transmission réseau, elle consommera beaucoup de capacité de disque dur et de bande passante, ne convient pas aux besoins d'enregistrement continu à long terme, pas pratique pour vidéo Transmission réseau d'images.
2, H.261/H.263
La norme H.261 est généralement appelée P*64. H.261 peut atteindre un taux de compression plus élevé pour la transmission en couleur et en temps réel d'images animées. L'algorithme est composé d'une compression intra-image plus d'une compression et d'un codage inter-image pour fournir un traitement vidéo rapide de la compression et de la décompression. Étant donné que seule la dernière image est prédite dans l'algorithme de compression inter-images, il présente un avantage en termes de durée, mais la qualité de l'image est difficile à obtenir en haute définition et il est impossible d'obtenir des taux de compression élevés et un enregistrement vidéo à taux variable.
La méthode de codage de base de H.263 est la même que celle de H.261, qui sont toutes deux des méthodes de codage mixtes. Cependant, H.263 a apporté des améliorations dans tous les aspects du codage afin de s'adapter à une transmission à débit binaire extrêmement faible, comme la sauvegarde de codes. Pour améliorer la qualité des images codées, H.263 absorbe également la prédiction de mouvement bidirectionnelle de MPEG et d'autres mesures pour améliorer encore la précision de prédiction du codage inter-images. D'une manière générale, lorsque le débit est faible, l'utilisation de H.263 n'est que la moitié du débit. Une qualité d'image comparable à H.261 peut être obtenue.
3, Mpeg
MPEG est une norme de codage vidéo et audio pour la compression d'images animées et de l'audio qui les accompagne. Il utilise la compression inter-images et ne stocke que les différences entre les images consécutives pour obtenir un taux de compression plus important. MPEG a trois versions, MPEG-1, MPEG-2 et MPEG-4, pour répondre aux exigences des différentes bandes passantes et qualité d'image.
L'algorithme de compression vidéo de MPEG-1 repose sur deux technologies de base, l'une est la compensation de mouvement basée sur des blocs de 16 * 16 (pixel * ligne), et l'autre est une technologie de compression basée sur le domaine de transformation pour réduire la redondance spatiale et le taux de compression est similaire. Supérieure à M-JPEG, une meilleure qualité d'image peut être obtenue pour les signaux vidéo avec un mouvement moins intense, mais lorsque le mouvement est intense, l'image aura un phénomène de mosaïque. MPEG-1 transmet les signaux vidéo et audio à un débit de 1.5 Mbps. MPEG-1 équivaut à la qualité d'image d'un magnétoscope VHS en termes de qualité d'image vidéo. Le mode couleur de la résolution d'enregistrement vidéo est de ≥240TVL et la qualité de l'audio stéréo à deux canaux est proche de celle du CD. Qualité sonore. MPEG-1 est un algorithme de compression pour la prédiction multi-images avant et après les images. Il a une grande flexibilité de compression et peut compresser la vidéo à des taux variables. Selon les différents environnements d'enregistrement, différentes qualités de compression peuvent être définies, allant de 80 Mo à 400 Mo par heure, mais la quantité de données et la bande passante sont toujours relativement importantes.
②, MPEG-2 Il s'agit d'obtenir une résolution plus élevée (720*572) pour fournir des normes de codage vidéo et audio de niveau diffusion. En tant qu'extension compatible de MPEG-1, MPEG-2 prend en charge les formats vidéo entrelacés et de nombreuses fonctionnalités avancées, notamment la prise en charge du codage vidéo réglable à plusieurs niveaux, adapté aux occasions présentant plusieurs qualités telles que plusieurs débits et plusieurs résolutions. Il convient aux images en temps réel avec de grands changements de mouvement et des exigences de qualité d'image élevées. Le signal vidéo avec une résolution de 30 images par seconde et 720*572 est compressé et le débit de données peut atteindre 3 à 10 Mbps. En raison de la grande quantité de données, il n'est pas adapté à un enregistrement continu à long terme.
En effet, MPEG-4 est une norme de codage vidéo et audio à faible débit et à compression élevée pour les appareils de communication mobiles afin de transmettre des signaux vidéo et audio en temps réel sur Internet. La norme MPEG-4 est une méthode de compression orientée objet. Il ne divise pas simplement l'image en blocs comme MPEG-1 et MPEG-2, mais sépare les objets (objets, caractères, arrière-plan) en fonction du contenu de l'image. , Effectuez l'encodage intra-trame et inter-trame séparément et permet une allocation flexible des débits de code entre différents objets, allouez plus d'octets aux objets importants et allouez moins d'octets aux objets secondaires, améliorant ainsi considérablement le taux de compression débit binaire inférieur. MPEG-4 prend en charge la plupart des fonctions de MPEG-1 et MPEG-2 et fournit différents formats de source vidéo standard, débits binaires et fréquences d'images pour les images graphiques rectangulaires. Codage efficace.
En bref, MPEG-4 a trois avantages :
①, avec une bonne compatibilité;
Cependant, MPEG-4 offre un meilleur taux de compression que les autres algorithmes, jusqu'à 200:1 ;
Bien que MPEG-4 offre un taux de compression élevé, la perte de données est très faible. Par conséquent, l'application de MPEG-4 peut réduire considérablement la capacité de stockage vidéo et obtenir une meilleure clarté vidéo, ce qui est particulièrement adapté aux besoins d'enregistrement vidéo en temps réel à long terme. Dans le même temps, il possède d'excellentes capacités de transmission réseau à faible bande passante.
H.264 est une nouvelle norme de codage vidéo numérique développée par l'équipe vidéo conjointe (JVT: équipe vidéo conjointe) du VCEG (Video Coding Experts Group) de l'UIT-T et MPEG (Moving Picture Coding Experts Group) de l'ISO / CEI. Il fait partie 10 du H.264 de l'UIT-T et du MPEG-4 de l'ISO / CEI. La sollicitation des projets a commencé en janvier 1998. La première version a été achevée en septembre 1999. Le modèle de test TML-8 a été développé en mai 2001. Le conseil FCD du H.264 a été adopté lors de la 5e réunion du JVT en juin 2002.. La norme est actuellement en cours d'élaboration et devrait être officiellement adoptée au cours du premier semestre de l'année prochaine.
H.264, comme la norme précédente, est également un mode de codage hybride de DPCM plus codage par transformation. Cependant, il adopte une conception concise de "retour aux sources", sans beaucoup d'options, et obtient de bien meilleures performances de compression que H.263++ ; il renforce l'adaptabilité aux différents canaux et adopte une structure et une syntaxe "network-friendly". Favorise le traitement des erreurs et des pertes de paquets ; un large éventail de cibles d'application pour répondre aux besoins de différentes vitesses, différentes résolutions et différentes occasions de transmission (stockage) ; son système de base est ouvert et aucun droit d'auteur n'est requis pour son utilisation.
Techniquement, la norme H.264 présente de nombreux points forts, tels que le codage de symboles VLC unifié, l'estimation de déplacement multimode haute précision, la transformation d'entiers basée sur des blocs 4 × 4, la syntaxe de codage en couches, etc. Ces mesures font de H. 264 ont une efficacité de codage très élevée, sous la même qualité d'image reconstruite, il peut économiser environ 50% du taux de codage que H.263. La structure de flux de code H.264 a une forte adaptabilité au réseau, augmente les capacités de récupération d'erreur et peut bien s'adapter à l'application des réseaux IP et sans fil.
En fait, la plupart du H.264 actuel est H.263++ grâce à l'algorithme amélioré, le taux de compression est devenu un peu plus petit (y compris certains fabricants individuels maintenant, mes collègues ont vu leur code source) ! Si on le compare à partir de la définition d'un seul écran, MPEG4 a un avantage ; de la définition de la continuité d'action, le H.264 a un avantage !
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