视频压缩格式比较
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视频压缩格式比较
随着多媒体技术的发展,相继推出了许多压缩编码标准,目前主要有JPEG/M-JPEG、
H.261/H.263和MPEG等标准。
1、JPEG/M-JPEG
①、JPEG是一种静止图像的压缩标准,它是一种标准的帧内压缩编码方式。
当硬件处理速度足够快时,JPEG能用于实时动图像的视频压缩。
在画面变动较小的情况下能提供相当不错的图像质量,传输速度快,使用相当安全,缺点是数据量较大。
②、M-JPEG源于JPEG压缩技术,是一种简单的帧内JPEG压缩,压缩图像质量较好,在画面变动情况下无马赛克,但是由于这种压缩本身技术限制,无法做到大比例压缩,录像时每小时约1-2GB空间,网络传输时需要2M带宽,所以无论录像或网络发送传输,都将耗费大量的硬盘容量和带宽,不适合长时间连续录像的需求,不大实用于视频图像的网络传输。
2、H.261/H.263
①、H.261标准通常称为P*64,H.261对全色彩、实时传输动图像可以达到较高的压缩比,算法由帧内压缩加前后帧间压缩编码组合而成,以提供视频压缩和解压缩的快速处理。
由于在帧间压缩算法中只预测到后1帧,所以在延续时间上比较有优势,但图像质量难以做到很高的清晰度,无法实现大压缩比和变速率录像等。
②、H.263的基本编码方法与H.261是相同的,均为混合编码方法,但H.263为适应极低码率的传输,在编码的各个环节上作了改进,如以省码字来提高编码图像的质量,此外,H.263还吸取了MPEG的双向运动预测等措施,进一步提高帧间编码的预测精度,一般说,在低码率时,采用H.263只要一半的速率可获得和H.261相当的图像质量。
3、MPEG
MPEG是压缩运动图像及其伴音的视音频编码标准,它采用了帧间压缩,仅存储连续帧之间有差别的地方,从而达到较大的压缩比。
MPEG现有MPEG—1、MPEG—2和MPEG—4三个版本,以适应于不同带宽和图像
质量的要求。
①、MPEG—1的视频压缩算法依赖于两个基本技术,一是基于16*16(像素*行)块的运动补偿,二是基于变换域的压缩技术来减少空域冗余度,压缩比相比M-JPEG要高,对运动不激烈的视频信号可获得较好的图像质量,但当运动激烈时,图像会产生马赛克现象。
MPEG-1以1.5Mbps的数据率传输视音频信号,MPEG-1在视频图像质量方面相当于VHS录像机的图像质量,视频录像的清晰度的彩色模式≥240TVL,两路立体声伴音的质量接
近CD的声音质量。
MPEG-1是前后帧多帧预测的压缩算法,具有很大的压缩灵活性,能变速率压缩视频,可视不同的录像环境,设置不同的压缩质量,从每小时80MB至400MB不等,但数据量和带宽还是比较大。
②、MPEG-2它是获得更高分辨率
(720*572)提供广播级的视音频编码标准。
MPEG-2作为MPEG-1的兼容扩展,它支持隔行扫描的视频格式和许多高级性能包
括支持多层次的可调视频编码,适合多种质量如
多种速率和多种分辨率的场合。
它适用于运动变化较大,要求图像质量很高的实时图像。
对每秒30帧、720*572分辨率的视频信号进行压缩,数据率可达3-10Mbps。
由于数据量太大,不适合长时间连续录像的需求。
③、MPEG-4是为移动通信设备在Internet 网实时传输视音频信号而制定的低速率、高压缩比的视音频编码标准。
MPEG-4标准是面向对象的压缩方式,不是像MPEG-1和MPEG-2那样简单地将图像分为一些像块,而是根据图像的内容,其中的对象(物体、人物、背景)分离出来,分别进行帧内、帧间编码,并允许在不同的对象之间灵活分配码率,对重要的对象分配较多的字节,对次要的对象分配较少的字节,从而大大提高了压缩比,在较低的码率下获得较好的效果,MPEG-4支持MPEG-1、MPEG-2中大多数功能,提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图形图像的有效编码。
总之,MPEG-4有三个方面的优势:
①、具有很好的兼容性;
②、MPEG-4比其他算法提供更好的压缩比,最高达200:1;
③、MPEG-4在提供高压缩比的同时,对数据的损失很小。
所以,MPEG-4的应用能大幅度的降低录像存储容量,获得较高的录像清晰度,特别适用于长时间实时录像的需求,同时具备在低带宽上优良的网络传输能力。
4,H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT:joint video team)开发的一个新的数字视频编码标准,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。 1998年1月份开始草案征集,1999年9月,完成第一个草案,2001年5月制定了其测试模式TML-8,2002年6月的JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。
目前该标准还在开发之中,预计明年上半年可正式通过。
H.264和以前的标准一样,也是DPCM加
变换编码的混合编码模式。
但它采用“回归基本”的简洁设计,不用众多的选项,获得比H.263++好得多的压缩性能;加强了对各种信道的适应能力,采用“网络友好”的结构和语法,有利于对误码和丢包的处理;应用目标范围较宽,以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求;它的基本系统是开放的,使用无需版权。
在技术上,H.264标准中有多个闪光之处,如统一的VLC符号编码,高精度、多模式的位移估计,基于4×4 块的整数变换、分层的编码语法等。
这些措施使得H.264算法具有很的高编码效率,在相同的重建图像质量下,能够比H.263节约50%左右的码率。
H.264的码流结构网络适应性强,增加了差错恢复能力,能够很好地适应IP和无线网络的应用。
其实现在多数的什么H.264都是H.263++通过改进后的算法,是压缩率变的小了点!如