圧縮方式はDVRの中核技術です。 圧縮方式によって画質、圧縮率、伝送効率、伝送速度などの性能が大きく決まります。 これは、DVR のパフォーマンスを評価する際の重要な部分です。 マルチメディア技術の発展に伴い、多くの圧縮符号化規格が次々に導入されています。 現在、主に JPEG/M-JPEG、H.261/H.263、および MPEG 規格があります。
1、JPEG/M-JPEG
①。 JPEGは静止画の圧縮規格であり、標準的なフレーム内圧縮符号化方式です。 ハードウェアの処理速度が十分に速い場合、JPEG はリアルタイム動画のビデオ圧縮に使用できます。 画像の小さな変化の条件下では非常に良好な画質を提供でき、伝送速度も速く、非常に安全に使用できます。 デメリットはデータ量が大きいことです。
②。 M-JPEG は JPEG 圧縮技術から派生したものです。 単純なフレーム内 JPEG 圧縮です。 圧縮後の画質が向上しており、映像変化時のモザイクもありません。 ただし、この圧縮技術の制限により、大規模な圧縮は実現できません。 、1時間あたり約2〜2GBのスペースを録画する場合、ネットワーク送信にはXNUMXMの帯域幅が必要なので、録画またはネットワーク送信に関係なく、ハードディスクの容量と帯域幅を大量に消費し、長時間の連続録画のニーズには適しておらず、実用的ではありません。ビデオ 画像のネットワーク送信。
2、H.261/H.263
① H.261 規格は通常 P*64 と呼ばれます。 H.261 は、より高い圧縮率を実現し、フルカラーのリアルタイム動画伝送を実現します。 このアルゴリズムは、フレーム内圧縮とフレーム間圧縮およびエンコードで構成されており、ビデオの圧縮と解凍の高速処理を実現します。 フレーム間圧縮アルゴリズムでは最後の1フレームのみを予測するため、再生時間には有利ですが、高画質化が難しく、大きな圧縮率やバリアブルレート動画記録は実現できません。
② H.263 の基本的な符号化方式は H.261 と同じであり、どちらも混合符号化方式です。 ただし、H.263 では、コードの節約など、非常に低いビット レートの伝送に適応するために、コーディングのあらゆる面で改良が加えられています。 符号化された画像の品質を向上させるために、H.263 は MPEG の双方向動き予測などの手法も吸収し、フレーム間符号化の予測精度をさらに向上させます。 一般に、ビット レートが低い場合、H.263 の使用はレートの半分のみになります。 H.261と同等の画質が得られます。
3、MPEG
MPEG は、動画とそれに付随するオーディオを圧縮するためのビデオおよびオーディオのコーディング規格です。 フレーム間圧縮を使用し、連続するフレーム間の差分のみを保存して、より大きな圧縮率を実現します。 MPEG には、さまざまな帯域幅と画質の要件を満たすために、MPEG-1、MPEG-2、および MPEG-4 の XNUMX つのバージョンがあります。
① MPEG-1 のビデオ圧縮アルゴリズムは 16 つの基本技術に依存しています。16 つは 1*1.5 (ピクセル*ライン) ブロックに基づく動き補償であり、もう 1 つは空間的冗長性を削減するための変換ドメインに基づく圧縮技術であり、圧縮率は似ています。 M-JPEGよりも高画質で、動きの少ない映像信号では良好な画質が得られますが、動きが激しい場合には画像にモザイク現象が発生します。 MPEG-240 は、1Mbps のデータ レートでビデオ信号とオーディオ信号を送信します。 MPEG-80はビデオ画質としてはVHSビデオレコーダーと同等の画質です。 ビデオ録画解像度のカラーモードは400TVL以上で、XNUMXチャンネルステレオオーディオの品質はCDに近いです。 音の質。 MPEG-XNUMX は、フレームの前後でマルチフレーム予測を行うための圧縮アルゴリズムです。 優れた圧縮柔軟性があり、ビデオを可変レートで圧縮できます。 さまざまな録画環境に応じて、XNUMX 時間あたり XNUMX MB から XNUMX MB の範囲で異なる圧縮品質を設定できますが、データ量と帯域幅は依然として比較的大きいです。
②、MPEG-2 放送レベルのビデオおよびオーディオのコーディング標準を提供するために、より高い解像度 (720*572) を取得することです。 MPEG-1 の互換拡張として、MPEG-2 はインターレース ビデオ フォーマットと、複数のレートや複数の解像度などの複数の品質を伴う場合に適した、マルチレベルで調整可能なビデオ コーディングのサポートを含む多くの高度な機能をサポートします。 動きの変化が大きく、高画質が要求されるリアルタイム画像に適しています。 解像度 30 フレーム/秒、720*572 のビデオ信号は圧縮されており、データ レートは 3 ～ 10Mbps に達します。 データ量が大きいため、長時間の連続録画には向きません。
③、MPEG-4 は、移動通信機器がインターネット上でビデオおよびオーディオ信号をリアルタイムに送信するための、低レート、高圧縮のビデオおよびオーディオ符号化規格です。 MPEG-4 標準は、オブジェクト指向の圧縮方式です。 MPEG-1やMPEG-2のように単純に画像をブロック化するのではなく、画像の内容に応じてオブジェクト（オブジェクト、文字、背景）を分離します。 , フレーム内エンコードとフレーム間エンコードを別々に実行し、異なるオブジェクト間でコード レートを柔軟に割り当てることができ、重要なオブジェクトにより多くのバイトを割り当て、二次オブジェクトにより少ないバイトを割り当てることで、圧縮率が大幅に向上します。ビットレートが低くなります。 MPEG-4 は、MPEG-1 および MPEG-2 のほとんどの機能をサポートし、長方形のグラフィックス イメージに対してさまざまなビデオ標準ソース フォーマット、ビット レート、およびフレーム レートを提供します。 効果的なコーディング。
つまり、MPEG-4 には次の XNUMX つの利点があります。
①、互換性が良い。
②、MPEG-4 は他のアルゴリズムよりも優れた圧縮率 (最大 200:1) を提供します。
③ MPEG-4 は高い圧縮率を実現しますが、データの損失は非常にわずかです。 したがって、MPEG-4 を適用すると、ビデオの保存容量が大幅に削減され、より鮮明なビデオが得られるため、長期間のリアルタイムビデオ録画のニーズに特に適しています。 同時に、低帯域幅でも優れたネットワーク伝送機能を備えています。
H.264は、ITU-TのVCEG（Video Coding Experts Group）とISO / IECのMPEG（Moving Picture Coding Experts Group）の共同ビデオチーム（JVT：共同ビデオチーム）によって開発された新しいデジタルビデオコーディング標準です。 これは、ITU-TのH.10およびISO / IECのMPEG-264のパート4です。 ドラフトの募集は1998年1999月に始まりました。最初のドラフトは8年2001月に完成しました。テストモデルTML-264は5年2002月に開発されました。H.XNUMXのFCDボードはXNUMX年XNUMX月の第XNUMX回JVT会議で可決されました。 この規格は現在開発中であり、来年前半に正式に採用される予定です。
以前の規格と同様、H.264 も DPCM と変換コーディングのハイブリッド コーディング モードです。 ただし、「基本に戻る」という簡潔な設計が採用されており、多くのオプションはなく、H.263++ よりもはるかに優れた圧縮パフォーマンスが得られます。 さまざまなチャネルへの適応性を強化し、「ネットワークフレンドリー」な構造と構文を採用しています。 エラーやパケット損失の処理に役立ちます。 さまざまな速度、さまざまな解像度、さまざまな伝送（ストレージ）機会のニーズを満たす幅広いアプリケーションターゲット。 基本システムはオープンであり、使用に著作権は必要ありません。
技術的には、H.264 標準には、統合 VLC シンボル コーディング、高精度のマルチモード変位推定、4×4 ブロックに基づく整数変換、階層化コーディング構文など、多くのハイライトがあります。これらの対策により、H. 264 アルゴリズムは非常に高い符号化効率を備えており、同じ再構築された画質の下で、H.50 よりも符号化率を約 263% 節約できます。 H.264 のコード ストリーム構造は、強力なネットワーク適応性を備え、エラー回復能力が向上し、IP およびワイヤレス ネットワークのアプリケーションにうまく適応できます。
実際、現在の H.264 のほとんどはアルゴリズムの改良により H.263++ であり、圧縮率は少し小さくなりました (現在、いくつかの個別のメーカーも含まれており、私の同僚はそのソース コードを見たことがあります)。 単一画面の定義で比較すると、MPEG4 の方が有利です。 動作の継続性の定義からすると、H.264 の方が有利です。
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