Стандарты H.264, MPEG4 и MJPEG в IP видеонаблюдении

Наиболее распространенными стандартами сжатия изображения в IP камерах в настоящее время являются:

  • MJPEG (Motion JPEG);

    Сравнение H.264, MPEG4 и MJPEG

    Сравнение H.264, MPEG4 и MJPEG

  • MPEG-4;
  • H.264 (MPEG-4 Part 10).

Их краткое описание и сравнение приводится ниже.

Формат MJPEG

При использовании алгоритма MJPEG по сети происходит, по сути, последовательная передача отдельных фотографий в формате JPEG. Соответственно, все сжатие происходит на уровне каждого отдельного кадра, как это предусмотрено стандартом JPEG. Для сжатия изображения в IP камере и его восстановления на устройстве отображения не требуется очень высоких вычислительных показателей. Каждый кадр позволяет четко рассмотреть мелкие детали. Однако и размер каждого кадра весьма значителен. Поэтому данный формат логичнее применять либо к камерам с низким разрешением, либо в рамках локальной компьютерной сети с хорошей пропускной способностью (или сразу записывая на карту памяти). И, конечно, дискового пространства для хранения изображения потребуется очень много. Но при наблюдении панорамных объектов типа стадионов, площадей лучше пользоваться именно этим алгоритмом сжатия изображения.

Формат MPEG-4

MPEG-4 изначально предназначвался для передачи изображения через интернет и задумывался для экономии полосы пропускания в 90-е годы, когда сетевая инфраструктура не баловала своих пользователей высокими скоростями. Этот стандарт был разработан частной компанией, но широко используется для сетевого вещания видеоинформации, хранения в цифровом виде видеофильмов, общения по большинству видеотелефонов. Экономия достигается за счет того, что камерой сохраняются и передаются не отдельные кадры каждый раз, а лишь периодически опорный кадр, а затем – только изменения, которые на нем произошли при получении следующего кадра и последующих за ним. Этот стандарт требует несколько больших вычислительных мощностей, но он уже достаточно отработан и широко используется.

Формат сжатия H.264

H.264  — это преемник и более поздняя версия стандарта MPEG-4. Основное его преимущество – способность экономить до 30% дискового пространства (и полосы пропускания сети) по сравнению со своим предшественником MPEG-4 при обработке схожего изображения. Однако для реализации этого стандарта требуются значительные вычислительные ресурсы. Кроме того, данный стандарт обладает несколькими десятками функций сжатия, необязательных к реализации. Поэтому конкретные реализации у разных производителей могут отличаться. Настройки функционирования данного протокола могут кардинально сэкономить загрузку сети и диска, значительно ухудшив при этом качество динамического изображения. Но можно реализовать также и передачу высококачественного изображения с учетом всех мелких деталей, полностью отбросив все преимущества данного алгоритма и приблизившись в MJPEG по объемам передаваемых данных. Наилучшей областью применения H.264 являются масштабные инсталляции с многопиксельными IPкамерами, передачи изображений с ограниченных участков наблюдения, снимаемых крупным планом.

Евгений