H.264和MPEG-4的关系
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H.264与mpeg4比较JVT(Joint Video Team,视频联合工作组)于2001年12月在泰国Pattaya成立。
它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成。
JVT的工作目标是制定一个新的视频编码标准,以实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。
目前JVT的工作已被ITU-T接纳,新的视频压缩编码标准称为H.264标准,该标准也被ISO接纳,称为AVC(Advanced Video Coding)标准,是MPEG-4的第10部分。
H.264标准可分为三档:基本档次(其简单版本,应用面广);主要档次(采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施,可用于SDTV、HDTV 和DVD等);扩展档次(可用于各种网络的视频流传输)。
H.264不仅比H.263和MPEG-4节约了50%的码率,而且对网络传输具有更好的支持功能。
它引入了面向IP包的编码机制,有利于网络中的分组传输,支持网络中视频的流媒体传输。
H.264具有较强的抗误码特性,可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。
H.264支持不同网络资源下的分级编码传输,从而获得平稳的图像质量。
H.264能适应于不同网络中的视频传输,网络亲和性好。
一、H.264视频压缩系统H.264标准压缩系统由视频编码层(VCL)和网络提取层(Network Abstraction Layer,NAL)两部分组成。
VCL中包括VCL编码器与VCL解码器,主要功能是视频数据压缩编码和解码,它包括运动补偿、变换编码、熵编码等压缩单元。
NAL则用于为VCL提供一个与网络无关的统一接口,它负责对视频数据进行封装打包后使其在网络中传送,它采用统一的数据格式,包括单个字节的包头信息、多个字节的视频数据与组帧、逻辑信道信令、定时信息、序列结束信号等。
包头中包含存储标志和类型标志。
存储标志用于指示当前数据不属于被参考的帧。
类型标志用于指示图像数据的类型。
H.264编码技术简介摘要:本文介绍了H.264编码基本概况,技术特点,并与其他标准进行了比较。
简单介绍了H.264视频编码标准的几个关键技术,并针对目前H.264在监控领域的应用做了讲解。
目录摘要: (1)一.引言 (2)二. H.264视频编码基本概况 (2)2.1 什么是H.264编码? (2)2.2 720P H.264高清成市场主流 (2)2.3 H.264 视频编码标准状况 (2)2.4 H.264 视频编码技术先进性 (3)2.5 H.264的核心竞争力是什么? (5)2.6 Main Profile (6)三、H.264与其他标准的比较 (6)3.1H.264与其他标准的比较 (6)3.2 H.264的技术特点 (8)3.2.1 分层设计 (8)3.2.2 高精度、多模式运动设计 (8)3.2.3 帧内预测功能 (8)3.2.4 4×4块的整数变换 (8)3.2.5 统一的VLC (8)3.3 H.264的主要特点 (9)四、关键技术 (10)五、H.264在监控的应用 (12)5.1 TOYA SDVR 7IV 系统简介 (12)5.2 TOYA SDVR 7IV 系统主要特点 (12)5.3 主要技术规格 (13)5.4 系统功能 (13)5.5 TOYA SDVR 7IV系统应用 (13)六、H.264的总体优缺点 (14)七、小结 (15)八、参考文献 (16)一.引言随着社会的不断进步和多媒体信息技术的发展,人们对信息的需求越来越丰富,方便、快捷、灵活地通过语音、数据、图像与视频等方式进行多媒体通信已成不可或缺的工具。
其中视觉信息给人们直观、生动的形象,因此图像与视频的传输更受到广泛的关注。
然而,视频数据具有庞大的数据量,以普通的25帧每秒,CIF格式(分辨率为352×288)的视频图像为例,一秒钟的原始视频数据速率高达3.8M字节。
不对视频信号进行压缩根本无法实时传输如此庞大的数据量,因此,视频压缩技术成为研究热点。
h.264协议H.264协议。
H.264,又称为MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding),是一种用于视频压缩的标准。
它是一种先进的视频编码标准,旨在提供高质量的视频压缩,以便在有限的带宽下传输高清视频。
H.264协议在视频会议、实时广播、移动视频和高清DVD等领域得到了广泛的应用。
H.264协议采用了先进的压缩技术,能够将视频压缩到更小的尺寸,同时保持高质量的图像。
这使得H.264成为了许多视频应用中的首选编码标准。
与传统的视频编码标准相比,H.264在相同的视频质量下能够实现更高的压缩比,从而节省了带宽和存储空间。
H.264协议的优势不仅在于其高压缩效率,还在于其广泛的支持和应用。
几乎所有的流媒体平台和视频播放器都支持H.264编码的视频。
这使得H.264成为了互联网视频传输和存储的事实标准。
除了在传统的视频应用中得到广泛应用外,H.264协议还在移动视频领域发挥着重要作用。
由于其高压缩效率,H.264编码的视频在移动网络上能够以较低的比特率传输,从而节省了移动网络的带宽资源。
这使得用户能够在移动设备上流畅地观看高清视频,为移动视频应用的发展提供了有力支持。
此外,H.264协议还在视频会议和实时广播领域得到了广泛应用。
由于其高压缩效率和低延迟特性,H.264编码的视频能够在有限的带宽下实现高质量的实时传输,为远程会议和实时广播提供了可靠的视频传输方案。
总之,H.264协议作为一种先进的视频编码标准,以其高压缩效率、广泛的支持和应用领域的多样性,成为了视频应用中的重要组成部分。
随着互联网视频和移动视频的快速发展,H.264协议必将继续发挥其重要作用,为用户提供高质量的视频体验。
视频压缩格式的分析和对比(MJPEG、MPEG-4、H.264等)时间:2011-08-06 点击数:1977视频压缩格式的分析和对比(MJPEG、MPEG-4、H.264等)1.H.261H.261又称为P*64,其中P为64kb/s的取值范围,是1到30的可变参数,它最初是针对在ISDN上实现电信会议应用特别是面对面的可视电话和视频会议而设计的。
实际的编码算法类似于MPEG算法,但不能与后者兼容。
H.261在实时编码时比MPEG所占用的CPU运算量少得多,此算法为了优化带宽占用量,引进了在图像质量与运动幅度之间的平衡折中机制,也就是说,剧烈运动的图像比相对静止的图像质量要差。
因此这种方法是属于恒定码流可变质量编码而非恒定质量可变码流编码。
2.H.263H.263是国际电联ITU-T的一个标准草案,是为低码流通信而设计的。
但实际上这个标准可用在很宽的码流范围,而非只用于低码流应用,它在许多应用中可以认为被用于取代H.261。
H.263的编码算法与H.261一样,但做了一些改善和改变,以提高性能和纠错能力。
.263标准在低码率下能够提供比H.261更好的图像效果,两者的区别有:(1)H.263的运动补偿使用半象素精度,而H.261则用全象素精度和循环滤波;(2)数据流层次结构的某些部分在H.263中是可选的,使得编解码可以配置成更低的数据率或更好的纠错能力;(3)H.263包含四个可协商的选项以改善性能;(4)H.263采用无限制的运动向量以及基于语法的算术编码;(5)采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧预测方法;(6)H.263支持5种分辨率,即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外,还支持SQCIF、4CIF和16CIF,SQCIF相当于QCIF一半的分辨率,而4CIF和16CIF分别为CIF的4倍和16倍。
1998年IUT-T推出的H.263+是H.263建议的第2版,它提供了12个新的可协商模式和其他特征,进一步提高了压缩编码性能。
H.264是ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG的联合小组(JVT:Joint Video Team)于2003年3月正式颁布的标准,同时被收录为MPEG-4的第10部分,称为AVC (Advanced Video Coding)。
H.264制定的目标是提供一种比已存标准性能更高的视频编码标准,主要体现为较高的编码效率、友好的网络交互性和精简的语法表示。
基于此目标, H.264使用了两层编码结构,其中视频编码层(VCL:Video Coding Layer)实现对视频内容的高效压缩编码,采用了典型的基于离散余弦变换(DCT)和运动补偿(MC)的混合编码方法:将图像划分成小块进行编码;利用空域预测和变换技术去除数据的空间冗余;利用运动估计和补偿技术,去除数据的时间冗余;对残差块施行量化和熵编码,进一步去除冗余。
另外,网络抽象层(NAL:Network Abstraction Layer)负责对压缩数据打包以适应在不同网络环境下传输的要求。
此外,为了获得更高的压缩效率,H.264中引入了许多新的编码方法,具有一些新的特性:对于I帧编码,提供了多种基于空域的帧内预测模式,包括4×4亮度块的9种预测模式,16×16亮度块的4种预测模式,以及8×8色度块的4种预测模式;在运动估计和补偿方面,运用了7不同大小和形状的像素块,四分之一步长精度的运动搜索方法,多参考帧选择模式,去块斑滤波等;在变换方面,用整数4× 4和8×8(high profile)变换取代传统的浮点DCT变换;包含了两种熵编码方法,基于上下文的变长编码(CAVLC:Context Adaptive Variable Length Codes),和基于上下文的二进制算术编码(CABAC:Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)。
H.264标准简介H.264/MPEG-4 A VCH.264,或称MPEG-4第十部分,是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT,Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。
ITU-T的H.264标准和ISO/IEC MPEG-4第10部分(正式名称是ISO/IEC 14496-10)在编解码技术上是相同的,这种编解码技术也被称为A VC,即高级视频编码(Advanced Video Coding)。
该标准第一版的最终草案已于2003年5月完成。
H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的标准之一,同时A VC是ISO/IEC MPEG一方的称呼。
这个标准通常被称之为H.264/A VC(或者A VC/H.264或者H.264/MPEG-4 A VC或MPEG-4/H.264 A VC)而明确的说明它两方面的开发者。
该标准最早来自于ITU-T的称之为H.26L的项目的开发。
H.26L这个名称虽然不太常见,但是一直被使用着。
有时候该标准也被称之为“JVT 编解码器”,这是由于该标准是由JVT组织并开发的(作为两个机构合作开发同一个标准的事情并非空前,之前的视频编码标准MPEG-2也是由MPEG 和ITU-T两方合作开发的,因此MPEG-2在ITU-T的命名规范中被称之为H.262)。
H.264/A VC项目最初的目标是希望新的编解码器能够在比相对以前的视频标准(比如MPEG-2或者H.263)低很多的位元率下(比如说,一半或者更少)提供很好的视频质量;同时,并不增加很多复杂的编码工具,使得硬件难以实现。
另外一个目标是可适应性,即该编解码器能够在一个很广的范围内使用(比如说,即包含高码率也包含低码率,以及不同的视频分辨率),并且能在各种网络和系统上(比如组播、DVD存储、RTP/IP包网络、ITU-T 多媒体电话系统)工作。
视频编码MPEG4(Xvid),MPEG4(DivX)和AVC(H264)这三个都是什么意思?在视频转换器设置里,在转化视频格式时有个预设配置,上面有3类视频编码供选择,分别是:MPEG4(Xvid),MPEG4(DivX) 和AVC(H264),这个3类都是什么意思?都有什么不同,我该选哪个比较好?MPEG4(Xvid),是最新的MPEG-4 codec,而且是第一个真正开放源代码的,一旦完成就会通过GPL协议发布。
在最近的codec比较中,XviD的表现令人惊奇的好。
XviD 【基于OpenDivX而编写的MPEG-4多媒体编码解码器】V1.2.1 Final 汉化特别版台电C220采用XviD(MPEG-4编码中的一种)编码方式。
其优势在于:A.其可以在保持与DivX5相同画质基础上,大大提高压缩时间,被业界认为是目前最快的MPEG-4编码技术... MPEG-4编码器...求快可以用这种一次性编码来压缩视频。
如果你使用格式工厂进行转换,可以这样试试。
1.预设配置:选择高质量和大小2.视频编码:有MPEG4 DivX、MPEG4 XviD和AVC(H264).如果你的DVD不是最新的那种,不要选择AVC(H264).选择DivX、XviD 应该都可以的。
3.屏幕大小:DVD所支持的最大分辨率是720X576,这是指DVD 光盘的最大分辨率,通过USB接口播放的话,有可能低于该分辨率。
你可以在屏幕大小中选择:720X576 DVD-PAL,720X480 DVD-NTSC, 352X288 VCD-PAL,352X240 VCD-NTSC中的一种。
4.音频:缺省值即可总之,你需要尝试几次,肯定能找到一个能符合你DVD播放器的设置的。
转换时你可以首先将视频剪辑一小部分(几分钟),用不同的编码、分辨率进行尝试转换,看哪种能在DVD上播放,然后以此设置进行正式转换,这样可以省事很多。
视频剪辑功能格式工厂就有,在添加文件后你只要双击截取片段,在弹出的窗口中设置开始、结束时间,点击确定后即可。
H.264与MPEG4区别压缩方式是DVR的核心技术,压缩方式很大程度上决定着图像的质量、压缩比、传输效率、传输速度等性能,它是评价DVR性能优劣的重要一环。
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-JPEG①、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.263①、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、MPEGMPEG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。
H.264百科名片H.264,同时也是MPEG-4第十部分,是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT,Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。
目录[隐藏]H.264基本概况H.264算法的优势H.264的发展历史H.264的高级技术背景H.264的特征和高级优势H.264标准概述H.264标准的主要特点H.264标准的关键技术H.264基本概况H.264算法的优势H.264的发展历史H.264的高级技术背景H.264的特征和高级优势H.264标准概述H.264标准的主要特点H.264标准的关键技术∙H.264的技术亮点∙H264编码技术∙H264层次构成∙H.264解码∙H.264的性能比较∙H.264的错误恢复工具∙H.264在移动中通应急图像传输中的应用∙关于H.264的六个问题∙国内H.264编解码器生产厂家∙Intel G965支持H.264[编辑本段]H.264基本概况随着HDTV的兴起,H.264这个规范频频出现在我们眼前,HD-DVD和蓝光DVD 均计划采用这一标准进行节目制作。
而且自2005年下半年以来,无论是NVIDIA 还是ATI都把支持H.264硬件解码加速作为自己最值得夸耀的视频技术。
H.264到底是何方“神圣”呢?H.264是一种高性能的视频编解码技术。
目前国际上制定视频编解码技术的组织有两个,一个是“国际电联(ITU-T)”,它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等,另一个是“国际标准化组织(ISO)”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
而H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组(JVT)共同制定的新数字视频编码标准,所以它既是ITU-T的 H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码(Advanced Video Coding,AVC),而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。
安防监控系统的视频编码格式选择随着科技的发展和进步,安防监控系统成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
安防监控系统通过视频监控,可以实时监测和记录各种场景下的情况,从而提升安全性和追踪能力。
而在搭建安防监控系统时,视频编码格式的选择是至关重要的一环。
不同的视频编码格式会对监控数据的传输、存储、画质等方面产生影响,因此需要根据实际需求来选择合适的视频编码格式。
1. H.264编码H.264是一种高效的视频编码标准,被广泛应用于安防监控系统中。
它具有良好的压缩比和画质表现,能够在有限的带宽情况下保持较高的视频质量。
H.264编码能够将视频数据压缩至较小的文件大小,节省存储空间,同时也降低了视频传输的带宽要求,适用于网络带宽较低或存储空间有限的场景。
2. H.265编码H.265是H.264的升级版,被称为高效视频编码(HEVC),在一定程度上解决了H.264编码中的一些问题。
H.265编码具有更高效的压缩性能和更出色的画质表现,相对于H.264编码来说,能够在相同的画质下提供更小的文件大小。
然而,H.265编码的编解码复杂度更高,需要更高的硬件要求才能正常运行。
因此,在选择H.265编码时需要考虑到系统硬件的支持情况。
3. MPEG-4编码MPEG-4是一种经典的视频编码标准,也广泛应用于安防监控系统中。
MPEG-4编码相对于H.264和H.265来说,压缩性能较差,但在网络传输时仍然具有较好的表现。
MPEG-4编码适用于网络带宽要求相对较高的场景,同时能够保证视频的播放稳定性和流畅性。
4. MJPEG编码MJPEG是一种基于帧的视频编码标准,将视频流分为一帧一帧的图像进行压缩。
相对于H.264和H.265编码来说,MJPEG编码对硬件要求较低,但在压缩比和存储空间利用率方面稍逊一筹。
MJPEG编码适用于对实时性要求较高的场景,如运动检测和快速响应的应用,能够提供更快的图像传输速度。
综上所述,安防监控系统中的视频编码格式选择取决于实际需求和场景特点。
HEVC,即H.265,是现行的先进视频编解码标准H.264/MPEG-4 AVC的后继与发展。
由ISO/IEC Moving Picture Experts Group(MPEG)和ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)两个组织联合成立的Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)开发。
该项目被称为ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part2 或ITU-T H.265。
与他的前辈H.264相比,H.265具有更高的(接近于两倍)压缩比率,在同码率下具有更佳的视频质量,而且支持8k UHD超高清视频。
根据最新消息,在2013年的1月,该标准已经进入最终稿状态(Final Draft),这意味着新一代的视频编解码标准的制定已经接近完成,电影电视和视频领域的新时代已经on the way。
1、HEVC的特征HEVC旨在允许运算复杂度提升的前提下,在相似视频质量情况下比H.264节省一半的比特率。
依据不同应用场合的需求,HEVC编码器可以在压缩率、运算复杂度、抗误码性和编码延迟方面进行取舍和折中。
相对于H.264,HEVC 具有两大改进,即支持更高分辨率的视频以及改进的并行处理模式。
HEVC的目标是应用与下一代高清电视和摄像系统,这些系统的特征有逐行扫描和从QVGA 到4320P的多种分辨率;此外还要在噪声强度、全色度和动态范围情况下提升视频质量。
2、视频编码层HEVC使用了其他标准广泛应用的混合编码方法,即采用帧内、帧间预测和二维变换编码。
HEVC编码器首先将第一帧或随机存取点的某一I帧分割成多个块区域。
当像素块仅依据当前帧的数据进行编码时,编码称作帧内编码。
对于其他帧,使用了参考帧信息的编码方法称为帧间编码。
预测运算和环路滤波结束后,重建图像储存于解码缓存中,可作为其他帧的参考帧。
HEVC特别为逐行扫描视频信号设计,并未专门研究隔行扫描信息。
h264是什么视频文件格式?H.264 是MPEG-4 标准所定义的最新格式,同时也是技术含量最高、代表最新技术水平的视频编码格式之一,有的也称AVC(高级视频编码),是一种视频压缩标准。
是一种被广泛使用的高精度视频的录制、压缩和发布格式。
H.264的硬件应用- HD-DVD/蓝光(Blu-ray)DVD论坛(DVD Forum)和蓝光光盘协会(Blu-ray Disc Association)正在讨论能支持高清晰(High Definition)内容(存储容量完全超过当前的DVD)下一代DVD格式的继承人选:HD-DVD和BD-ROM据报道HD-DVD会强制采用MPEG-4 AVC/H.264,而蓝光支持老早被MPEG-4 AVC/H.264 High Profile纳入。
因此AVC/H.264极有可能成为下一代视频格式,会被广泛地使用和支持,就象今天MPEG-2(用于DVD)的情形一样!随着市场的需求,在尽可能低的存储情况下获得好的图像质量和低带宽图像快速传输已成为视频压缩的两大难题。
为此IEO/IEC/和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了新一代视频压缩标准H.264。
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MEPG-4好得多的压缩性能;H.264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,有利于对误友和丢包的处理;H.264应用目标范围较宽,可以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。
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块的整数变换、分层的编码语法等。
这些措施使得H.264得算法具有很高的编码效率,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。
首先简单介绍一下MPEG是什么:MPEG是Motion Picture Expert Group的缩写,简单讲就是个行业里的组织,专门对数字内容做出业界规范的组织。
其实从MPEG1开始我们就广泛认识到这个组织和他们的标准了。
VCD 就是其中最主要的代表。
在当时亚洲国家VCD格式十分流行,如果没记错VCD这个具体的格式是从日本而来的,并遵守MPEG1规格。
之后便是MPEG2,具体代表是DVD。
知道现在都是主流数码格式。
说道这里大家应该开始明白MPEG这个组织其实他的责任就是推广每一代新的数字媒体规范或是规格,而不是实际的产品。
换句白话就是说,政府来规定符合什么样标准的汽车可以上路,然后各个汽车公司按照这个具体的标准来制作自己的汽车,通过政府规定的汽车才可以上路。
张三李四都可以开发自己符合mpeg规格的codec和container(这个是什么我之后会解释),并且理论上拿到别人同样按照这个规格开发的产品上照样可以工作。
具体例子就好比制作DVD的方法千千万万,好莱坞用来做大片,个人也可以把自家拍的DV刻成DVD。
理论上讲都可以在放在任何DVD机里播放(这里不考虑个别不兼容问题)。
这也是为什么明明XVID编码的dvdrip大家用ffdshow也可以照样看。
所以说这就是规格统一的好处!!我们要讨论Xvid 和H.264同属于MPEG4格式。
从名字就可以看出来她是高于MPEG1、2的新一代数字媒体格式具体规格如下:- ISO 14496-1 (Systems) - 户动界面(有点像DVD里的菜单)- ISO 14496-2 (V ideo) - ASP(Advanced Simple Profile)就是其中一种,代表产品有Xvid,Divx5等等。
- ISO 14496-3 (Audio) - AAC (Advanced Audio Codec)。
- ISO 14496-10 (V ideo) - Advanced Video Coding (A VC),也被叫做H.264。
网络摄像机常见压缩格MJPEG简介MJPEG全名为 "Motion Joint Photographic Experts Group",是一种视频编码格式,Motion JPEG技术常用与闭合电路的电视摄像机的模拟视频信号“翻译”成视频流,并存储在硬盘上。
典型的应用如数字视频记录器等。
MJPEG不像MPEG,不使用帧间编码,因此用一个非线性编辑器就很容易编辑。
MJPEG的压缩算法与MPEG一脉相承,功能很强大,能发送高质图片,生成完全动画视频等。
但相应地,MJPEG对带宽的要求也很高,相当于T-1,MJPEG 信息是存储在数字媒体中的庞然大物,需要大量的存储空间以满足如今多数用户的需求。
因此从另一个角度说,在某些条件下,MJPEG也许是效率最低的编码/解码器之一。
MJPEG 是 24-bit 的 "true-color" 影像标准,MJPEG 的工作是将 RGB 格式的影像转换成 YCrCB 格式,目的是为了减少档案大小,一般约可减少 1/3 ~ 1/2 左右。
MJPEG与MJPG的区别MJPG是MJPEG的缩写,但是MJPEG还可以表示文件格式扩展名.MJPEG 是指 Motion JPEG,即动态JPEG,按照25帧/秒速度使用JPEG 算法压缩视频信号,完成动态视频的压缩。
是由JPEG专家组制订的,其图像格式是对每一帧进行压缩,通常可达到6:1的压缩率,但这个比率相对来说仍然不足。
就像每一帧都是独立的图像一样。
MJPEG 图象流的单元就是一帧一帧的JPEG画片。
因为每帧都可任意存取,所以MJPEG常被用于视频编辑系统。
动态JPEG能产生高质量、全屏、全运动的视频,但是,它需要依赖附加的硬件。
而且,由于MJPEG不是一个标准化的格式,各厂家都有自己版本的MJPEG,双方的文件无法互相识别。
MJPEG的优点是画质还比较清晰,缺点是压缩率低,占用带宽很大。
1、国际标准的进程(H.264是数字视频编解码算法未来的标准)H.264 原由ITU组织发展,在2001年被推荐给ISO MPEG。
考虑到H.264技术相对于MPEG-4标准中视频编码部分的明显优势,MPEG 组织2001年7月的N4341号文件正式启动了将H.264发展为新一代视频编码技术的标准化进程。
ISO标准组织N4341号文件充分说明了H.264的技术先进性以及ISO和ITU对H.264算法寄予的期望。
2、H.264与MPEG4压缩技术码流的比较高质量的图象H.264能提供连续、流畅的高质量图象(DVD质量),图像质量优于MPEG4容错能力H.264提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具;MPEG4不支持容错。
网络适应性H.264提供了网络适应层(Network Adaptation Layer), 使得H.264的文件能容易地在不同网络上传输(例如互联网,CDMA,GPRS,WCDMA,CDMA2000等);MPEG4主要用于电话线等低带宽监控的网络环境中。
3、H.264在极低码率下与MPEG4比较在极低码率(32-128Kbps)的情况下,H.264与MPEG-4相比具有性能倍增效应,即:相同码率的H.264媒体流和MPEG-4媒体流相比,H.264拥有大约3个分贝的增益(画质水平倍增)。
32Kbps的H.264媒体流,其信噪比与128K的MPEG-4媒体流相近。
即在同样的画面质量下,H.264的码率仅仅为MPEG-4的二分之一。
下图表现了在极低码率(32-128Kbps)的情况下,H.264与MPEG4相比具有性能倍增效应,即:相同码率的H.264媒体流和MPEG4媒体流相比,H.264拥有大约3个分贝的增益(画质水平倍增)。
32Kbps的H.264媒体流,其信躁比与128K的MPEG4媒体流相近。
即在同样的画面质量下,H.264的码率仅仅为MPEG4的四分之一。
MPEG-4、MPEG-4AVC、H.264之间的联系与区别当你在⽹上下载视频时,经常会看到MPEG-4、h.264等等词汇,它们之间有什么关系吗? 在视频编解码技术定义⽅⾯有两⼤标准机构。
⼀个是国际电信联盟 (ITU) 致⼒于电信应⽤,已经开发了⽤于低⽐特率视频电话的 H.26x 标准,其中包括 H.261、H.262、H.263 与H.264;另⼀个是国际标准化组织 (ISO) 主要针对消费类应⽤,已经针对运动图像压缩定义了 MPEG 标准。
MPEG 标准包括 MPEG1、MPEG2与 MPEG4。
1、关于MPEG4 MPEG1、MPEG2技术当初制定时,它们定位的标准均为⾼层媒体表⽰与结构,但随着计算机软件及⽹络技术的快速发展,MPEG1、MPEG2技术的弊端就显⽰出来了:交互性及灵活性较低,压缩的多媒体⽂件体积过于庞⼤,难以实现⽹络的实时传播。
⽽MPEG4技术的标准是对运动图像中的内容进⾏编码,其具体的编码对象就是图像中的⾳频和视频,术语称为"AV对象",⾼效率地编码、组织、存储、传输AV对象是MPEG4标准的基本内容。
在视频编码⽅⾯,MPEG4⽀持对⾃然和合成的视觉对象的编码。
(合成的视觉对象包括2D、3D动画和⼈⾯部表情动画等)。
在⾳频编码上,MPEG4可以在⼀组编码⼯具⽀持下,对语⾳、⾳乐等⾃然声⾳对象和具有回响、空间⽅位感的合成声⾳对象进⾏⾳频编码。
MPEG4的技术规范如下表所⽰: 2、关于H.264 以制订国际通讯标准为主的国际电信联盟ITU-T,在完成H.263(针对视频会议之⽤的串流视频标准)后,与ISO/IEC机构连⼿合作,由两机构共同成⽴⼀个名为JVT(Joint VideoTeam)的联合⼯作⼩组,以MPEG-4技术为基础进⾏更适于视频会议(Video Conference)运⽤的衍⽣发展,联合制订了⼀个新的标准。
这个标准,ITU-T⽅⾯称之为H.264。
H.264通信1012 严亮 1020119208 一.原理H.264是一种高性能的视频编解码技术。
目前国际上制定视频编解码技术的组织有两个,一个是“国际电联(ITU-T)”,它制定的标准有H.261、H.263、H.263+等,另一个是“国际标准化组织(ISO)”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。
而H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组(JVT)共同制定的新数字视频编码标准,所以它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码(Advanced Video Coding,AVC),而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。
因此,不论是MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10,还是ISO/IEC 14496-10,都是指H.264。
H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5~2倍。
举个例子,原始文件的大小如果为88GB,采用MPEG-2压缩标准压缩后变成3.5GB,压缩比为25∶1,而采用H.264压缩标准压缩后变为879MB,从88GB到879MB,H.264的压缩比达到惊人的102∶1!H.264为什么有那么高的压缩比?低码率(Low Bit Rate)起了重要的作用,和MPEG-2和MPEG-4 ASP等压缩技术相比,H.264压缩技术将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。
尤其值得一提的是,H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像,正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。
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。
H.264和MPEG-4的关系
H.264 是MPEG-4 标准所定义的最新,同时也是技术含量最高、代表最新技术水平的视频编码格式之一。
H.264最具价值的部分无疑是更高的数据压缩比。
在同等的图像质量条件下,H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2-3倍,比MPEG-4高1.5-2倍。
正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。
在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时,H.264只需要1Mbps-2Mbps的传输速率。
与MPEG-4一样,经过H.264压缩的视频文件一般也是采用.avi 作为其后缀名,同样不容易辨认,只能通过解码器来自己识别
H.264与MPEG4区别
压缩方式是DVR的核心技术,压缩方式很大程度上决定着图像的质量、压缩比、传输效率、传输速度等性能,它是评价DVR性能优劣的重要一环。
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。
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(包括现在有个别的生产厂家,我同事都看到过他们的源代码)!如果是从单个画面清晰度比较,MPEG4有优势;从动作连贯性上的清晰度,H.264有优
势!。