Pakkausmenetelmä on DVR: n ydintekniikka. Pakkausmenetelmä määrää suurelta osin kuvan laadun, pakkaussuhteen, lähetystehokkuuden, lähetysnopeuden ja muut suorituskyvyt. Se on tärkeä osa DVR: n suorituskyvyn arviointia. Multimediatekniikan kehityksen myötä monet pakkauskoodausstandardit on otettu käyttöön yksi toisensa jälkeen. Tällä hetkellä standardeja ovat pääasiassa JPEG/M-JPEG, H.261/H.263 ja MPEG.
1, JPEG/M-JPEG
①. JPEG on still-kuvien pakkausstandardi, joka on tavallinen kehyksen sisäinen pakkauskoodausmenetelmä. Kun laitteiston käsittelynopeus on riittävän nopea, JPEG: tä voidaan käyttää reaaliaikaisten liikkuvien kuvien videopakkaamiseen. Se voi tarjota melko hyvän kuvanlaadun pienissä muutoksissa kuvassa, lähetysnopeus on nopea ja käyttö on varsin turvallista. Haittana on, että datamäärä on suuri.
②. M-JPEG on peräisin JPEG-pakkaustekniikasta. Se on yksinkertainen kehyksen sisäinen JPEG-pakkaus. Pakattu kuvanlaatu on parempi eikä kuvanmuutoksissa ole mosaiikkia. Tämän pakkaustekniikan rajoitusten vuoksi laajamittaista pakkausta ei kuitenkaan voida saavuttaa. , Kun tallennetaan noin 1-2 Gt tilaa tunnissa, verkon siirto vaatii 2 M kaistanleveyttä, joten tallennuksesta tai verkon siirrosta riippumatta se kuluttaa paljon kiintolevyn kapasiteettia ja kaistanleveyttä, ei sovellu pitkäaikaiseen jatkuvaan tallennukseen, ei käytännöllinen video Kuvien siirto verkosta.
2, H.261/H.263
.261 H.64 -standardia kutsutaan yleensä P*261: ksi. H.1 voi saavuttaa korkeamman pakkaussuhteen liikkuvien kuvien täyden värin reaaliaikaiseen siirtoon. Algoritmi koostuu kehyksen sisäisestä pakkauksesta sekä kehysten välisestä pakkauksesta ja koodauksesta videon nopean pakkaamisen ja purkamisen käsittelemiseksi. Koska vain viimeinen XNUMX kehys on ennustettu kuvien välisessä pakkausalgoritmissa, sillä on etuna kesto, mutta kuvanlaatua on vaikea saavuttaa teräväpiirtona, eikä suuria pakkaussuhteita ja vaihtelevanopeuksista videotallennusta voida saavuttaa.
Of H.263: n peruskoodausmenetelmä on sama kuin H.261: ssä, jotka molemmat ovat sekakoodausmenetelmiä. H.263 on kuitenkin parantanut koodausta kaikilta osin, jotta se voi sopeutua erittäin alhaiseen bittinopeuteen, kuten säästökoodeihin. Parantaakseen koodattujen kuvien laatua H.263 absorboi myös MPEG: n kaksisuuntaisen liikkeen ennustamisen ja muita keinojen välisen koodauksen ennustamistarkkuuden parantavia toimenpiteitä. Yleisesti ottaen, kun bittinopeus on alhainen, H.263: n käyttö on vain puolet nopeudesta. Kuvan laatu on verrattavissa H.261: een.
3, MPEG
MPEG on video- ja äänikoodausstandardi liikkuvien kuvien ja niihin liittyvän äänen pakkaamiseen. Se käyttää kehysten välistä pakkausta ja tallentaa vain peräkkäisten kuvien väliset erot suuremman pakkaussuhteen saavuttamiseksi. MPEG: stä on kolme versiota, MPEG-1, MPEG-2 ja MPEG-4, jotka täyttävät eri kaistanleveyden ja kuvanlaadun vaatimukset.
MP MPEG-1: n videopakkausalgoritmi perustuu kahteen perustekniikkaan, joista toinen on 16*16 (pikseli*viiva) -lohkoihin perustuva liikekompensaatio ja toinen on muunnosalueeseen perustuva pakkaustekniikka, joka vähentää alueellista redundanssia ja pakkaussuhdetta on samanlainen. Korkeampi kuin M-JPEG, parempi kuvanlaatu saadaan videosignaaleille, joilla on vähemmän voimakas liike, mutta kun liike on voimakasta, kuvassa on mosaiikki-ilmiö. MPEG-1 lähettää video- ja audiosignaaleja tiedonsiirtonopeudella 1.5 Mbps. MPEG-1 vastaa videokuvan laadultaan VHS-videonauhurin kuvanlaatua. Videotallennustarkkuuden väritila on ≥240TVL ja kaksikanavaisen stereoäänen laatu on lähellä CD-levyä. Äänenlaatu. MPEG-1 on pakkausalgoritmi usean kehyksen ennustamiseen ennen kehyksiä ja niiden jälkeen. Siinä on suuri pakkausjoustavuus ja se voi pakata videota vaihtelevalla nopeudella. Eri tallennusympäristöistä riippuen voidaan määrittää eri pakkauslaatu, joka vaihtelee välillä 80 Mt - 400 Mt tunnissa, mutta datamäärä ja kaistanleveys ovat edelleen suhteellisen suuria.
②, MPEG-2 Korkeamman resoluution (720*572) hankkiminen lähetystason video- ja äänikoodausstandardien tarjoamiseksi. MPEG-1: n yhteensopivana laajennuksena MPEG-2 tukee lomitettuja videoformaatteja ja monia lisäominaisuuksia, mukaan lukien monitasoisen säädettävän videokoodauksen tuki, joka sopii tilanteisiin, joissa on useita ominaisuuksia, kuten useita nopeuksia ja useita resoluutioita. Se sopii reaaliaikaisiin kuviin, joissa on suuria liikemuutoksia ja korkeat kuvanlaatuvaatimukset. Videosignaali, jonka resoluutio on 30 kuvaa sekunnissa ja 720*572, pakataan ja tiedonsiirtonopeus voi olla 3-10 Mbps. Suuren tietomäärän vuoksi se ei sovellu pitkäaikaiseen jatkuvaan tallennukseen.
Esimerkiksi, MPEG-4 on matalan nopeuden, korkean pakkauksen video- ja äänikoodausstandardi mobiiliviestintälaitteille, jotka lähettävät video- ja audiosignaaleja reaaliajassa Internetin välityksellä. MPEG-4-standardi on olio-pakkausmenetelmä. Se ei yksinkertaisesti jaa kuvaa lohkoihin, kuten MPEG-1 ja MPEG-2, vaan erottaa objektit (esineet, merkit, tausta) kuvan sisällön mukaan. , Suorita kehyksen sisäinen ja kehysten välinen koodaus erikseen ja salli koodinopeuksien joustava jakaminen eri kohteiden kesken, varaa enemmän tavuja tärkeille objekteille ja varaa vähemmän tavuja toissijaisille objekteille, mikä parantaa huomattavasti Pakkaussuhde voi saavuttaa parempia tuloksia pienempi bittinopeus. MPEG-4 tukee useimpia MPEG-1- ja MPEG-2-toimintoja, ja se tarjoaa erilaisia videon vakiolähdeformaatteja, bittinopeuksia ja kuvataajuuksia suorakaiteen muotoisille kuville. Tehokas koodaus.
Lyhyesti sanottuna MPEG-4: llä on kolme etua:
①, hyvä yhteensopivuus;
Esimerkiksi MPEG-4 tarjoaa paremman pakkaussuhteen kuin muut algoritmit, jopa 200: 1;
③, vaikka MPEG-4 tarjoaa suuren pakkaussuhteen, tietojen menetys on hyvin pieni. Siksi MPEG-4: n käyttö voi vähentää merkittävästi videon tallennuskapasiteettia ja parantaa videon selkeyttä, mikä sopii erityisesti pitkän aikavälin reaaliaikaisen videotallennuksen tarpeisiin. Samaan aikaan sillä on erinomaiset verkonsiirto -ominaisuudet pienellä kaistanleveydellä.
H.264 on uusi digitaalinen videokoodausstandardi, jonka on kehittänyt ITU-T: n ja ISO / IEC: n VCEG: n (videokoodausasiantuntijaryhmä) ja MPEG: n (Moving Picture Coding Experts Group) yhteinen videotiimi (JVT: joint video team). Se on osa ITU-T: n H.10: ää ja ISO / IEC: n MPEG-264: tä. Luonnosten pyytäminen alkoi tammikuussa 4. Ensimmäinen luonnos valmistui syyskuussa 1998. Testimalli TML-1999 kehitettiin toukokuussa 8. FCD: n H.2001-hallitus hyväksyttiin JVT: n 264. kokouksessa kesäkuussa 5. Standardia kehitetään parhaillaan, ja sen odotetaan virallisesti hyväksyvän ensi vuoden ensimmäisellä puoliskolla.
H.264, kuten edellinen standardi, on myös DPCM- ja muunnoskoodauksen hybridikoodaustila. Se käyttää kuitenkin tiivistä "paluuta perusasioihin" -suunnittelua ilman monia vaihtoehtoja ja saa paljon paremman pakkauskyvyn kuin H.263 ++; se vahvistaa sopeutumiskykyä eri kanaviin ja omaksuu "verkkoystävällisen" rakenteen ja syntaksin. Johtaa virheiden käsittelyyn ja pakettien katoamiseen; laaja valikoima sovellustavoitteita eri nopeuksien, eri tarkkuuksien ja eri lähetys- (tallennus) tilanteiden tarpeisiin; sen perusjärjestelmä on avoin, eikä sen käyttöön vaadita tekijänoikeuksia.
Teknisesti H.264-standardissa on monia kohokohtia, kuten yhtenäinen VLC-symbolikoodaus, erittäin tarkka, monimoodinen siirtymäestimaatio, kokonaislukumuunnos, joka perustuu 4 × 4-lohkoihin, kerrostettu koodaussyntaksi jne. Nämä toimenpiteet tekevät H. 264 -algoritmilla on erittäin korkea koodaustehokkuus, samalla rekonstruoidulla kuvanlaadulla se voi säästää noin 50% koodinopeudesta kuin H.263. H.264: n koodivirtarakenteessa on vahva verkon sopeutumiskyky, se parantaa virheiden palautusominaisuuksia ja voi sopeutua hyvin IP- ja langattomien verkkojen sovelluksiin.
Itse asiassa suurin osa nykyisestä H.264: stä on H.263 + + parannetun algoritmin kautta, pakkausaste on pienentynyt hieman (mukaan lukien jotkut yksittäiset valmistajat, kollegani ovat nähneet lähdekoodinsa)! Jos sitä verrataan yhden näytön määritelmään, MPEG4: llä on etu; toiminnan jatkuvuuden määritelmän mukaan H.264: llä on etu!
Meidän muiden tuotteiden:
