압축 방식은 DVR의 핵심 기술입니다. 압축 방법은 이미지 품질, 압축률, 전송 효율, 전송 속도 및 기타 성능을 크게 결정합니다. DVR 성능을 평가하는 중요한 부분입니다. 멀티미디어 기술의 발달로 많은 압축 코딩 표준이 속속 등장하고 있다. 현재는 주로 JPEG/M-JPEG, H.261/H.263 및 MPEG 표준이 있다.
1, JPEG/M-JPEG
①. JPEG는 스틸 이미지의 압축 표준으로 표준 인트라 프레임 압축 코딩 방법입니다. 하드웨어 처리 속도가 충분히 빠르면 실시간 동영상의 비디오 압축에 JPEG를 사용할 수 있습니다. 사진의 작은 변화에도 상당히 좋은 화질을 제공할 수 있고 전송 속도가 빠르며 사용이 매우 안전합니다. 단점은 데이터 양이 많다는 것입니다.
②. M-JPEG는 JPEG 압축 기술에서 파생됩니다. 간단한 프레임 내 JPEG 압축입니다. 압축된 이미지 품질이 더 좋으며 사진 변경 조건에서 모자이크가 없습니다. 그러나 이러한 압축 기술의 한계로 인해 대용량 압축은 불가능하다. , 시간당 약 1-2GB 공간을 녹화할 때 네트워크 전송에는 2M 대역폭이 필요하므로 녹화 또는 네트워크 전송에 관계없이 많은 하드 디스크 용량과 대역폭을 소비하므로 장기간 연속 녹화 요구에 적합하지 않으며 비디오 네트워크 이미지 전송에 적합하지 않습니다.
2, H.261/H.263
① H.261 표준은 보통 P*64라고 부른다. H.261은 동영상의 풀 컬러 실시간 전송을 위해 더 높은 압축률을 달성할 수 있습니다. 이 알고리즘은 프레임 내 압축과 프레임 간 압축 및 인코딩으로 구성되어 비디오 압축 및 압축 해제의 빠른 처리를 제공합니다. 프레임간 압축 알고리즘에서는 마지막 1프레임만 예측하기 때문에 지속시간에는 유리하지만 화질은 고화질을 구현하기 어렵고, 큰 압축률과 가변율 영상녹화가 불가능하다.
② H.263의 기본 부호화 방식은 H.261과 동일하며 혼합 부호화 방식이다. 그러나 H.263은 코드 저장과 같은 매우 낮은 비트 전송률 전송에 적응하기 위해 코딩의 모든 측면에서 개선되었습니다. 코딩된 이미지의 품질을 개선하기 위해 H.263은 MPEG의 양방향 모션 예측 및 기타 조치를 흡수하여 프레임 간 코딩의 예측 정확도를 더욱 향상시킵니다. 일반적으로 비트 전송률이 낮을 때 H.263의 사용은 전송률의 절반에 불과합니다. H.261에 필적하는 화질을 얻을 수 있습니다.
3, MPEG
MPEG는 동영상과 함께 제공되는 오디오를 압축하기 위한 비디오 및 오디오 코딩 표준입니다. 프레임 간 압축을 사용하고 더 큰 압축 비율을 달성하기 위해 연속 프레임 간의 차이만 저장합니다. MPEG에는 서로 다른 대역폭 및 이미지 품질의 요구 사항을 충족하기 위해 MPEG-1, MPEG-2 및 MPEG-4의 세 가지 버전이 있습니다.
① MPEG-1의 영상 압축 알고리즘은 16*16(픽셀*라인) 블록 기반의 움직임 보상 기술과 공간 중복성을 줄이기 위한 변환 도메인 기반 압축 기술의 두 가지 기본 기술에 의존하며 압축률은 유사하다. M-JPEG보다 높으면 움직임이 적은 비디오 신호에 대해 더 나은 화질을 얻을 수 있지만 움직임이 강할 때 이미지에 모자이크 현상이 나타납니다. MPEG-1은 1.5Mbps의 데이터 속도로 비디오 및 오디오 신호를 전송합니다. MPEG-1은 비디오 이미지 품질 측면에서 VHS 비디오 레코더의 이미지 품질과 동일합니다. 비디오 녹화 해상도의 컬러 모드는 ≥240TVL이며 1채널 스테레오 오디오의 품질은 CD에 가깝습니다. 소리 품질. MPEG-80은 프레임 전후의 다중 프레임 예측을 위한 압축 알고리즘입니다. 압축 유연성이 뛰어나며 가변 속도로 비디오를 압축할 수 있습니다. 다양한 녹화 환경에 따라 시간당 400MB에서 XNUMXMB까지 다양한 압축 품질을 설정할 수 있지만 데이터 양과 대역폭은 여전히 상대적으로 큽니다.
②, MPEG-2 방송 수준의 비디오 및 오디오 코딩 표준을 제공하기 위해 더 높은 해상도(720*572)를 얻기 위함입니다. MPEG-1의 호환 확장인 MPEG-2는 인터레이스 비디오 형식과 다중 속도 및 다중 해상도와 같은 다중 품질이 있는 경우에 적합한 다단계 조정 비디오 코딩 지원을 포함한 많은 고급 기능을 지원합니다. 모션 변화가 크고 이미지 품질 요구 사항이 높은 실시간 이미지에 적합합니다. 초당 30 프레임의 해상도와 720*572의 비디오 신호가 압축되며 데이터 속도는 3-10Mbps에 도달할 수 있습니다. 데이터 양이 많기 때문에 장시간 연속 녹화에는 적합하지 않습니다.
③ MPEG-4는 인터넷을 통해 실시간으로 비디오 및 오디오 신호를 전송하기 위한 이동 통신 장치용 저속, 고압축 비디오 및 오디오 코딩 표준입니다. MPEG-4 표준은 객체 지향 압축 방식입니다. MPEG-1, MPEG-2와 같이 단순히 이미지를 블록으로 나누는 것이 아니라 이미지의 내용에 따라 객체(객체, 문자, 배경)를 구분합니다. , 인트라 프레임 및 프레임 간 인코딩을 별도로 수행하고 서로 다른 개체 간에 코드 속도를 유연하게 할당하고 중요한 개체에 더 많은 바이트를 할당하고 보조 개체에 더 적은 바이트를 할당하여 크게 향상합니다. 압축 비율은 낮은 비트 전송률에서 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. MPEG-4는 MPEG-1 및 MPEG-2의 대부분의 기능을 지원하며 직사각형 그래픽 이미지에 대해 서로 다른 비디오 표준 소스 형식, 비트 전송률 및 프레임 속도를 제공합니다. 효과적인 코딩.
즉, MPEG-4에는 세 가지 장점이 있습니다.
①, 좋은 호환성;
② MPEG-4는 최대 200:1의 다른 알고리즘보다 더 나은 압축률을 제공합니다.
③ MPEG-4는 압축률이 높으면서도 데이터 손실이 매우 적다. 따라서 MPEG-4를 적용하면 비디오 저장 용량을 크게 줄이고 더 높은 비디오 선명도를 얻을 수 있으며 이는 특히 장기간 실시간 비디오 녹화 요구에 적합합니다. 동시에 낮은 대역폭에서 뛰어난 네트워크 전송 기능을 제공합니다.
H.264는 ITU-T의 VCEG (Video Coding Experts Group)와 ISO / IEC의 MPEG (Moving Picture Coding Experts Group)의 공동 비디오 팀 (JVT : 공동 비디오 팀)에서 개발 한 새로운 디지털 비디오 코딩 표준입니다. ITU-T의 H.10 및 ISO / IEC의 MPEG-264의 4 부입니다. 초안 모집은 1998 년 1999 월에 시작되었습니다. 첫 초안은 8 년 2001 월에 완료되었습니다. 테스트 모델 TML-264은 5 년 2002 월에 개발되었습니다. H.XNUMX의 FCD 보드는 XNUMX 년 XNUMX 월 JVT의 XNUMX 차 회의에서 통과되었습니다.. 이 표준은 현재 개발 중이며 내년 상반기에 공식적으로 채택 될 예정입니다.
이전 표준과 마찬가지로 H.264도 DPCM에 변환 코딩을 더한 하이브리드 코딩 모드입니다. 그러나 많은 옵션 없이 "기본으로 돌아가기"라는 간결한 디자인을 채택하고 H.263++보다 훨씬 더 나은 압축 성능을 얻습니다. 다양한 채널에 대한 적응성을 강화하고 "네트워크 친화적인" 구조와 구문을 채택합니다. 오류 및 패킷 손실 처리에 도움이 됩니다. 다른 속도, 다른 해상도 및 다른 전송(저장) 경우의 요구를 충족시키는 광범위한 응용 프로그램 대상; 기본 시스템이 개방되어 있으며 사용에 대한 저작권이 필요하지 않습니다.
기술적으로 H.264 표준에는 통합 VLC 기호 코딩, 고정밀, 다중 모드 변위 추정, 4×4 블록 기반 정수 변환, 레이어드 코딩 구문 등과 같은 많은 하이라이트가 있습니다. 이러한 조치를 통해 H.264 알고리즘은 동일한 재구성된 이미지 품질에서 매우 높은 코딩 효율을 가지며 H.50보다 약 263%의 코드 속도를 절약할 수 있습니다. H.264의 코드 스트림 구조는 네트워크 적응성이 강하고 오류 복구 기능을 향상시키며 IP 및 무선 네트워크 응용 프로그램에 잘 적응할 수 있습니다.
사실, 현재 H.264의 대부분은 H.263+ + 개선된 알고리즘을 통해 압축률이 조금 더 작아졌습니다(현재 일부 개별 제조업체를 포함하여 동료들이 소스 코드를 보았습니다)! 단일 화면의 정의에서 비교하면 MPEG4가 유리합니다. 행동 연속성의 정의에서 H.264는 이점이 있습니다!
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