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視頻采集壓縮概論

發布時間:2012-4-7    瀏覽:851

M-JPEG是利用JPEG標準定義圖像壓縮的一種標準,從而可以生成序列化運動圖像,是會動的JPEG影像。因其壓縮后格式可讀單一 畫面,所以可以任意剪接。M-JPEG采用幀內壓縮方式,適于視頻編輯,如果采用高壓縮比則視頻質量會嚴重降低。JPEG的最新進展是多層式JPEG (ML-JPEG)壓縮技術。它先傳低清晰度的畫面,故成像速度快很多;然后再補送細節的壓縮資料,使畫面品質改善;最后再補送更細節的壓縮資料,使畫面品質更加改善,這樣JPEG的畫面呈現由低清晰度到高清晰度、由模糊到清楚。MOTION- JPEG格式保存的是單幀圖像,任何當前幀可以保存,也可以不保存因此,應用該種格式可以輕易實現丟幀錄像、指定幀數/秒錄像.這一點是下面將要談到的MPEG I、II格式難以匹敵的。

MPEG1是面向普通家庭電視機分辯率水平的視音頻壓縮標準,用于CD-ROM上存儲同步和彩色運動視頻信號,旨在達到VCR質量,其視頻壓縮率為26:l。MPEG1的源輸入格式SIF(Source Input Format)為352像素×288行。壓縮后的數據率為1.5Mbps,亮度信號的分辯率為360×240,色度信號的分辯率為180×120,每秒30幀。由于DSP處理器具有極快的速度,所以足夠應付MPEG I的編碼工作,從而不會給計算機CPU帶來大量的運算工作,從而提高系統的穩定性。DSP處理器支持編程,從而可以對可能出現的問題進行方便的修改,甚至可以通過刷新DSP內的程序使以前的板卡具有最新的功能.

MPEC2是面向廣播電視級分辯率水平的視音頻壓縮標準。對每秒30幀的720×576分辯率的視頻信號進行壓縮,適用于計算機顯示質量的圖象,壓縮后的數據率為6Mbps,它是將視頻節目中的視頻、音頻、數據內容等組成部分復合成單一的比特流,以使在網上傳送或者在存儲設備中存放的壓縮。在選擇壓縮設備時,應考慮是否支持4:2:2編解碼格式。

MPEG4是利用電話線作為傳輸介質的超低碼率的視音頻壓縮標準,用于每秒10幀低速率和64Kbps低帶寬的中分辨率視頻會議。新的目標確定為支持各種多媒體應用(主要側重于對多媒體信息內容的訪問),并可根據應用的不同要求現場配置解碼器。它與基于專用硬件的壓縮編碼方法不同之處是編碼系統是開放的,可以隨時加入新的有效的算法模塊。MPEG-4能提供更強的交互能力.場景中的每個對象獨立編碼,用戶可以選擇性地與其中某(幾)個對象交互,具有良好的重用性重新組合音視對象AVO(AudioVisualObject)構造新場景,可以集成各種對象無縫地集成自然信息與合成信息,實時信息與存儲信息,AVO可以是單/雙/多聲道音頻信息、單/雙/多鏡頭2D/3D視頻信息.可以透明地訪問信息,通過各種網絡傳輸的信息最終映射為本地信息,整個過程給用戶的感覺就如同訪問本地信息.而且允許基于內容(比特率、分辨率、幀率、防錯保護和解碼優先級)的可伸縮性和服務質量(QoS)參數,更加靈活,可擴展,充分考慮未來技術的發展及應用需求,將解碼器可編程能力分為:不可編程的標準工具集合(Flex-0);由標準化工具及其接口靈活配置的算法(Flex-1);多種工具構成可能算法的標準化可擴展機制(Flex-2).

H.264視頻壓縮算法的專業數字網絡監控產品,具有強大的視頻/音頻壓縮引擎,與MPEG4壓縮方式的硬盤錄像機相比,壓縮比可提高近30%,極大提高存儲和網絡傳輸帶寬,同時采用新的算法極大的抑制了由于攝像機噪聲導致的圖像失真,背景游動現象,使圖像質量更加清晰。H.264產品的推出無疑又使我國的數字監控技術上了一個新的臺階。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。但它采用“回歸基本”的簡潔設計,不用眾多的選項,獲得比MEPG-4好得多的壓縮性能;H.264加強了對各種信道的適應能力,采用“網絡友好”的結構和語法,有利于對誤友和丟包的處理;H.264應用目標范圍較寬,可以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸(存儲)場合的需求。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,基于4塊的整數變換、分層的編碼語法等。這些措施使得H.264得算法具有很高的編碼效率,在相同的重建圖像質量下,能夠比H.263節約50%左右的碼率。H.264的碼流結構網絡適應性強,增加了差錯恢復能力,能夠很好地適應IP和無線網絡的應用。H.264能以較低的數據速率傳送基于聯網協議(IP)的視頻流,在視頻質量、壓縮效率和數據包恢復丟失等方面,超越了現有的MPEG-2、MPEG-4和H.26x視頻通訊標準,更適合窄帶傳輸。

 
 
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