JPEG国际标准化组织于1986年成立了JPEG(Joint Photographic Expert Group)联合图片专家小组,主要致力于制定连续色调、多级灰度、静态图像的数字图像压缩编码标准。常用的基于离散余弦变换(DCT)的编码方法,是JPEG算法的核心内容。MPEG-1/2MPEG-1标准用于数字存储体上活动图像及其伴音的编码,其数码率为1.5Mb/s。MPEG-1的视频原理框图和H.261的相似。MPEG-1视频压缩技术的特点:1.随机存取;2. 快速正向/逆向搜索;3 .逆向重播;4. 视听同步;5.容错性;6. 编/解码延迟。MPEG-1视频压缩策略:为了提高压缩比,帧内/帧间图像数据压缩技术必须同时使用。帧内压缩算法与JPEG压缩算法大致相同,采用基于DCT的变换编码技术,用以减少空域冗余信息。帧间压缩算法,采用预测法和插补法。预测误差可在通过DCT变换编码处理,进一步压缩。帧间编码技术可减少时间轴方向的冗余信息。MPEG-2被称为“21世纪的电视标准”,它在MPEG-1的基础上作了许多重要的扩展和改进,但基本算法和MPEG-1相同。MPEG-4MPEG-4标准并非是MPEG-2的替代品,它着眼于不同的应用领域。MPEG-4的制定初衷主要针对视频会议、可视电话超低比特率压缩(小于64Kb/s)的需求。在制定过程中,MPEG组织深深感受到人们对媒体信息,特别是对视频信息的需求由播放型转向基于内容的访问、检索和操作。MPEG-4与前面提到的JPEG、MPEG-1/2有很大的不同,它为多媒体数据压缩编码提供了更为广阔的平台,它定义的是一种格式、一种框架,而不是具体算法,它希望建立一种更自由的通信与开发环境。于是MPEG-4新的目标就是定义为:支持多种多媒体的应用,特别是多媒体信息基于内容的检索和访问,可根据不同的应用需求,现场配置解码器。编码系统也是开放的,可随时加入新的有效的算法模块。应用范围包括实时视听通信、多媒体通信、远地监测/监视、VOD、家庭购物/娱乐等。JVT新一代的视频压缩标准JVT是由ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG成立的联合视频工作组(Joint Video Team),致力于新一代数字视频压缩标准的制定。JVT标准在ISO/IEC中的正式名称为:MPEG-4 AVC(part10)标准;在ITU-T中的名称:H.264(早期被称为H.26L)H.264/AVCH.264集中了以往标准的优点,并吸收了以往标准制定中积累的经验,采用简洁设计,使它比MPEG4更容易推广。H.264创造性了多参考帧、多块类型、整数变换、帧内预测等新的压缩技术,使用了更精细的分象素运动矢量(1/4、1/8)和新一代的环路滤波器,使得压缩性能大大提高,系统更加完善。H.264主要有以下几大优点:- 高效压缩:与H.263+和MPEG4 SP相比,减小50%比特率;- 延时约束方面有很好的柔韧性;- 容错能力;- 编/解码的复杂性可伸缩性;- 解码全部细节:没有不匹配;- 高质量应用;- 网络友善。监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC、VC-1、RealVideo等几种视频编码技术。对于最终用户来言他最为关心的主要有:清晰度、存储量(带宽)、稳定性还有价格。采用不同的压缩技术,将很大程度影响以上几大要素。MJPEGMJPEG(Motion JPEG)压缩技术,主要是基于静态视频压缩发展起来的技术,它的主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化,只单独对某一帧进行压缩。MJPEG压缩技术可以获取清晰度很高的视频图像,可以动态调整帧率、分辨率。但由于没有考虑到帧间变化,造成大量冗余信息被重复存储,因此单帧视频的占用空间较大,流行的MJPEG技术监控与视频编码最好的也只能做到3K字节/帧,通常要8~20K!