Форматы сжатия видеопотока

Motion JPEG
Motion JPEG или M-JPEG — цифровой видеоряд, состоящий из отдельных изображений JPEG. Отображение 16 или более кадров в секунду воспринимается зрителем как видеоизображение, в то время как отображение 30 (NTSC) или 25 (PAL) кадров в секунду - как полномасштабное видео.

Одно из преимуществ Motion JPEG заключается в том, что каждому кадру последовательности гарантируется качество, получаемое на уровне сжатия, выбранном для сетевой камеры или видеокодера. Чем выше уровень сжатия, тем меньше размер файла и тем ниже качество изображения. В некоторых случаях, например, при слабом освещении или более сложном объекте наблюдения, размер файла изображения достаточно большой, поэтому для его хранения и передачи потребуется более высокая пропускная способность и больший объем памяти. Во избежание этого различные сетевые видеоустройства позволяют пользователям выбирать максимальный размер изображения кадра.

Отсутствие взаимосвязи между кадрами в Motion JPEG гарантирует высокую надежность этого формата, то есть потеря одного кадра во время передачи не повлияет на качество остального видео. Motion JPEG — нелицензируемый стандарт сжатия. Благодаря своей совместимости он широко используется в приложениях, которые требуют наличия отдельных кадров в видеоряде (например, для анализа) и используют меньшую частоту кадров (обычно 5 кадров в секунду).

Поскольку формат Motion JPEG представляет собой последовательность статичных изображений, основной его недостаток заключается в неиспользовании технологий сжатия видеоизображения для сокращения объема данных. В результате по сравнению с такими стандартами, как MPEG-4 и H.264, файлы в формате Motion JPEG характеризуются более высокой скоростью передачи данных или низким уровнем сжатия.

MPEG-4
Обычно в системах охранного видеонаблюдения формат MPEG-4 соответствует стандарту MPEG-4 Part 2, который также известен как MPEG-4 Visual. Подобно всем стандартам MPEG (Экспертная группа по вопросам движущегося изображения (Moving Picture Experts Group)), этот стандарт является лицензированным, поэтому пользователи должны приобретать лицензию на каждую станцию мониторинга. Формат MPEG-4 используется в приложениях с невысокой пропускной способностью, а также в приложениях, требующих высокого качества изображения, фактически неограниченную пропускную способность и отсутствие ограничений по частоте кадров.

H.264 или MPEG-4 Part 10/AVC
Формат H.264 (также известный как MPEG-4 Part 10/AVC) — современный стандарт кодирования видеосигналов. Он позволяет без ущерба для качества изображения снижать размер файла цифрового видео более чем на 80% по сравнению с форматом Motion JPEG и на 50% — по сравнению со стандартом MPEG-4. В результате предъявляются гораздо меньшие требования к полосе пропускания для передачи данных и объему памяти для хранения видеофайла. В то же время можно получить гораздо лучшее качество видеоизображения при прежней скорости передачи данных.

В отрасли охранного видеонаблюдения формат H.264, по всей вероятности, быстрее всего найдет свое применение в таких областях, которые требуют использования высокой частоты кадров и высокого разрешения, например, для охранного наблюдения за автомагистралями, аэропортами и т.д., где нормой является использование частоты 30/25 (NTSC/PAL) кадров в секунду. Наибольшая экономия будет достигнута за счет снижения требований к ширине полосы пропускания и объему свободного пространства для хранения данных.

Хотя H.264 предлагает экономию расходов на ширину пропускного канала сети и объемы свободного пространства для хранения данных, этот стандарт требует наличия сетевых камер и станций наблюдения с более высокими техническими характеристиками.

H.265
Стандарт H.265 является логическим продолжением H.264 и характеризуется более эффективными алгоритмами сжатия. Стандарт предполагает примерно двукратное уменьшение размера файла при одинаковом визуальном качестве, по сравнению с H.264. Стандарт предполагает поддержку высоких разрешений вплоть до 8K UHD (8192×4320).