MJPEG和MPEG4的区别.docx
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MJPEG和MPEG4的区别
M-JPEG和MPEG-4的区别
MPEG-4视频图像处理方式：
MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图像质量,可以设定MPEG4的码流速率.
MPEG-4的编码理念是：
MPEG-4标准同以前标准的最显著的差别在于它是采用基于对象的编码理念，即在编码时将一幅景物分成若干在时间和空间上相互联系的视频音频对象，分别编码后，再经过复用传输到接收端，然后再对不同的对象分别解码，从而组合成所需要的视频和音频。
M-JPEG视频图像处理方式：
M-JPEG（Motion-JoinPhotographicExpertsGroup）技术即运动静止图像（或逐帧）压缩技术，广泛应用于非线性编辑领域可精确到帧编辑和多层图像处理，把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理，这种压缩方式单独完整地压缩每一帧，在编辑过程中可随机存储每一帧，可进行精确到帧的编辑，此外M-JPEG的压缩和解压缩是对称的，可由相同的硬件和软件实现。
但M-JPEG只对帧内的空间冗余进行压缩。
不对帧间的时间冗余进行压缩，故压缩效率不高。
采用M-JPEG数字压缩格式，当压缩比7:
1时，可提供相当于BetecamSP质量图像的节目。
M-JPEG的优点是：
可以很容易做到精确到帧的编辑、设备比较成熟。
缺点是压缩效率不高。
M-JPEG与MPEG4的主要性能比较?
?
下表为M-JPEG与MPEG4图像压缩技术比较：
压缩技术
M-JPEG
MPEG4
压缩率
20:
1-50:
1
200:
1-500:
1
带宽要求
0.5-1.5Mbps
10Kbps-1.0Mbps
从表中可以看出与M-JPEG对比，MPEG4具有非常优秀的性能，尤其在带宽占用率上。
所以MPEG4将可能成为数字视频监控领域中最优秀的压缩技术标准。
网络摄像机使用MPEG-4压缩技术有什么优势？
MPEG4是专为移动通信设备（例如移动电话）在英特网实时传输音/视频讯号而制定的最新MPEG标准。
它的主要特点虽基于帧重建算法来压缩和传输数据，通过动态地监测图像每个区域的变化，按对象的空间和时间特征来调整压缩方法，从而可以获得比M-JPEG更大的压缩比、更低的压缩码流和低带宽下更佳的图像质量，还特别强调广泛的适应性和可扩展性。
网络摄像机正常运作的情况下需要多少带宽？
网络摄像机所需带宽同时由分辨率和帧速率决定，也依赖于摄像机压缩技术对视频的压缩率决定。
下面是三个最流行的压缩技术和所需的带宽和其他重要信息。
压缩技术
M-JPEG间的jpeg
MPEG-2
MPEG-4
压缩率
20:
1-50:
1
30:
1-40:
1
200:
1-500:
1
分辨率
352×288
720×576
720×576
帧率
25-30帧
50-60帧
25-30帧
带宽要求
1.5mbps
4-15Mbps
10K-1Mbps
另外，请注意，30帧/秒（ntsc系统）是必要的帧速率，以提供不间断的图像和优良品质（dvd的品质）视频。
M-JPEG和MPEG4压缩技术比较
一、压缩技术概述
影像压缩、程序开发能力、硬盘控制技术等均是影响数字视频监控系统发展的关键技术，其中，影像压缩技术的优劣直接影响影像品质、储存资料量和传输速度，因而尤为关键。
现阶段采用成熟的压缩技术以JPEG、MPEG1、MPEG2为主，但严格说起来这些压缩技术都很能完全符合长时间录像的需求。
而自2002年11月具有高压缩比的MPEG4国家标准的确立，现阶段它已成为数字监控产品制造商加紧研发的主要项目之一。
然而MPEG4规格虽已定出，但实际应用于数字监控领域上却并未成熟，无论以软、硬件来实现都有待突破。
二、两种压缩技术
1、M-JPEG（MotionJPEG）
M-JPEG是一种基于静态图像压缩技术JPEG发展起来的动态图像压缩技术，可以生成序列化的运动图像。
其主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化，只单独对某一帧进行压缩，其压缩倍数为20~80倍，适合静态画面的压缩，分辨率可从352×288到704×576。
以往的JPEG压缩技术是直接处理整个画面，所以要等到整个压缩档案传输完成才开始进行解压缩成影像画面，而这样的方式造成传输一个高解析画面时须耗时数十秒甚至数分钟。
而新一代的M-JPEG是采取渐层式技术，先传输低解析的图档，然后再补送细部之资料，使画面品质改善。
M-JPEG压缩技术可以获取清晰度很高的视频图像，而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。
因期压缩后之格式可读单一画面，所以可以任意剪接。
M-JPEG因采用帧内压缩方式也适于视频编辑。
M-JPEG的主要缺点是压缩效率低，M-JPEG算法是根据每一帧图像的内容进行压缩，而不是根据相邻帧图像之间的差异来进行压缩，因此造成了大量冗余信息被重复存储，存储占用的空间大到每帧8~15K字节，最好也只能做到每帧3K字节，但如果因此而采用高压缩比则视频质量会严重降低。
2、MPEG4
MPEG4是专为移动通信设备（例如移动电话）在英特网实时传输音/视频讯号而制定的最新MPEG标准。
它的主要特点虽基于帧重建算法来压缩和传输数据，通过动态地监测图像每个区域的变化，按对象的空间和时间特征来调整压缩方法，从而可以获得比M-JPEG更大的压缩比、更低的压缩码流和低带宽下更佳的图像质量。
它的压缩倍数为200倍（静态图像可达800倍），分辨率输入可从320×240到1280×1024的MPEG4，MPEG4和MPEG以往的版本相比，最大不同之处在于MPEG4使用[图层]（layer）方式，能够智能化选择影像的不同之处，在压缩下个别编辑画面，使图文件容量大幅缩减，而加速音/视频的传输。
其应用目标是针对窄带传输、高画质压缩、交互式操作以及将自然物与人造物相融合的表达方式，同时还特别强调广泛的适应性和可扩展性。
虽然MPEG-4标准的主要内容、编码工具以及码流格式基本上已经确立，但是由于MPEG-4许多新编码技术是建立在图像分析与合成、计算机图形、虚拟现实和计算机视等基础学上，这些新的编码技术要走向应用化还需要结合大量的工具和研究。
另外，现阶段MPEG-4应用于网络视频监控有[编码/译码的运算速度]和[影像失真]两大问题。
要达成实时录像/回放的要求，必须克服编码/译码的运算速度，所以一般需要硬件来解决。
但压缩比的高低取决于演算的复杂度，演算越复杂，IC设计的复杂度也越高，MPEG-4的运算逻辑比M-JPEG复杂得多，需要极高性能的硬件和算法，在现阶段难以突破，所以尚未获厂商广泛采用。
三、现阶段两种技术比较
M-JPEG与MPEG4的主要性能参数见下表1：
表1图像压缩技术比较
压缩标准类别
压缩率
图像分辨率
时间分辨率
传输速率
图像质量
标准化年代
M-JPEG
20-80
352×288
25-30帧/秒
0.5-1.5Mbps
优秀
1992
MPEG4
200-800
352×288
25-30帧/秒
10Kbps-1.0Mbps
极差到优秀
2002
从表中可以看出MPEG4具有非常优秀的性能，尤其在带宽占用率上。
所以MPEG4将可能成为数字视频监控领域中最优秀的压缩技术标准。
但技术本身是发展的，譬如从1992的MPEG1（VCD）到1994年的MPEG2（DVD），只仅两年时间，所以未来还有一些不确定的因素。
以下就现阶段两种技术在网络视频监控领域的应用做一个总结：
1、 安全产品的用户必须考虑到图像画质的问题，在现在的硬件技术水平下，MPEG4较M-JPEG要逊色。
2、 由于MPEG4算法复杂，硬件完全实现不容易，在现阶段的MPEG4产品中普遍只用一些改良的基于窄带传输的压缩技术（如H.263）,所以很大程度上存在着图像干扰和画面扭曲失真的情况。
3、 由于采用帧间压缩技术，当物体呈现运动状态时，MPEG4格式不会立即反应传输，从而延时较M-JPEG严重。
4、 M-JPEG图像最大问题是需要占用较大的存储空间和带宽，但这种压缩技术在DVR产业仍然是主流。
而且随着网络和计算机技术的发展，硬盘容量和网络带宽尚在不断增涨。
如果容量和带宽问题能得到解决，使用者便会将焦点放在图像的画质，而MPEG压缩技术方式在这一方面并不具优势。
（意思是说类似网吧这样的光纤带宽就用M-JPEG的，而一般1M-2M带宽的用户不清晰的话可以选择MPEG-4的）
5、 MPEG压缩技术录制的图像目前在欧美市场尚不能作为可靠的法庭证据。
6、 目前市面采用MPEG-4压缩方式的数字监控产品中，有的是运用微软现有的MPEG-4执行档，有的自行编写或采用其它单位（如信息工业策进会、大专院校信息系等）撰写的MPEG-4程序，多未能达成多路实时（RealTime）录像与回放（PlayBack）的要求，更难保障图像质量。
M-JPEG、MPEG4、H.264都有何区别
技术文章 2009-11-2310:
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压缩方式是网络视频服务器和网络摄像机的核心技术，压缩方式很大程度上决定着图像的质量、压缩比、传输效率、传输速度等性能，它是评价网络视频服务器和网络性能优劣的重要一环。
随着多媒体技术的发展，相继推出了许多压缩编码标准，目前主要有JPEG/M-JPEG、H.261/H.263和MPEG等标准
1、JPEG/M-JPEG
①、JPEG是一种静止图像的压缩标准，它是一种标准的帧内压缩编码方式。
当硬件处理速度足够快时，JPEG能用于实时动图像的视频压缩。
在画面变动较小的情况下能提供相当不错的图像质量，传输速度快，使用相当安全，缺点是数据量较大
②、M-JPEG源于JPEG压缩技术，是一种简单的帧内JPEG压缩，压缩图像质量较好，在画面变动情况下无马赛克，但是由于这种压缩本身技术限制，无法做到大比例压缩，录像时每小时约1-2GB空间，网络传输时需要2M带宽，所以无论录像或网络发送传输，都将耗费大量的硬盘容量和带宽，不适合长时间连续录像的需求，不大实用于视频图像的网络传输
2、H.261/H.263
①、H.261标准通常称为P*64，H.261对全色彩、实时传输动图像可以达到较高的压缩比，算法由帧内压缩加前后帧间压缩编码组合而成，以提供视频压缩和解压缩的快速处理。
由于在帧间压缩算法中只预测到后1帧，所以在延续时间上比较有优势，但图像质量难以做到很高的清晰度，无法实现大压缩比和变速率录像等
②、H.263的基本编码方法与H.261是相同的，均为混合编码方法，但H.263为适应极低码率的传输，在编码的各个环节上作了改进，如以省码字来提高编码图像的质量，此外，H.263还吸取了MPEG的双向运动预测等措施，进一步提高帧间编码的预测精度，一般说，在低码率时，采用H.263只要一半的速率可获得和H.261相当的图像质量。
3、MPEG
MPEG是压缩运动图像及其伴音的视音频编码标准，它采用了帧间压缩，仅存储连续帧之间有差别的地方，从而达到较大的压缩比。
MPEG现有MPEG—1、MPEG—2和MPEG—4三个版本，以适应于不同带宽和图像质量的要求
①、MPEG—1的视频压缩算法依赖于两个基本技术，一是基于16*16（像素*行）块的运动补偿，二是基于变换域的压缩技术来减少空域冗余度，压缩比相比M-JPEG要高，对运动不激烈的视频信号可获得较好的图像质量，但当运动激烈时，图像会产生马赛克现象。
MPEG-1以1.5Mbps的数据率传输视音频信号，MPEG-1在视频图像质量方面相当于VHS录像机的图像质量，视频录像的清晰度的彩色模式≥240TVL,两路立体声伴音的质量接近CD的声音质量。
MPEG-1是前后帧多帧预测的压缩算法，具有很大的压缩灵活性，能变速率压缩视频，可视不同的录像环境，设置不同的压缩质量，从每小时80MB至400MB不等，但数据量和带宽还是比较大
②、MPEG-2它是获得更高分辨率（720*572）提供广播级的视音频编码标准。
MPEG-2作为MPEG-1的兼容扩展，它支持隔行扫描的视频格式和许多高级性能包括支持多层次的可调视频编码，适合多种质量如多种速率和多种分辨率的场合。
它适用于运动变化较大，要求图像质量很高的实时图像。
对每秒30帧、720*572分辨率的视频信号进行压缩，数据率可达3-10Mbps。
由于数据量太大，不适合长时间连续录像的需求
③、MPEG-4是为移动通信设备在Internet网实时传输视音频信号而制定的低速率、高压缩比的视音频编码标准。
MPEG-4标准是面向对象的压缩方式，不是像MPEG-1和MPEG-2那样简单地将图像分为一些像块，而是根据图像的内容，其中的对象（物体、人物、背景）分离出来，分别进行帧内、帧间编码，并允许在不同的对象之间灵活分配码率，对重要的对象分配较多的字节，对次要的对象分配较少的字节，从而大大提高了压缩比，在较低的码率下获得较好的效果，MPEG-4支持MPEG-1、MPEG-2中大多数功能，提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图形图像的有效编码
总之，MPEG-4有三个方面的优势
①、具有很好的兼容性
②、MPEG-4比其他算法提供更好的压缩比，最高达200：
1
③、MPEG-4在提供高压缩比的同时，对数据的损失很小。
所以，MPEG-4的应用能大幅度的降低录像存储容量，获得较高的录像清晰度，特别适用于长时间实时录像的需求，同时具备在低带宽上优良的网络传输能力
4，H.264是ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC的MPEG（活动图像编码专家组）的联合视频组（JVT：
jointvideoteam）开发的一个新的数字视频编码标准，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。
1998年1月份开始草案征集，1999年9月，完成第一个草案，2001年5月制定了其测试模式TML-8，2002年6月的JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。
目前该标准还在开发之中，预计明年上半年可正式通过
H.264和以前的标准一样，也是DPCM加变换编码的混合编码模式。
但它采用“回归基本”的简洁设计，不用众多的选项，获得比H.263++好得多的压缩性能；加强了对各种信道的适应能力，采用“网络友好”的结构和语法，有利于对误码和丢包的处理；应用目标范围较宽，以满足不同速率、不同解析度以及不同传输（存储）场合的需求；它的基本系统是开放的，使用无需版权
在技术上，H.264标准中有多个闪光之处，如统一的VLC符号编码，高精度、多模式的位移估计，基于4×4块的整数变换、分层的编码语法等。
这些措施使得H.264算法具有很的高编码效率，在相同的重建图像质量下，能够比H.263节约50％左右的码率。
H.264的码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，能够很好地适应IP和无线网络的应用
其实现在多数的什么H.264都是H.263＋＋通过改进后的算法，是压缩率变的小了点！
如果是从单个画面清晰度比较，MPEG4有优势；从动作连贯性上的清晰度，H.264有优势！
浅谈网络红外摄像机的选择与困惑
红外摄像机伴随着网络的发展飞速成长，它可以通过网络将影像传至地球另一端，且远端的浏览者不需要任何专业软件，只要标准的网络浏览器（如MicrosoftIE或Netscape），即可监视其影像，并能进行录像。
文章来源：
回头展望视频监控，曾经历了从低清晰度的模拟视频监控发展到现在的高清晰数字监控。
虽然，目前数字监控还没有能完全取代模拟视频，但是网络视频监控已以非常惊人的速度发展着。
同时，越来越多的客户在对今后监控设备的采购表现出选择IP数字设备的倾向。
那么，在选择网络摄像机时需要注意些什么要素呢？
除了传统模拟红外摄像机需要考虑的分辨率、色彩还原、最低照度、白平衡、信噪比、图像像差、日夜转换等等基本要素外，又多了许多与数字传输技术相关的技术点，如压缩编码格式、图像码率、帧率、移动侦测、网络录像、单/双码流、DDNS、PPPOE、DHCP、远程抓拍格式等等。
下面将就这些问题进行简单探讨
如何选择IP摄像机
成像质量
成像质量是红外摄像机的灵魂，是需关注的重要指标之一。
好的成像质量来自于镜头和成像器件。
摄像机镜头的成像质量好坏将影响成像器件输出的信号质量。
我们可以将红外摄像机比喻是人的眼睛，而成像器件就是视网膜。
1、镜头
镜头种类繁多，但是即使同一类型的镜头，其成像质量也有着很大的差异，这主要是由于材质、加工精度和镜片结构的不同等因素造成的，同时也导致不同档次的镜头价格从几十元到几万元的巨大差异，比较著名的如四片三组式天塞镜头、六片四组式双高斯镜头。
一个好的镜头，在分辨率、明锐度、光圈系数等方面都会有很好的表现，对各种像差的校正也比较好，但同时其价格也会高几倍甚至上百倍。
网络视频监控正以惊人的速度在发展，大有取代模拟红外摄像机视频监控之势。
同时，越来越多的客户也表现出对IP数字监控的青睐。
那么在选择网络摄像机时，需要注意哪些因素呢？
这便是本文所要讨论的。
像差是影响图像质量的重要方面，常见的像差有如下六种：
球差、慧差、色差、像散、场曲、畸变。
因此目前常用的镜头都是多片多组镜片加多层镀膜构成，其目的就是为了解决像差问题，使得成像更清晰锐利、色彩逼真。
而镜头各参数间是存在相互影响和制约的，例如提高镜头光圈系数将会提高部分性能同时也会加大某些像差，所以在选择摄像机时应该综合考虑自己的实际应用情况来选择适合的镜头。
如果掌握了一些规律和经验，就可以使用同档次的镜头却达到更好的效果。
2、CCD还是CMOS
CCD和CMOS在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质的区别。
从制造工艺上说CCD制造工艺较复杂，只有少数几个厂商，如索尼、松下、夏普等掌握这种技术，因此CCD摄像机的价格会相对比较贵。
事实上经过技术改造，目前CCD和高级CMOS的实际效果的差距已经非常小了。
而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD，所以很多低档摄像头生产厂商采用普通CMOS感光元件作为核心组件。
成像方面，在相同像素下CCD的成像通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。
而普通CMOS的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因，普通CMOS的成像质量和CCD还是有一定差距。
但由于低廉的价格以及高度的整合性，因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用。
在原理上，CMOS的信号是以点为单位的电荷信号，而CCD是以行为单位的电流信号，前者更为敏感，速度也更快，更为省电。
现在高级的CMOS并不比一般CCD差，但是CMOS工艺还不是十分成熟，普通的CMOS一般分辨率较低而成像质量也较差。
目前，许多低档入门型的红外摄像机使用廉价的低档CMOS芯片，成像质量比较差。
普及型、高级型及专业型摄像机使用不同档次的CCD，个别专业型或准专业型数码相机使用高级的CMOS芯片。
代表成像技术未来发展的X3芯片实际也是一种CMOS芯片。
综上所述CCD与CMOS孰优孰劣不能一概而论，但就目前而言，在监控红外摄像机领域中普遍使用的CCD芯片的摄像机成像质量要好一些。
3、模拟还是数字
CCD摄像机按照输出信号分为模拟摄像机和数字摄像机。
在模拟时代当然不用考虑数字还是模拟信号问题，但是到了IP摄像机领域就不得不考虑这个问题了。
因为如果摄像机CCD板输出的是模拟信号，那么在摄像机电路上其实对CCD传来的电信号进行了一次模拟编码输出，视频编码模块在数字压缩前先要对CCD板路传来的模拟信号重新进行数字化，然后才能压缩输出。
这样无形中就多出了一对没有必要的D/A-A/D转换过程。
而在这个过程中多出的一对转换会带来无谓的信号损失。
同时，由于模拟摄像机的扫描方式是隔行扫描的，还存在奇数场与偶数场之间的锯齿问题，数字输出的CCD可以选择逐行扫描的输出方式，清晰度又提高了一个层次。
因此在选择红外摄像机的时候尽可能选择数字逐行扫描、信号直接压缩编码的IP摄像机（尽管成本上略有提升）。
压缩方式
IP摄像机和视频服务器作为视频网络应用的新型产品，适应网络传输的要求也必然成为产品开发的重要因素，而这其中视频图像的技术又成为关键。
在目前中国IP摄像机和视频服务器的产品市场上，各种压缩技术百花齐放，各有优势，为用户提供了很大的选择空间。
在IP视频发展的初期有相当一部分国内外IP摄像机和视频服务器都是采用JPEG、Motion-JPEG压缩技术。
JPEG、M-JPEG采用的是帧内压缩方式，图像清晰、稳定，适用于视频编辑，而且可以灵活设置每路的视频清晰度和压缩帧数。
另外，因其压缩后的格式可以读取单一画面，因此可以任意剪接，特别适用于电子围栏取证的用途。
但是由于其对网络带宽的要求过高，因此无法在带宽相对较窄的互联网上传输。
最近几年出现了MPEG4和H.264压缩标准，而分辨率也从原来的CIF发展到了现在的300万像素超高清晰度。
但是有一点需要提醒注意，在欧美M-JPEG是司法认可的视频证据格式，而压缩效率高的MPEG-4\H.264并没有得到司法证据认可。
尽管如此，MPEG-4\H.264的压缩标准还是得到了广大用户的认可和好评。
1、M-JPEG
M-JPEG的主要缺点是压缩效率低，M-JPEG算法是根据每一帧图像的内容进行压缩，而不是根据相邻帧图像之间的差异来进行压缩，因此造成了大量冗余信息被重复存储，即使是在320*240尺寸的图像下，存储占用的空间一般至少达到每帧8~15K字节，即使按照这个标准每秒25帧计算，每秒数据量也将达到200K~375K，如果画面尺寸达到D1标准则至少需要900K~2M的带宽。
目前流行的M-JPEG技术最大压缩也只能做到每帧3K字节，但如果采用如此的压缩比，视频质量会严重降低。
即使是丢帧传输或录像，也将耗费大量的网络带宽和硬盘空间，尤其在摄像机较多时，它的数据传输量和存储量是十分惊人的。
在码流比较低的情况下M-JPEG的图像质量要明显低于MPEG4压缩模式。
因此除了在局域网内，或者广域网不要求实时、很少存储的前提下，才考虑使用M-JPEG的压缩模式。
采用M-JPEG格式的IP摄像机产品在同等条件下价格也普遍低于采用MPEG-4\H.264格式的产品。
2、MPEG-4\H.264
MPEG-4\H.264是专为音视频信息在因特网实时传输音/视频讯号而制定的最新MPEG标准。
它利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图像质量，通过动态地监测图像每个区域的变化，按对象的空间和时间特征来调整压缩方法，从而可以获得比M-JPEG更大的压缩比、更低的压缩码流和低带宽下更佳的图像质量，是目前全球公认的优秀的压缩算法之一。
MPEG-4基于场景描述面向带宽设计的压缩算法，使得在视频监控领域中有以下几个巨大的优势：
录像存储量大大降低、录像清晰度得到保障、录像帧数可调、网络传输更加方便。
网络模式
从网络摄像机接入网络的模式可以分为局域网、城域网、广域网三种；按照线路接入模式又可分为有线与无线两大类。
一般一路CIF图像在MPEG-4/H.264压缩模式下仅仅需要200K左右的带宽就可以达到实时传输、录像。
用户在选择IP摄像机的时候应该根据自己需要红外摄像机的数量，需要同时远程监看、录像的数量，综合计算网络带宽需求。
在局域网下，基本上可以不用考虑线路带宽问题，只需要考虑交换机的吞吐量，选择足够的交换机背板带宽即可。
城域网下，例如电信全球眼，电信部门预留了足够带宽的线路。
而在广域网上最大的问题在于上行带宽问题，国内现在可以提供的ADSL上行带宽目前只有512K左右，因此使
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