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嵌入式应用技术规范

视频编码格式的基本术语

MJPEG

MJPEG全名为 "Motion Joint Photographic Experts Group"，是一种视频编码格式，中文名称翻译为“技术即运动静止图像（或

逐帧）压缩技术”。MJPEG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Betecam SP质量图像的节目。

Motion JPEG技术常用与闭合电路的电视摄像机的模拟视频信号“翻译”成视频流，并存储在硬盘上。典型的应用如数字视频记

录器等。MJPEG不像MPEG，不使用帧间编码，因此用一个非线性编辑器就很容易编辑。MJPEG的压缩算法与MPEG一脉相承，

功能很强大，能发送高质图片，生成完全动画视频等。但相应地，MJPEG对带宽的要求也很高，相当于T-1，MJPEG信息是存储

在数字媒体中的庞然大物，需要大量的存储空间以满足如今多数用户的需求。因此从另一个角度说，在某些条件下，MJPEG也许

是效率最低的编码/解码器之一。

MJPEG 是 24-bit 的 "true-color" 影像标准，MJPEG 的工作是将 RGB 格式的影像转换成 YCrCB 格式，目的是为了减少档案大

小，一般约可减少 1/3 ~ 1/2 左右。

MJPEG的特点

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，MJPEG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。

MJPG是MJPEG的缩写,但是MJPEG还可以表示文件格式扩展名。

下表为M-JPEG与MPEG4图像压缩技术比较：

MPEG4

MPEG全称是Moving Pictures Experts Group，它是“动态图象专家组”的英文缩写，该专家组成立于1988年，致力于运动图像及

其伴音的压缩编码标准化工作，原先他们打算开发MPEG1、MPEG2、MPEG3和MPEG4四个版本，以适用于不同带宽和数字影

像质量的要求。

目前，MPEG1技术被广泛的应用于VCD，而MPEG2标准则用于广播电视和DVD等。MPEG3最初是为HDTV开发的编码和压缩标

准，但由于MPEG2的出色性能表现， MPEG3只能是死于襁褓了。而我们今天要谈论的主角——MPEG4于1999年初正式成为国

际标准。它是一个适用于低传输速率应用的方案。与MPEG1和MPEG2相比，MPEG4更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。下

面就让我们一起进入多彩的MPEG4世界。

MPEG-4是为在国际互联网络上或移动通信设备（例如移动电话）上实时传输音/视频讯号而制定的最新MPEG标准，MPEG4采用

Object Based方式解压缩，压缩比指标远远优于以上几种，压缩倍数为450倍(静态图像可达800倍)，分辨率输入可从320 ×240

到1280 ×1024，这是同质量的MPEG1和MJEPG的十倍多。

H.264

H.264，同时也是MPEG-4第十部分，是由ITU-T视频编码专家组（VCEG）和ISO/IEC动态图像专家组（MPEG）联合组成的联合视频组（JVT，Joint Video Team）提出的高度压缩数字视频编解码器标准。

H.264是一种高性能的视频编解码技术。目前国际上制定视频编解码技术的组织有两个，一个是“国际电联（ITU-T）”，它制定的

标准有H.261、H.263、H.263+等，另一个是“国际标准化组织（ISO）”它制定的标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等。而

H.264则是由两个组织联合组建的联合视频组（JVT）共同制定的新数字视频编码标准，所以它既是ITU-T的H.264，又是

ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码（Advanced Video Coding，AVC），而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。因此，不论是

MPEG-4 AVC、MPEG-4 Part 10，还是ISO/IEC 14496-10，都是指H.264。

H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率，在同等图像质量的条件下，H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的

1.5～2倍。举个例子，原始文件的大小如果为88GB，采用MPEG-2压缩标准压缩后变成3.5GB，压缩比为25∶1，而采用H.264压

缩标准压缩后变为879MB，从88GB到879MB，H.264的压缩比达到惊人的102∶1！H.264为什么有那么高的压缩比？低码率

（Low Bit Rate）起了重要的作用，和MPEG-2和MPEG-4 ASP等压缩技术相比，H.264压缩技术将大大节省用户的下载时间和数

据流量收费。尤其值得一提的是，H.264在具有高压缩比的同时还拥有高质量流畅的图像，正因为如此，经过H.264压缩的视频数

据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济。

H.264算法的优势

H.264是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的，其编解码流程主要包括5个部分：帧间和帧内预测（Estimation）、变换

（Transform）和反变换、量化（Quantization）和反量化、环路滤波（Loop Filter）、熵编码（Entropy Coding）。

H.264/MPEG-4 AVC（H.264）是1995年自MPEG-2视频压缩标准发布以后的最新、最有前途的视频压缩标准。通过该标准，

在同等图象质量下的压缩效率比以前的标准提高了2倍以上，因此，H.264被普遍认为是最有影响力的行业标准。

H.264的特征和高级优势

H.264是国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式，它即保留了以

往压缩技术的优点和精华又具有其他压缩技术无法比拟的许多优点。

● 低码率（Low Bit Rate）：和MPEG2和MPEG4 ASP等压缩技术相比，在同等图像质量下，采用H.264技术压缩后的数据量

>>只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。H.264压缩技术的采用将大大节省用户的下载时间和数据流量收费。

● 高质量的图象：H.264能提供连续、流畅的高质量图象（DVD质量）。

● 容错能力强：H.264提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。

● 网络适应性强：H.264提供了网络抽象层（Network Abstraction Layer）, 使得H.264的文件能容易地在不同网络上传输

>>（例如互联网，CDMA，GPRS，WCDMA，CDMA2000等）。

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