M-JPEG和H.264压缩性能比较（V4L2采集+编码压缩）

Linux下，一般的普通USB摄像头V4L2视频采集有两种方式：V4L2_PIX_FMT_MJPEG和V4L2_PIX_FMT_YUYV。

V4L2_PIX_FMT_MJPEG采集方式得到的是经过MJPEG压缩的图片，图片格式是jpeg/jpg，后缀为.jpg或.jpeg。直接将采集到的.jpeg数据依序循环写入一个文件，得到的流并不能直接播放，需要封装成avi等视频格式才能正常播放。

V4L2_PIX_FMT_YUYV采集方式得到的是yuyv格式的原始图像格式文件，后缀为.yuv，得到的yuv数据文件可直接利用pYUV等专业yuv格式查看器进行播放，yuv数据可经HEVC(H265)、H264、VP8、VP9等方式进行编码压缩，通过h.264压缩可得到h264码流，H264码流可直接用VLC播放器进行播放。

 M-JPEG和H.264压缩效果对比分析：

 统一条件：采集50帧图像（1080p分辨率、帧率5fps,视频时长10s）

 性能对比：编码时间、压缩比、图像质量。 

原图像效果：

yuyv
​

 

两种压缩方式进行压缩对比：

M-JPEG压缩：

YUYV--RGB--MJPEG(libjpeg-turbo)

质量（Q）	编码前（YUYV）	编码后（jpg）	压缩比	耗时
90	202500K	17005k	1： 11	79s
80	202500K	10903k	1： 18	78s
70	202500K	9255k	1： 21	80s

压缩效果：

Q=70 Q=80 Q=90

 H.264压缩

AVC的规格分为三等，从低到高分别为：Baseline、Main、High

             Baseline（最低Profile）级别支持I/P 帧，只支持无交错（Progressive）和CAVLC，一般用于低阶或需要额外容错的应用，比如视频通话、手机视频等；
             Main（主要Profile）级别提供I/P/B 帧，支持无交错（Progressive）和交错（Interlaced），同样提供对于CAVLC 和CABAC 的支持，用于主流消费类电子产品规格如低解码（相对而言）的mp4、便携的视频播放器、PSP和Ipod等；
             High（高端Profile，也叫FRExt）级别在Main的基础上增加了8x8 内部预测、自定义量化、无损视频编码和更多的YUV 格式（如4：4：4）用于广播及视频碟片存储（蓝光影片），高清电视的应用。
 

YUYV--H.264(x264)

profile级别	平均码率（ABR）	编码前（YUYV）	编码后（h264）	压缩比	耗时
baseline	2Mbps	202500K	1932K	1: 104	65s
high			1440K	1: 140	94s
baseline	3Mbps		2646K	1: 76	70s
high			2031K	1: 99	99s
baseline	4Mbps		3354K	1: 60	74s
high			2612K	1: 77	105s
baseline	5Mbps		3999K	1: 50	76s
high			3223K	1: 62	108s
baseline	6Mbps		4349K	1: 46	80s
high			3621K	1: 55	108s

图像效果：

baseline-2Mbps high-2Mbps​​​

 

baseline-3Mbps high-3Mbps

 

baseline-4Mbps

 

high-4Mbps

 

baseline-5Mbps high-5Mbps

 

baseline-6Mbps

 

high-6Mbps

结论:

1.就压缩率来说，H.264远远优于M-JPEG，H.264的压缩比一般能达到1：50甚至1：100以上，而M-JPEG压缩比一般小于1：20；同时由于高压缩率，经H.264压缩出的图像数据量远远小于M-JPEG，更利于实时传输，占用网络带宽更少。

2.图像质量：由于M-JPEG压缩率较小，所以能达到跟原图像接近的画质和清晰度。而H.264为了满足高压缩率，所以在图像质量上略有损失。

结语：两种压缩方式的选择最主要还是在于使用场景，合理选用。若实时性要求较高，则h.264更适合，因为数据量较小，便于传输；若对实时性要求不是很高，能接受大数据量的图像，且对图像质量要求更高的话，可考虑M-JPEG方式。