H.26 1 표준은 ISDN 용으로 설계되었으며 주로 실시간 코덱에 사용됩니다. 신호 압축 및 압축 해제 지연은 150ms 를 초과하지 않으며 비트율은 px64kbps(p= 1~30) 입니다.
H.26 1 표준은 주로 모션 보정 프레임 간 예측, DCT 변환, 어댑티브 정량화, 엔트로피 코딩 등의 압축 기술을 사용합니다. I 프레임과 P 프레임만 있고 B 프레임은 없으며 모션 추정의 정확도는 픽셀 수준일 뿐입니다. 에서는 QCIF 와 CIF 의 두 가지 이미지 스캔 형식을 지원합니다.
263
H.263 표준은 매우 낮은 비트율의 이미지 인코딩 국제 표준입니다. 한편으로는 H.26 1 을 기반으로 혼합 인코딩을 핵심으로 합니다. 그것의 기본 원리는 H.26 1 과 매우 유사하며 원시 데이터와 코드 스트림 구성도 매우 비슷하다. 반면 H.263 은 MPEG 와 같은 기타 국제 표준의 효과적이고 합리적인 부분 (예: 반픽셀 정밀도 모션 추정, PB 프레임 예측 등) 을 흡수하여 H.26 1 보다 우수한 성능을 제공합니다.
H.263 은 64Kb/s 보다 작은 비트율을 사용할 수 있으며 전송 비트율은 고정되지 않을 수 있습니다 (가변 비트율). H.263 은 SQCIF( 128x96), QCIF, CIF, 4CIF, 16CIF 등 다양한 해상도를 지원합니다.
H.26 1 및 H.263 과 관련된 국제 표준
H.26 1 관련 국제 표준
H.320: 협 대역 화상 전화 시스템 및 터미널 장비;
H.22 1: 시청각 통신 사업에서 64~ 1 920Kb/s 채널의 프레임 구조
H.230: 시청각 시스템의 프레임 동기화 제어 및 표시 신호
H.242: 최대 2MB/s 의 디지털 채널을 사용하는 시청각 터미널 시스템 .....
H.263 관련 국제 표준
H.324: 매우 낮은 비트율 멀티미디어 통신 단말기 장비;
H.223: 매우 낮은 비트율 멀티미디어 통신 복합 프로토콜;
H.245: 멀티미디어 통신 제어 프로토콜;
G.723.1..1:전송 속도가 5.3Kb/s 및 6.3 KB/s 인 음성 인코더 .....
공동 이미지 전문가 그룹
1986 년 국제표준화기구는 연속톤, 다단계 그레이스케일 및 스틸 이미지에 대한 디지털 이미지 압축 인코딩 표준을 개발하기 위해 JPEG (Joint Photography Experts Group) 를 설립했습니다. 이산 코사인 변환 (DCT) 을 기반으로 하는 일반적인 인코딩 방법은 JPEG 알고리즘의 핵심 내용입니다.
MPEG- 1/2
MPEG- 1 표준은1.5MB/S/S .. MPEG-1의 비디오 원리 상자 및
MPEG- 1 비디오 압축 기술의 특징: 1. 랜덤 액세스 2. 빨리 감기/빨리 뒤로 검색; 3. 역방향 재생 시청각 동기화; 5. 내결함성 6. 인코딩/디코딩 지연. MPEG- 1 비디오 압축 정책: 압축 비율을 높이려면 인프레임/인프레임 이미지 데이터 압축 기술을 함께 사용해야 합니다. 프레임 내 압축 알고리즘은 JPEG 압축 알고리즘과 거의 동일하며 DCT 기반 변환 인코딩 기술을 사용하여 공간 도메인의 중복 정보를 줄입니다. 프레임 간 압축 알고리즘은 예측 및 보간법을 사용합니다. 예측 오차는 DCT 변환 인코딩을 통해 더 압축할 수 있습니다. 프레임 간 인코딩 기술을 사용하면 타임라인 방향의 중복 정보를 줄일 수 있습니다.
MPEG-2 는' 2 1 세기의 TV 표준' 이라고 불린다. MPEG- 1 을 기반으로 많은 중요한 확장과 개선이 이루어졌지만 기본 알고리즘은 MPEG- 1 과 동일합니다.
MPEG-4
MPEG-4 표준은 MPEG-2 의 대안이 아니며 다른 응용 분야에 중점을 둡니다. MPEG-4 의 원래 의도는 화상 회의 및 화상 전화의 초저비트율 압축 (64Kb/s 미만) 에 대한 수요입니다. 개발 과정에서 MPEG 조직은 미디어 정보, 특히 비디오 정보에 대한 수요가 재생에서 컨텐츠 기반 액세스, 검색 및 운영으로 전환되었다는 사실을 깊이 인식하고 있습니다.
MPEG-4 는 위에서 언급한 JPEG 및 MPEG- 1/2 와는 매우 다릅니다. 멀티미디어 데이터 압축 및 코딩을 위한 더 넓은 플랫폼을 제공합니다. 특정 알고리즘이 아닌 형식과 프레임워크를 정의합니다. 그것은 좀 더 자유로운 교류와 발전 환경을 구축하기를 원한다. 따라서 MPEG-4 의 새로운 목표는 다양한 멀티미디어 애플리케이션, 특히 멀티미디어 정보에 대한 컨텐츠 기반 검색 및 액세스를 지원하고 다양한 애플리케이션 요구 사항에 따라 현장에서 디코더를 구성하는 것입니다. 코딩 시스템도 개방되어 있어 언제든지 새로운 유효한 알고리즘 모듈을 추가할 수 있습니다. 응용 프로그램에는 실시간 시청각 통신, 멀티미디어 통신, 원격 모니터링/모니터링, 주문형 비디오, 홈 쇼핑/엔터테인먼트 등이 포함됩니다. MPEG-4 에는 많은 장점이 있습니다. 압축비는 100 배 이상이며 뛰어난 음질과 화질을 유지합니다. 최소한의 데이터로 최상의 이미지 품질을 얻을 수 있어 낮은 비트율을 충족시킬 수 있습니다.
응용 프로그램 요구 사항 대화형 AV 서비스 및 원격 모니터링에 더 적합합니다. MPEG-4 표준은 다양한 애플리케이션의 요구를 충족하기 위해 광범위한 적응성과 확장성을 갖추고 있습니다.
1, 모양 인코딩
모양 정보를 얻으려면 먼저 모양을 분석하고 분할한 다음 다른 내용을 나타내는 오브젝트를 모양으로 나눕니다. 모양 정보는 일반적으로 이진수입니다.
알파 위면. 이진 알파 평면은 인접한 정보로 CAE (산술 코딩) 를 수행할 수 있습니다. 그레이스케일 알파 평면은 텍스처 인코딩과 유사한 모션 보정 및 DCT 변환으로 인코딩할 수 있습니다.
이미지 압축에 사용되는 변환에는 이산 푸리에 변환 (DFT), 이산 웨이브 변환 (DWT), 기이한 값 분해 (SVD), K-L 변환, 월시 변환, 하닷마 변환, 할 변환, 기울기 변환 및 이산 코사인 변환 (DCT) 이 포함됩니다. 이 중 K-L 변환은 관련성이 가장 높고 DCT 는 K-L 변환 효과에 가장 편리한 변환입니다. MPEG- 1/2 와 마찬가지로 MPEG-4 도 DCT 를 선택했습니다. 일반적으로 데이터 압축에 사용되는 엔트로피 인코딩 방법에는 호프만 인코딩, 벡터 정량화, 산술 인코딩, 런 코드, LZW 인코딩 등이 있습니다. 텍스처 인코딩의 경우 MPEG-4 는 혼합 프로그래밍 인코딩 (VLC) 과 런 렝쓰 인코딩, 벡터 정량화 및 호프만 인코딩을 선택했습니다. 텍스처 인코딩은 DCT 변환, 정량화, DC/AC 예측, 스캔 및 하프만 기반 VLC 인코딩을 거쳐야 합니다.
2. 모션 추정 및 보상
MPEG-4 에서는 각 VOP 에서 비디오 컨텐츠의 시간 중복을 효과적으로 활용할 수 있도록 블록 기반 모션 추정 및 보정 기술을 제공합니다. 일반적으로 모션 추정 및 보정은 모든 모양의 이미지 시퀀스에 대한 블록 일치 기술의 확장으로 간주될 수 있습니다. 블록 일치 프로세스는 표준 매크로 블록에 사용됩니다. 예측 오차는 예측에 사용되는 매크로 블록 모션 벡터와 함께 인코딩됩니다. 고급 모션 보정 모드는 겹치는 블록 모션 보정을 지원하며 8×8 개의 모션 벡터를 인코딩할 수 있습니다. 모션 추정의 높은 코딩 효율성을 얻으려면 예측 이미지가 유사할수록 좋으므로 모션 추정 전에 보정해야 합니다. 대상 경계의 MB 는 먼저 수평으로 채워진 다음 수직으로 채워집니다. 완전히 VOP 외부에 있는 나머지 MB 는 확장으로 채워집니다.
3. 텍스처 코딩
텍스처는 모션 보정 후 I-VOP 이미지와 P/B-VOP 의 잔여 이미지 정보입니다. 텍스처는 일반적으로 변환 도메인에서 압축되고 엔트로피로 인코딩됩니다. 준 공식 편집 출판: 스틸 이미지 압축 인코딩 표준 (JPEG); 디지털 시청각 스토리지 압축 코딩 표준 (MPEG-1); 범용 비디오 이미지 압축 인코딩 표준 (MPEG-2).
이후 MPEG 전문가 그룹은 1999 년 2 월 MPEG-4 (ISO/IEC14496) V1.0 버전을 공식 발표했습니다. 같은 해 말 MPEG-4V2.0 버전도 완성되어 2000 년 초에 공식적으로 국제 표준이 되었다. MPEG-4 표준은 멀티미디어 통신 및 애플리케이션 환경을 위한 표준 알고리즘과 도구를 제공하기 위한 완전한 프레임워크로 많은 멀티미디어 애플리케이션을 통합하여 멀티미디어 전송, 저장, 검색 등에 널리 사용될 수 있는 통합 데이터 형식을 설정합니다. 다양한 애플리케이션 요구 사항에 따라 현장에서 디코더를 구성하여 언제든지 오픈 코딩 시스템에 새로운 유효한 알고리즘 모듈을 추가할 수 있습니다. MPEG-4 는 비디오 콘텐츠에 대한 액세스를 지원하기 위해' 비디오 개체' 라는 개념을 제시했다.
4. 유연성
현재 MPEG 전문가 그룹은 멀티미디어 정보 전용 콘텐츠 검색 기반 인코딩 체계 MPEG-7 및 개방형 핵심 표준인 MPEG-2 1 을 제안했습니다. 또한 ITU-T 와 MPEG 가 공동으로 개발한 새로운 표준인 H.264 는 최신 비디오 인코딩 알고리즘입니다. 비트율을 낮추기 위해 가능한 한 좋은 이미지 품질을 얻기 위해 H.264 표준은 MPEG-4 의 장점을 흡수하고 압축비와 채널 적응성이 뛰어나며 디지털 비디오 통신 및 스토리지 분야에 광범위하게 적용돼 발전 잠재력이 무한합니다.
비디오의 탄력성에는 공간 탄력성과 시간 탄력성이 포함됩니다. 공간 유연성은 서로 다른 공간 해상도를 얻을 수 있고 시간 유연성은 서로 다른 시간 해상도를 얻을 수 있습니다. 각 스트레칭과 굽힘에는 여러 층이 있습니다. 두 개의 레이어만 있는 경우 맨 아래는 기본 레이어를 나타내고 맨 위는 향상 레이어를 나타냅니다.
5. 오류 방지
VLC 코드의 비트 오류로 인해 동기화가 손실되고 모션 보상으로 인해 잘못된 전송이 발생할 수 있습니다. MPEG-4 의 오류 방지는 재동기화, 데이터 복구 및 오류 숨기기의 세 가지 측면을 포함합니다. 재동기화는 오류가 감지된 후 디코더와 코드 스트림 간의 재동기화 기술입니다. 일반적으로 이 방법은 오류 이전의 동기화 지점과 재구성된 동기화 점 사이의 데이터를 삭제합니다. 그러나 이러한 삭제된 데이터는 다른 기술을 통해 복구할 수 있으며 오류 숨김을 실현할 수 있습니다. 데이터 복구 도구는 디코더와 코드 스트림이 재동기화된 후 삭제된 데이터를 복구하는 데 사용됩니다. 이러한 도구는 단순히 내결함성 코드를 통해 복구하는 것이 아니라 오류 방지 수단을 통해 복구하는 것입니다
가역 VLC 코드 워드 VLC 코딩. 재동기화 후 오류를 효과적으로 찾은 후 오류 숨김을 쉽게 처리할 수 있습니다. 오류 숨기기 기능을 더욱 향상시키기 위해서는 오류 위치 지정 기능, 특히 데이터 분할을 통해 오류 위치 지정 기능을 향상시킬 수 있어야 합니다.
JVT: 차세대 비디오 압축 표준
JVT 는 ISO/IEC MPEG 와 ITU-T VCEG 가 설립한 공동 비디오 그룹으로 차세대 디지털 비디오 압축 표준 개발에 주력하고 있습니다.
ISO/IEC 에서 JVT 표준의 공식 이름은 MPEG-4 AVC(part 10) 표준입니다. ITU-T 의 이름: H.264 (이전의 H.26L)
H264/AVC
H264 는 과거 표준의 장점을 종합하여 과거 표준 제정에서 축적된 경험을 흡수했다. 디자인은 간단하고 MPEG4-4 보다 홍보하기 쉽습니다. H.264 는 다중 참조 프레임, 다중 블록 유형, 정수 변환, 프레임 내 예측 등의 새로운 압축 기술을 개척했으며, 보다 정교한 서브 픽셀 모션 벡터 (1/4, 1/8) 및 차세대 루프 필터를 사용하여 크게 향상되었습니다.
H.264 는 다음과 같은 이점을 제공합니다.
-효율적인 압축: H.263+ 및 MPEG-4SP 보다 50% 낮은 비트율.
-시간 지연 제약 조건에 뛰어난 유연성을 제공합니다.
-허용 한도
-코딩/디코딩의 복잡성과 확장성
-모든 세부 정보 디코딩: 불일치 없음.
-고품질 애플리케이션
-인터넷 친화형
모니터링의 비디오 코딩 기술
현재 모니터링에는 주로 MJPEG, MPEG 1/2, MPEG4(SP/ASP) 및 H.264/AVC 와 같은 여러 가지 비디오 인코딩 기술이 사용되고 있습니다. 최종 사용자에게 그는 주로 선명도, 스토리지 용량 (대역폭), 안정성 및 가격에 관심이 있습니다. 서로 다른 압축 기술을 사용하면 이러한 요소에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
MJPEG
MJPEG (모션 JPEG) 압축 기술은 주로 정적 비디오 압축을 기반으로 합니다. 비디오 스트림의 여러 프레임 간 변경 사항을 고려하지 않고 한 프레임만 압축하는 것이 주요 특징입니다.
MJPEG 압축 기술은 HD 비디오 이미지를 얻을 수 있으며 프레임 속도와 해상도를 동적으로 조정합니다. 그러나 프레임 간 변경 사항을 고려하지 않고 많은 중복 정보를 반복적으로 저장하므로 단일 프레임 비디오가 차지하는 공간이 더 큽니다. 현재 유행하는 MJPEG 기술은 프레임당 최대 3 킬로바이트, 보통 8 ~ 20 킬로바이트까지만 할 수 있습니다!
MPEG- 1/2
MPEG- 1 표준은 주로 SIF 표준 해상도 (NTSC 표준 352X240；; PAL 시스템은 352X288) 입니다. 압축 비트율의 주요 목표는 1.5Mb/s/s 로, MPEG 1 은 MJPEG 기술에 비해 실시간 압축, 프레임당 데이터 양 및 처리 속도가 크게 향상되었습니다. 그러나 MPEG 1 에는 많은 단점이 있습니다. 스토리지 용량이 너무 크고 선명도가 높지 않으며 네트워크 전송이 어렵습니다.
MPEG-2 는 MPEG- 1 을 기반으로 확장 및 업그레이드되었으며 MPEG- 1 의 역호환성은 주로 스토리지 미디어, 디지털 TV, HD 등의 어플리케이션에 사용됩니다. 해상도는 저해상도 (352x288), 중간 해상도 (720x480) 및 보조 고해상도 (1440x65438) 입니다. MPEG- 1 에 비해 MPEG-2 비디오는 해상도가 높아져 사용자의 HD 요구 사항을 충족합니다. 그러나 압축 성능이 크게 향상되지 않아 스토리지 용량이 여전히 너무 커서 네트워크 전송에 적합하지 않습니다.
MPEG-4
MPEG- 1/2 에 비해 MPEG-4 비디오 압축 알고리즘은 낮은 비트율 압축 면에서 크게 향상되었습니다. CIF(352*288) 이상 고화질 (768*576) 의 경우 비디오 압축은 MPEG- 1 보다 선명도와 저장 용량이 더 크며 네트워크 전송에 더 적합합니다. 또한 MPEG-4 는 프레임 속도와 비트율을 쉽게 동적으로 조정하여 스토리지 용량을 줄일 수 있습니다.
MPEG-4 의 시스템 설계가 너무 복잡하기 때문에 MPEG-4 는 호환성을 완전히 실현하기 어렵고 화상 회의, 화상 전화 등 분야에서도 달성하기 어려워 원래의 의도에서 벗어났다. 게다가, 중국 기업들은 어쩔 수 없이 고액의 로열티 문제에 직면해야 한다. 현재 규정:
-각 디코딩 장치는 MPEG-LA 0.25 를 지불해야 합니다.
-코덱 장치도 시간당 요금이 부과됩니다 (4 센트/일 = 1.2 달러/월 = 14.4 달러/년).
H.264/AVC
H.264 는 과거 표준의 장점을 집중해 여러 분야에서 획기적인 발전을 이룩하여 이전 표준보다 훨씬 나은 전반적인 성능을 제공합니다.
-H.263+ 및 MPEG-4 SP 에 비해 최대 50% 의 비트율 절감 및 스토리지 용량 대폭 감소 ：
H.264 는 해상도, 비트율에 따라 높은 비디오 품질을 제공합니다.
-"네트워크 친화적인" 구조와 구문을 사용하여 네트워크 전송에 더 도움이 됩니다.
H.264 는 MPEG4-4 보다 더 쉽게 보급되고, 화상 회의 및 화상 전화에서 쉽게 구현할 수 있으며, 상호 연결이 쉽고, G.729 와 같은 낮은 비트율 음성 압축과 쉽게 결합되어 완벽한 시스템을 형성합니다.
MPEG LA 는 MPEG-4 의 높은 로열티를 흡수하여 보급하기 어렵다. MPEG LA 는 다음과 같은 저비용 H.264 요금을 책정했습니다. H.264 는 재생 시 기본적으로 무료입니다. H.264 코덱 임베디드 제품은 연간 생산량이 65438+ 만대 미만, 65438+ 만대 이상 0.2 달러, 500 만대 이상 0. 1 달러. 낮은 로열티는 중국 H.264 모니터링 제품을 세계로 쉽게 진출할 수 있게 한다.