数字硬盘录象机之压缩技术

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当DVR捕捉到图像并将之数字化以后，就需要对视频信息进行压缩。现行的几种不同的压缩方法，其目的都是将原始的数字化视频信息最小化。本文通过对这些压缩技术、方法和目的进行阐述.，使你对压缩技术有一个基本的认识。　　压缩技术的目的就是使最少的数据存储单元尽可能地去展示多媒体信息（如：内容，声音，视频图像）。通过减少系统中传输或者存储的视频信息容量，可以大大节省系统对软件的需求。 将多媒体得以重视，毫无失真，并与原始信息保持一致的压缩过程被称作“无损”压缩。这种压缩技术已在你收发电子邮件或在银行的自动取款机中得到了很好的应用。 当需要对原始信息作更大的缩减时，就得采用“有损”视频压缩技术，这就意味着重建画面与原始画面保相似。通过量化，预测，变换，滤波及仿造等方法，它可缩减原始画面上 的灰级数，颜色和高频成分，像MPEG, H.263, MJPEG和Wavelet等压缩格式均可实现。 视频压缩算法综合了上述各种有损的压缩技术，通常可分为两类：一种是缩减帧间的看余（以delta为基础的压缩），一种是压缩每一帧视频画面。由于视频图像中帧至帧间看余出现的频率较高，并且只存储有变化的信息，因此以delta为基础的压缩方法能 　　将容量大幅缩减，属于这种格式的有MPEG1，MPEG2，MPEG4和H.263。M-JPEGM和Wavelet则代表另一类，即仅进行帧内压缩。 上述三种MPEG压缩采用同样的技术，根据执行顺序分为预测，变换和滤波，量化和有损压缩。MPEG1是第一个MPEG标准，这种标准对于视频流在1Mbps左右的电影应用来说，不失为一种不错的解决方案，因为它可容忍一定的色度畸变，其分辩率是SIF（352x240像素）。MPEG1大量应用在互联网和VCD上，其解码软件通常为安装在PC上的 Windows Media Player和 Realtime Video。 MPEG2是建立在MPEG1之上，它主要应用在没有色度 畸变要求场合的高质量视频，数据速率在1.1Mbps到20Mbps之间。 MPEG4目标是改进低速率下的视频质量，除此之外，它还应用在含视、音频的多媒体场合。 H.263与MPEG运用了同样原理的技术，与MPEG4特别相似.H.263是视频通讯会议的标准，适合在低波特率（如ISDN）时运行，并能在分辨率QSIF格式下作标准的预测。这类技术的几种算法都能高效压缩到1Mbps。 Motion JPEG是压缩静态图片的国际标准，类似于前面MPEG格式的I 帧压缩。JPEG在网络上得到广泛应用，软件、硬件都很多，很便宜。大体上JPEG逐帧压缩视频图像。 Motion Wavelets 是80年代发展起来的技术，它不是对图象进行分块，而是对整个图像进行压缩。与JPEG相同， Wavelet最初被应用于静态画面的压缩。在高压缩率下， Wavelet看上去比分割的 JPEG效果好，因此时 JPEG压缩的图片会有马赛克象，而 Wavelet 则只是不清晰，目前Wavelet视频压缩尚无国际标准。 Important Note:在比较不同压缩方法下视频质量的时候，需注意，尽管有个别技术理论上不是十分有效，但只要厂家能出色的应用所采用的技术，它就能在同类产品中胜出。