技術解析:MJPEG編碼標準的特點和應用
MJPEG全名為"MotionJointPhotographicExpertsGroup",是一種視頻編碼格式,中文名稱翻譯為“技術即運動靜止圖像(或逐幀)壓縮技術”。MJPEG廣泛應用于非線性編輯領域可精確到幀編輯和多層圖像處理,把運動的視頻序列作為連續(xù)的靜止圖像來處理,這種壓縮方式單獨完整地壓縮每一幀,在編輯過程中可隨機存儲每一幀,可進行精確到幀的編輯,此外M-JPEG的壓縮和解壓縮是對稱的,可由相同的硬件和軟件實現(xiàn)。但M-JPEG只對幀內(nèi)的空間冗余進行壓縮。不對幀間的時間冗余進行壓縮,故壓縮效率不高。采用M-JPEG數(shù)字壓縮格式,當壓縮比7:1時,可提供相當于BetecamSP質(zhì)量圖像的節(jié)目。
MotionJPEG技術常用于閉合電路的電視攝像機的模擬視頻信號“翻譯”成視頻流,并存儲在硬盤上。典型的應用如數(shù)字視頻記錄器等。MJPEG不像MPEG,不使用幀間編碼,因此用一個非線性編輯器就很容易編輯。MJPEG的壓縮算法與MPEG一脈相承,功能很強大,能發(fā)送高質(zhì)圖片,生成完全動畫視頻等。但相應地,MJPEG對帶寬的要求也很高,相當于T-1,MJPEG信息是存儲在數(shù)字媒體中的龐然大物,需要大量的存儲空間以滿足如今多數(shù)用戶的需求。因此從另一個角度說,在某些條件下,MJPEG也許是效率最低的編碼/解碼器之一。
MJPEG是24-bit的"true-color"影像標準,MJPEG的工作是將RGB格式的影像轉(zhuǎn)換成YCrCB格式,目的是為了減少檔案大小,一般約可減少1/3~1/2左右。
M-JPEG是一種基于靜態(tài)圖像壓縮技術JPEG發(fā)展起來的動態(tài)圖像壓縮技術,可以生成序列化的運動圖像。其主要特點是基本不考慮視頻流中不同幀之間的變化,只單獨對某一幀進行壓縮,其壓縮倍數(shù)為20~80倍,適合靜態(tài)畫面的壓縮,分辨率可從352×288到704×576。以往的JPEG壓縮技術是直接處理整個畫面,所以要等到整個壓縮檔案傳輸完成才開始進行解壓縮成影像畫面,而這樣的方式造成傳輸一個高解析畫面時須耗時數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘。而新一代的M-JPEG是采取漸層式技術,先傳輸?shù)徒馕龅膱D檔,然后再補送細部之資料,使畫面品質(zhì)改善。M-JPEG壓縮技術可以獲取清晰度很高的視頻圖像,而且可以靈活設置每路的視頻清晰度和壓縮幀數(shù)。因期壓縮后之格式可讀單一畫面,所以可以任意剪接。M-JPEG因采用幀內(nèi)壓縮方式也適于視頻編輯。
相比于MPEG-4,M-JPEG的主要缺點是壓縮效率低,MJPEG算法是根據(jù)每一幀圖像的內(nèi)容進行壓縮,而不是根據(jù)相鄰幀圖像之間的差異來進行壓縮,因此造成了大量冗余信息被重復存儲,存儲占用的空間大到每幀8~15K字節(jié),最好也只能做到每幀3K字節(jié),但如果因此而采用高壓縮比則視頻質(zhì)量會嚴重降低。
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