Mjpeg или h 264 что лучше?

Mjpeg или h 264 что лучше

Производители оборудования

Камеры наблюдения и компоненты систем видеонаблюдения

Системы контроля и управления доступом (СКУД)

Форматы сжатия видеосигнала: сравнение кодеков MJPEG и H.264

Рассмотрим внедрение новейших технологий в области видеонаблюдения на примере форматов сжатия видео в видеорегистраторах и сетевых камерах. Много ранее для видеонаблюдения применялся алгоритм отраслевого стандарта JPEG . Это формат для цифровой фотосъемки, где каждое изображение сжимается индивидуально (внутрикадровое сжатие) и обеспечивает хорошее качество каждого изображения. Для формата сжатия MJPEG не требуется высокой производительности процессора, поэтому он с успехом использовался для видеонаблюдения. В кодеке MPEG-4 сжатие осуществляется не только индивидуально для каждого кадра, но и для серии кадров (межкадровое сжатие), т.к. большие объемы данных в серии кадров часто остаются неизменными. Однако это хорошо при несущественных переменах в кадре, проще говоря, если движение практически отсутствует. Но для объектов с интенсивностью событий, большим потоком людей и автомобилей, важно получить качественное изображение в моменты именно движения. Эта необходимость привела к разработке нового прогрессивного формата H.264 (или MPEG-4 Часть 10). H.264 позволяет формировать высококачественный видеосигнал со значительно меньшим цифровым потоком, чем MPEG-4, но при этом требования к производительности процессора весьма высоки. Но формат H.264 позволяет уменьшить размер файла с цифровым видео более, чем на 80 % по сравнению с форматом M-JPEG.4 при равных показателях качества.

График представляет собой пример сравнения цифровых потоков изображений, передаваемых камерами в кодеках JPEG , MPEG -4 и H .264. По вертикали – «Пиковое значение сигнал-шум» (PSNR), определяющее «качество» сжатых видеоизображений, а по горизонтали — цифровой поток. Естественно, важное значения для передачи данных имеют установки качества и размеров изображения. В примере представлены следующие параметры: скорость – 10 кадров в секунду, разрешение 176 x 144 (4 CIF ), длительность съумки 10 секунд (100 кадров). График выявляет, что сжатие JPEG использует цифровой поток 260 кбит/с, в то время как для MPEG-4 достаточно скорости передачи данных 85 кбит/с, а при использовании H.264 скорость снижается до 50 кбит/с. С точки зрения развития техники сжатия во времени, MPEG-4 требует примерно треть полосы частот по сравнению с используемой JPEG, а для H.264 необходима всего пятая часть полосы.

Вывод: на сегодняшний день модели с поддержкой формата H.264 — это лучшее предложение в мировой охранной индустрии .

по материалам представленным компанией .

В первую очередь, рассмотрим отличия двух современных кодеков сжатия видео потока: h264 и h265.
Данные кодеки уже неоднократно сравнивались на просторах интернет: производились и синтетические тесты, и различные эксперименты по визуальному восприятию видео фрагментов после сжатия двумя кодеками: всем давно известным h264 и его новым собратом h.265 (каким плеером можно открыть эти типы файлов можно узнать тут).
Синтетические тесты говорили о явном превосходстве нового формата сжатия h.265. Но так ли это на деле?
Главным отличием h.265 от h.264 это заявленная лучшая степень сжатия. Что особенно важно, ведь видеофайлы, особенно на больших разрешениях от 4К, занимают очень много места на жестком диске.

Мы протестировали поток с двух камер видеонаблюдения разных производителей, чтобы оценить пропускную способность с использованием более нового h265. В среднем битрейт уменьшился примерно на 10%, это не так много как обещают обзоры и производитель, но все же есть изменения в лучшую сторону. При этом нагрузка на центральный процессор на тестируемом компьютере при трансляции видеоизображения в реальном времени с камер существенно не изменилась.
Эксперименты и сравнения по визуальному восприятию видео фрагментов.

В ходе эксперимента группой ученых было установлено, что люди перестают различать разницу на невысоких разрешениях (0,4-4 Мегапикселей) между кодеком h 264 и h 265 (с более низким битрейтом). На высоких разрешениях, от 4K h 265 давал более качественную картинку, чем h264 с большим битрейтом.
На наш субъективный взгляд мы не увидели особой разницы и явное преимущество h.265 перед h.264 при разрешении экрана 4K 3840×2160 (возможно требуется экран другого, более высокого уровня с меньшим зерном точки).

Выводы: кодек h265 еще очень молодой, со всеми вытекающими из этого:
Проблема совместимости. В ходе нашего эксперимента были обнаружены артефакты с камеры. Особенно при движении в кадре. На разных регистраторах картинка была разная, хотя поддержка h265 была заявлена во всех случаях. Требуется тестирование конкретной модели камеры с конкретным регистратором.
Поддержка ПО для просмотра видео. CMS последней версии установленная на компьютере не давала картинку в суб.потоке, только в основном. Возможно проблема решится после очередного обновления?

Должно пройти какое-то время, чтобы кодек h265 вошел в массы. Мы уверены, что со временем h265 вытеснит своего предшественника и займет его место, т.к. прогресс не стоит на месте, данный кодек обновляется и с каждым годом становится все лучше.

Скажем пару слов о кодеке mjpeg – видео формируется из последовательности картинок, кто знает, что такое анимационный Gif – тот поймет (только кодирование происходит по алгоритму jpeg). Mjpeg имеет очень плохую степень сжатия в сравнении с h.264 и h.265 при формировании которых отправляется не каждый последующий кадр, а только изменения в предыдущем. Благодаря высокотехнологичным алгоритмам сжатия видео потоков кодеки: h264 и h265 являются лучшими на 2018 год.

Несмотря на все выше сказанное mjpeg иногда применяется в конкретных случаях: там где важна четкость каждого кадра, например для распознавания номеров автотранспорта, а размер архива и загруженный канал имеют второстепенное значение.

Автор: Дмитрий Самохвалов, технический редактор компании Rucam-Video.

В данной статье кратко рассмотрены кодеки:

H.264
MPEG-4
MJPEG

Одним из ключевых решений в проектировании современных систем видеонаблюдения, а также в их использовании является выбор кодеков для сжатия видеосигнала.

Этот программный элемент сегодня в большей степени определяет цену на оборудование систем видеонаблюдения (видеорегистраторы, видеосерверы, платы видеозахвата и IP камеры ).

Чтобы понять причину этому, необходимо хотя бы в общих чертах понимать, особенности работы кодеков H.264, MPEG-4 и MJPEG, а также вытекающие из этого преимущества и недостатки их использования.

MJPEG (Motion JPEG)

Данный кодек использует покадровую компрессию

Что это означает? Грубо говоря, данный принцип сжатия аналогичен тому, если бы вы собственноручно брали каждый кадр видео и сжимали его в формате JPEG с помощью, например, Microsoft Paint или Photoshop. Главным преимуществом данного кодека считается простота алгоритма сжатия, что не требует высокопроизводительного процессора. А вот недостатки этого продукта и стали причиной того, что применение его стремительно падает в системах видеонаблюдения. Итак, это в первую очередь – высокие требования к размерам дискового пространства для хранения информации. Кроме того, при реализации возможности удаленного доступа к видео данным посредством Интернет использование кодека MJPEG характеризуется не рациональным использованием пропускного канала связи, так как при сжатии отдельных кадров не учитываются изменения в последовательности кадров, что приводит к отправке лишней (одинаковой) информации. Таким образом, кодек MJPEG остается актуален для бюджетных вариантов систем видеонаблюдения, так как не предъявляет высоких требований к техническим характеристикам компьютеризированной части, однако для многофункциональных систем мониторинга и камер с большим разрешением его использование является не рациональным.

Форматы сжатия видео

Прежде чем строить систему видеонаблюдения, техническому специалисту предстоит решить ряд важнейших вопросов и задач. Наряду с выбором камер, серверов и программного обеспечения, необходимо подобрать оптимальный формат сжатия видеопотока системы. Основными форматами для систем видеонаблюдения являются MJPEG, MPEG-4 и H.264 (MPEG-4 part 10). Споры «какой формат лучше?» сродни спорам «за чем будущее: аналогом или ip?»- они ведутся уже не первый год, но специалисты так и не могут прийти к единому мнению. В этой статье мы расскажем об особенностях форматов, о параметрах, которые необходимо учитывать при выборе, о технологиях, использующихся для анализа видеопотоков.

Сжатие видеоизображения

Видео с IP-камер наблюдения приходят на сервер в сжатом виде. Обычно сжатие заключается в удалении особенностей изображения, практически незаметных человеческому глазу, хотя иногда производится сжатие без потерь какой-либо информации. Сжатый видеопоток требует меньшую пропускную способность сети и меньший объем свободной памяти жесткого диска. Для просмотра или анализа видео полученный поток необходимо распаковать-применить алгоритм преобразования, обратного сжатию. Комбинация алгоритмов для сжатия и обратного восстановления кадра называется видеокодеком. Видеокодеки разных стандартов не совместимы друг с другом — видеоинформация, сжатая с помощью одного кодека, как правило, не может быть распакована с помощью другого.

Существует несколько видов сжатия

Сжатие без потерь позволяет получить после декодирования изображение, не отличающееся от исходного кадра.
Сжатие с потерями упускает часть информации после декодирования.

Возможно несколько реализаций сжатия с потерями:

сжатие с процентными потерями — потери настолько незначительны для человеческого глаза, что кадр до и после декодирования практически неразличимы для оператора;
сжатие с естественными потерями — различия между кадрами до и после декодирования заметны, но все-таки они довольно не выражены, вся необходимая для анализа событий информация сохраняется;
сжатие с неестественными потерями — низкое качество сжатия видеопотока, которое приводит к появлению артефактов (заметных искажений видео) при декодировании. Появление артефактов приводит к снижению четкости изображения, появлению полей одного цвета (при объединенииразличных цветовых оттенков в один), появлению блочности картинки (пиксельности, зернистости). Наличие артефактов ведет к ложным результатам анализа видеопотока программным обеспечением системы.

В процессе сжатия, для сокращения размера видеопотока уменьшают число цветовых оттенков изображения, цветовые разрешения, устраняют мелкие детали картинки, неразличимые глазом человека; предсказывают изменения на основании уже полученных данных; устраняют повторяющиеся значения пикселей.

Форматы сжатия видео

Существует множество форматов сжатия, в видеонаблюдении наибольшей популярностью пользуются MJPEG, MPEG-4 и H.264.

Формат MJPEG

Для формата сжатия MJPEG видеопоток представляет собой последовательность статичных картинок- изображений формата JPEG. Сжатие происходит индивидуально для каждого кадра (внутрикадровое). Получаем полную независимость отдельных изображений. При воспроизведении видеоархива качество картинки остается хорошим- из формата MJPEG всегда можно получить кадры с четким изображением происходящих событий, он не требует высокой производительности процессора, но существенно нагружает сеть и требует большого объема дискового пространства. Для этого формата характерны артефакты блочности изображения, полей одного цвета. Данные с камеры приходят с потерями, поэтому говорить, что искажений нет, нельзя. Другое дело, что при правильной настройке камеры глаз человека в JPEG искажения почти не замечает.

Форматы MPEG-4 И H.264

Для форматов MPEG-4 и H.264 сжатие осуществляется как внутри одного кадра, так и для серии кадров (межкадровое). Видео формата H.264 (оптимизированный MPEG-4 или MPEG-4part 10)представляет собой не последовательность отдельных изображений, а цепочку связанных данных- потоковое видео. Преимущества этого формата в том, что производится сохранение не каждого кадра, а лишь опорного изображения и дальнейших его изменений.

Когда значительная часть изображения остается неизменной, получается гораздо меньший размер итогового видеофрагмента чем для MJPEG. В случае если формат MJPEG может отправлять набор изображений по 200 кбайт каждое, формат H.264 отправит одно опорное изображение весом 200 кбайт и последующие его изменения, имеющие гораздо меньший размер. В результате видеофрагмент в формате H.264 будет меньше аналогичного фрагмента формата MJPEG на 70-90%. Соответственно, и пропускная способность сети требуется гораздо меньшая, зато вычислительных ресурсов формат H.264 требует существенно больших.

Механизмы сжатия для разных форматов

Алгоритм сжатия MJPEG просто удаляет избыточную информацию, незаметную для человеческого глаза в каждом кадре.

Для формата H.264 характерны кадры I-frames, содержащие полное изображение (опорный кадр), P-frames, содержащие информацию о изменении опорного кадра и двунаправленные кадры B-frames, которые содержат информацию об изменении одного предыдущего изображения и одного последующего. В потоковом сжатии применяют методы дифференциального кодирования и поблочной компенсации движения.

В случае дифференцированного кодирования текущий кадр сравнивается с основным. Кодировка происходит только для изменившихся пикселей. Этот метод оптимален при незначительном изменении картинки.

Если сжимаемое изображение существенно меняется, используют поблочную компенсацию. В этом случае вся картинка разбивается на части — макроблоки, сравнение текущей картинки с основной сводится к сравнению этих макроблоков. При изменении кадров видеопотока меняется не все изображение целиком, а перемещаются или меняются его отдельные части или сменяются другими. В случае совпадения макроблоков, программа сохраняет лишь информацию о его расположении в кадре. Для кодирования этой информации требуется гораздо меньше бит, чем для кодирования содержимого блока.

Для повышения эффективности сжатия видео формата H.264 появился более совершенный метод. Для кодирования кадров I-frames используется метод предсказания, он приводит к уменьшению размера сохраняемых изменений, при этом качество картинки не снижается. Для реализации этого метода используются моноблоки, сравнение пикселей проводится уже для них. Для кодирования P-frames и B-frames используется усовершенствованный механизм поблочной компенсации движения: кодировщик может по своему выбору искать совпадения в произвольном количестве областей (блоков) основных кадров. Если для выделения более точного совпадения необходимо изменить размер или форму блока, кодировщик делает это.

Процесс сжатия/распаковки происходит всегда с задержкой — системе необходимо потратить время на сжатие, перенос кадра по сети, распаковку, отображение на клиентский монитор. Время задержки является важным фактором, если необходимо управлять камерами в реальном времени.

Еще один важный параметр — коэффициент сжатия. Он определяет, насколько декодированный кадр будет отличаться от реальной картинки. Чем сильнее сжимается кадр, тем меньше бит он занимает, следовательно, тем проще его передать по сети. Однако при кодировании значительная часть информации будет потеряна.

Режим видеопотока

Важной характеристикой для формата сжатия MPEG-4 и H.264 является режим видеопотока. Чаще всего выбор сводится к переменному (VBR) или постоянному (CBR) режиму. Для разных условий съемки и различных характеристик системы оптимальными будут разные режимы.

CBR передает по сети видеопоток постоянного размера, поэтому его используют для случая ограниченной ширины канала. Этот режим гарантирует, что все видеоданные будут переданы по сети. При постоянном размере качество картинки будет меняться. Качество кадра, в котором движение отсутствует будет существенно отличаться для случая, когда движение есть, чем больше движения в кадре, тем хуже картинка. Этот вариант в системах видеонаблюдения используется редко, так как обычно большую ценность и интерес для оператора представляют отрезки видео, на которых происходит изменение-совершается движение.

VBR позволяет задать постоянное качество изображения, размер кадров для различных условий при этом будет меняться. Этот режим использует подавляющее большинство систем видеонаблюдения. Так как размер кадров может существенно меняться, при расчете сетевых параметров (пропускной способности) стоит выбирать сеть «с запасом».

Обработка сжатого видеопотока программным обеспечением

Запись поступающего с камеры видео сама по себе не представляет большой ценности. Современные системы видеонаблюдения строятся прежде всего для анализа происходящих на охраняемом объекте событий, предотвращения угроз. Максимально облегчить работу оператора в этом направлении помогает профессиональное программное обеспечение. Большинство современных программных систем получают закодированное сжатое видео с камер, производят его распаковку, анализ, запись в архив. На распаковку полученного видеопотока требуются огромные вычислительные ресурсы серверного оборудования. В случае построения масштабной системы расходы на обрабатывающие серверы очень высоки.

Эту проблему позволяет решить технология анализа видеопотока без его полной распаковки — программе не надо распаковывать кадры целиком, для анализа достаточно данных промежуточного декодирования. При сохранении высокого качества аналитики, ресурсов вычислительного оборудования требуется гораздо меньше. Использование описанной технологии особенно актуально в видеосистемах с большим количеством камер, а также в системах, требующий больших вычислительных затрат.

Что выбрать?

Однозначного ответа не даст ни один эксперт, просто потому что все зависит от особенностей и параметров видеосистемы. Так или иначе, придется идти на компромисс: не существует еще формата, который минимально нагружает сеть и процессор, обеспечивая при этом высокое качество картинки.

Итак, для построения оптимальной видеосистемы при выборе формата видео необходимо учитывать следующее:

характер и интенсивность изменений в кадре;
пропускная способность сети;
частота смены кадров;
желаемое качество изображения (зависит от коэффициента сжатия);
допустимое время задержки;
бюджет системы.

Итак, для построения масштабных систем, использующих мегапиксельные камеры, наиболее оптимальным форматом является H.264- он требует сравнительно низкой ширины канала, обеспечивает высокую скорость передачи денных, а видеоархив в этом формате занимает минимальный объем дискового пространства. Однако для построения видеосистем с низкими требованиями (небольшая частота кадров, маленькое разрешение камер) приемлемым вариантом остается MJPEG. К тому же потери качества изображения в этом формате меньше, чем в H.264.

Опубликовано в журнале «Технологии Защиты», №4, 2012

Разбираемся с форматами и кодеками видео

Содержание

Современные медийные платформы позволяют пользователям наслаждаться высокодетализированным видео и потрясающими аудиоэффектами в режиме онлайн.

Однако создание подобного контента было бы невозможно без существования кодеков и контейнеров.

Чем кодеки отличаются от контейнера — их часто путают

Для ответа на вопрос, чем кодеки отличаются от контейнеров, необходимо понять, что такое кодеки.

Смысл понятия «кодек» лежит прямо в его названии:

«ко» — компрессор,
«дек» — декомпрессор.

Фактически кодек — это цифровой инструмент компрессии и декомпрессии данных. Компрессия (сжатие данных) необходима для экономии занимаемого файлом места. Например, несжатое видео высокой четкости в raw-формате, при 60 кадрах в секунду способно достигать размеров в полтерабайта на каждый час записи.

Восьмиканальная аудиодорожка в 24-битном разрешении будет занимать 16 мегабит за одну секунду записи. Такие объемы данных не подходят ни для штатного хранения, ни для их передачи онлайн, поэтому для их сжатия применяются специальные формулы, которые и называются кодеками.

Для хранения сжатой информации создаются контейнеры-обертки в определенном формате. Современные контейнеры способны хранить информацию, обработанную разными кодеками. Такие обертки указывают устройству на то, какими кодеками была сжата информация, и по какой формуле ее восстанавливать.

Если разобрать стандартное видео со звуком на кодеки и контейнеры, в результате получится три составные части:

Видеокодек, отвечающий за степень сжатия и потери качества в процессе.
Аудиокодек, отвечает за хранение звуковой дорожки.
Контейнер-обертка, хранилище обоих кодеков и дополнительной метаинформации.

В случае если в видео нет звука, аудиокодек не нужен.

Какие кодеки в основном поддерживаются современными ТВ и обновляются ли они с прошивкой

Современные системы поддерживают большинство существующих кодеков.

Поддержка кодеков MPEG от первого до четвертого, вариации H.264 для воспроизведения Blu-Ray, а также XviD и DivX, входят в базовый пакет любого современного телевизора.

Ведущие производители всегда следят за ошибками и актуальностью своего программного обеспечения.

Обновление кодеков в процессе прошивки регулируется разработчиками индивидуально под каждую модель SmartTV.

Если новые кодеки необходимы, поддерживаются устройством на аппаратном уровне и не вызывают ошибок отображения, ничего не мешает разработчикам добавить их в ближайших обновлениях.

Не все устройства совместимы с новыми кодеками, поэтому установка неофициальных обновлений прошивки не рекомендуется потому как может привести к ошибкам воспроизведения.

Какие кодеки используются при проигрывании онлайн-видео (современные кодеки youtube)

В настоящее время стандартом большинства видеосервисов стали кодеки H.264 и MPEG-4, значительно реже встречаются кодеки FFDshow, XviD и DivX.

Одним из самых перспективных кодеков является бесплатный AV1-кодек. Разработан сообществом AOMedia, включающим в себя таких гигантов как AMD, Google, Netflix, Mozilla, Nvidia, Intel, ARM и Cisco. Исходный код кодека открыт и свободно распространяется без каких-либо лицензионных отчислений.

Что даст конечному пользователю переход ютуба на современный AV1

Кодек AV1 разрабатывался для воспроизведения видео онлайн, в браузерах Safari, Firefox, Edge и Chrome. Степень сжатия видео кодеком AV1 превосходит кодеки VP8 и H.264 от 30% до 50%, а кодек HEVC до 30–43 % на высоких битрейтах.

Полный переход видео платформы YouTube на AV1-кодек не только ускорит загрузку всех видеороликов от 20% до 50%, но и позволит стримить в разрешении 4K.

Для минимизации потерь качества, при сохранении и конвертации файла рекомендуется использовать кодеки AV1 для видео и Opus для аудио, обернутые в MP4-контейнер.

Видеокодеки H.264, H.265 и H.265+. Плюсы и минусы

Первые версии кодеков видеосжатия H.264 появились еще в 2013 году. Сегодня формат Н.265 уверенно вошел на рынок видеонаблюдения и диктует свои условия. Многие производители выпускают оборудование с поддержкой видеосжатия данного формата.

Формат сжатия H.264, в отличие от предыдущих кодеков MJPEG и MPEG-4 позволяет с высокой эффективностью решить задачу передачи большого количества видеопотоков высокого разрешения.

Использование в системах IP-видеонаблюдения формата H.264 обеспечивает высокое качество изображения при меньшем объеме данных, требует меньшую пропускную способность сети и меньший объем жестких дисков для хранения видеоархива. Однако есть и жирный минус. Использование Н.264 приводит к высоким нагрузкам на вычислительное оборудование.

Для того, чтобы увеличить экономичность использования вычислительных ресурсов, разработчики применяют различные методы. Например, перенос части операций на видеокарту. Благодаря этому видеокарта способна брать на себя выполнение части вычислений по декодированию. Применение этой функции обеспечилоснижение загрузки процессора до двух раз, и возможность использования процессоров меньшей мощности, а значит, и стоимости.

Перенос операций декодирования на видеокарту также позволяет сэкономить не только на серверной, но и на клиентской части системы видеонаблюдения. Для того, чтобы воспользоваться этой функцией, в настройках клиентской части программного обеспечения необходимо указать, где производить обработку – на центральном процессоре или на видеокарте.

Для снижения нагрузки на вычислительное оборудование также применяется технология видеоанализа сжатых видеопотоков от IP-камер без их полного декодирования. Применение этой технологии приводит к увеличению скорости обработки данных, за счет чего загрузка на центральный процессор снижается. Причем снижение может достигать в среднем в 4 раза.

Благодаря этому появляется возможность подключить к одному серверу в 4 раза больше видеокамер. Еще один вариант экономии — это использование менее мощных, а значит, и более бюджетных процессоров, и снижение стоимости серверного оборудования.

Еще один минус кодека H.264 заключается в том, что большинство мобильных и web-клиентов для систем видеонаблюдения не поддерживают данный формат, и для того, чтобы получить видеоизображение, требуется процедура перекодирования видеопотока в MJPEG. Такая операция очень ресурсоемка и приводит к дополнительным нагрузкам на вычислительные ресурсы.

Обработка формата H.264 возможна при достаточно мощных вычислительных ресурсах мобильного устройства. Если ресурсов не хватает, видеопоток автоматически переключается в формат MJPEG. Да и сам пользователь может самостоятельно выбирать формат видеопотока.

Как видим плюсов и минусов у кодека H.264, применяемого для видеонаблюдения, достаточно много. Однако большая нагрузка на вычислительные ресурсы зачастую сводит все плюсы на нет.

Еще большую нагрузку несет новый формат Н.265. Он использует в своей работе более сильные и совершенные алгоритмы сжатия видео. При одинаковом визуальном качестве новый кодек Н.265 предполагает примерно двукратное уменьшение размера файла по сравнению с его предшественником Н.264. Это серьезно экономит место на дисковом пространстве регистраторов и видеосерверов. А вдвое меньший битрейт уменьшает трафик в сетях передачи видеоданных.

Благодаря более мощным механизмам компрессии, кодек Н.265 отлично справляется с кодированием видео высокого и высочайшего разрешения более 8K UHD (8192×4320). Причем для качественного воспроизведения видеоинформации разрешением 4К кодека необходим поток со скоростью всего 50 МВ/с.

Что немаловажно, Н.265 сжимает видео практически без потерь, качество сжатого видео остается на высоком уровне. Специальные алгоритмы компрессии устраняют присущие Н.264 артефакты, такие как зернистость или размытые края движущихся объектов.

Но самое главное преимущество кодека Н.265 заключается в том, что объем видео, обработанного по новому стандарту, оказался почти на 85% меньше, чем при использовании Н.264. Однако кодеку Н.265 требуется более мощные по производительности элементы и процессоры в оборудовании.

Двигаясь в направлении увеличесния сжатия видеоданных на рынке не так давно появился кодек H.265 + Он позволяет уменьшить битрейт с видеокамер, что в свою очередь снижает стоимость внедрения и использовать меньше дисковых массивов для хранения видеоархива.

H.265+ улучшает степень сжатия за счет трех ключевых технологий: технологии кодирования с предсказанием, технологии подавления фонового шума и технологии долгосрочного управления видеопотоком.

Как известно, камеры видеонаблюдения умеют различать моменты, когда на выделенном участке наблюдения ничего не происходит и в это время снижают качество, чтобы уменьшить нагрузку на сеть и место на жестком диске. Это может делать кодек Н.265, значения при этом все равно держатся около установленного максимума, в то время как Н.265+ может снизить его вдвое. Такая функция называется управление длительным битрейтом.

Н.265+ может также определять на видео движущиеся объекты и отделять их от фона. В то время, как эти объекты передаются в максимально хорошем качестве, на сжатие повторяющегося фона уходит меньше ресурсов. Что также является большим плюсом и снижает нагрузку на вычислительные ресурсы.

В этой статье мы не стремились рассказать подробно о всех современных видеокодеках, используемых в видеонаблюдении. Наша цель заключалась в том, чтобы показать различия форматов сжатия, а также плюсы и минусы каждого из них.

Что такое H.264, H.264+, H.265, H.265+ ?

Видеонаблюдение – это одна из наиболее конкурентных сфер на мировом рынке. И это не удивительно, ведь на каждом объекте, вне зависимости от того, это офис, квартира, частный дом, склад, производство и т.д., необходимо обезопасить собственное имущество. Именно эта конкуренция поспособствовала тому, что среди производителей началась гонка по созданию инновационных решений для качественной съемки и стандартной для сжатия готового материала.

Важно было достигнуть того, чтобы было эффективное сжатие видео или фото для экономии места на жестком диске или карте памяти без потери качества. И еще в далеком 2003 году был предоставлен первый стандарт Н.264, который и сегодня используется во многих камерах наблюдения и прочем цифровом оборудовании. Разберемся с вами, что такое H.264, H.264+, H.265, H.265+ и в чем преимущество последних разработок.

Стандарты кодирования H.264 и H.264+

Этот стандарт способен обеспечить запись потока из камеры видеонаблюдения в формате HD со скоростью порядка 7-8 мегабайт за секунду. Буквально через несколько лет на смену Н.264 пришел Н.264+ стандарт, который способен проводить запись и съемку в том же формате, но скорость потока значительно выше – от 12 до 20 мегабайт за секунду.

Именно благодаря созданию этих форматов, удалось достигнуть развития цифровых камер, которые сегодня просто поражают своим уровнем качества. Когда появились камеры видеонаблюдения на 2, 3, 4 мегапикселя и т.д., появилась необходимость увеличить уровень производительности сжатия, чтобы гарантировать передачу сигнала в высоком качестве без увеличения пропускной способности канала. В связи с этим технология была снабжена рядом интеллектуальных алгоритмов, которые дали возможность значительно снизить размер – до 75%.

Новый формат, несмотря на похожее название, только с приставкой «+», получил некоторые изменения, которые еще больше повысили эффективность работу оборудования:

появился фоновый инструмент, предназначенный для подавления любых шумов во время работы;
технология интеллектуального кодирования работала по модели предсказания фона;
появилась система управления битрейтом и регулировки.

Но, несмотря на столь прекрасные возможности, появился новый кодек — H.265 и H.265+.

Стандарты кодирования H.265 и H.265+

Именно с момента появления H.265 и H.265+ начался новый этап развития кодека для сжатия видео, который стал на 50% более эффективным, чем формат Н.264. Новая технология смогла получить название HEVC, что в переводе и демонстрирует все основные возможности – сжатие видео с высокой эффективностью.

Благодаря использованию формата H.265, удалось значительно снизить уровень нагрузки на каналы связи, этим самым дает возможность установить более современную камеру в существующей архитектуре наблюдения. Чтобы добиться идеальных результатов, был разработан обновленный H.265+, который вобрал в себя доработанный алгоритм от инженеров компании Hikvision, что увеличило уровень производительности на 67%. Это передовой видеокодек, а специалисты его считают первооткрывателем эры 4К в камерах видеонаблюдения. Теперь высококачественное видео «весит» столько же, сколько раньше стандартное видео HD. Стандарт H.265+ гарантирует следующие преимущества:

фокусируется на движущемся объекте;
обрабатывает статичный фон для максимального уменьшения;
обработке поддается только то время, когда в кадре наблюдается движение;
максимально подавляет цифровой зум.

Как видите, стандарт H.265 и H.265+ — это просто настоящая находка для разработчиков цифровых технологий. Остановимся подробней на возможностях H.265+.

Уникальные возможности стандарта кодирования H.265+

Интеллектуальное кодирование

Во время работы кодек разделяет фон и посетителей. Создается модель из одного или нескольких ранее созданных кадров, что позволяет проводить своего рода «прогнозирование», где блоки обработки предсказываются информацией из ранее переданных блоков и того же кадра. Таким образом, сжатие потока осуществляется благодаря проведению трансляции исключительно динамической части кадра. Учитывая то, что большая часть объектов в системах наблюдения обладает статичным фоном, подобная доработка пошла вперед, сравнивая с H.265 и более ранними моделями.

Подавляется цифровой шум

Интегрированная интеллектуальная система анализа способствует тому, что кодек H.265+ научился различать движущиеся объекты и фоновые изображения таким образом, что каждый из них может быть закодирован под разной стратегией кодирования. Если фон сжимается под высоким уровнем сжатия для подавления шума, то модуль кодируется также визуальный шум в сцене. Это привело к тому, что удается достигать высокого уровня качества, несмотря на небольшой вес видеопотока.

Битрейт под долгосрочным контролем

Производитель не остановился на достигнутом уровне и ввел долгосрочный средний битрейт, чтобы максимально использовать возможность пропускного канала. Он рассчитывает ставку на протяжении определенного времени – обычно это сутки. При средней скорости передачи данных, камера автоматических назначает высокую скорость передачи во время активности посетителей, либо снижает, если начинается время простоя. Это значительно экономит ресурсы и повышает эффективность работы системы.

Немного реальных цифр

Чтобы обычному пользователю было понятно, почему H.265+ находится на пике популярности среди пользователей и других производителей, проведем тестирование форматов на основе камер с разрешением Full HD при записи 25 кадров в секунду. Если сравнить стандарты H.264 и H.265+, то средний битрейт уменьшили на 83%, а разница между стандартами H.265 и H.265+ — 67%.

Что касается размеров файла, то после суточного наблюдения, вес видеозаписи при стандарте сжатия H.264 составлял 22,7 гигабайт, при H.265 – 11,8 гигабайт, а при использовании инновационного H.265+ — всего 3,9 гигабайт, что показывает реальную экономию пространства.

Очевидно, что все стандарты сжатия H.264, H.264+, H.265, H.265+ являются просто незаменимым элементом современной системы видеонаблюдения. Наш интернет-магазин предлагает купить камеры наблюдения и регистраторы, которые поддерживают все стандарты сжатия, и вы сможете подобрать идеальное решение для себя. В каталоге только сертифицированная продукция известных брендов, которая оставит у вас исключительно положительные впечатления. Всегда поможем вам подобрать оптимальное решение, учитывая ваши цели, предпочтения и финансовые возможности. Доставку проводим по всей Украине.

Mjpeg или h 264 что лучше?