MPEG4 je kompresná technológia vhodná na sledovanie
MPEG4 bol oznámený v novembri 1998. Medzinárodný štandard MPEG4, ktorý sa mal pôvodne začať používať v januári 1999, slúži nielen na kódovanie videa a zvuku pri určitej bitovej rýchlosti, ale venuje väčšiu pozornosť interaktivite a flexibilite multimediálne systémy. Odborníci z odbornej skupiny MPEG tvrdo pracujú na príprave MPEG-4. Štandard MPEG-4 sa používa hlavne vo videotelefónoch, video e-mailoch a elektronických správach atď. Požiadavky na jeho prenosovú rýchlosť sú pomerne nízke, medzi 4800-64000 bitmi / s, a rozlíšenie medzi 4800-64000 bitmi / s. Je to 176X144. MPEG-4 využíva veľmi úzku šírku pásma, komprimuje a prenáša dáta pomocou technológie rekonštrukcie rámcov, aby získal čo najmenej údajov a najlepšiu kvalitu obrazu.
V porovnaní s MPEG-1 a MPEG-2 je charakteristikou MPEG-4 to, že je vhodnejší pre interaktívne AV služby a vzdialené sledovanie. MPEG-4 je prvý štandard pre dynamický obraz, ktorý vás zmení z pasívneho na aktívny (už nielen sledovanie, umožňuje vám pripojiť sa, teda interaktívne); ďalším znakom je jeho komplexnosť; zo zdroja sa MPEG-4 pokúša zmiešať prírodné objekty s objektmi vytvorenými človekom (v zmysle vizuálnych efektov). Cieľ návrhu MPEG-4 má tiež širšiu adaptabilitu a škálovateľnosť. MPEG4 sa snaží dosiahnuť dva ciele:
1. Multimediálna komunikácia pri nízkej bitovej rýchlosti;
2. Ide o syntézu multimediálnej komunikácie vo viacerých odvetviach.
Podľa tohto cieľa MPEG4 predstavuje AV objekty (Audio / Visaul Objects), ktoré umožňujú viac interaktívnych operácií. Rozlíšenie videa MPEG-4 je pomerne vysoké a dátový tok je relatívne nízky. Hlavným dôvodom je, že MPEG-4 využíva technológiu ACE (Advanced Decoding Efficiency), čo je sada pravidiel kódovacieho algoritmu použitých v MPEG-4 po prvýkrát. Cieľová orientácia súvisiaca s ACE môže umožniť veľmi nízke dátové rýchlosti. V porovnaní s MPEG-2 môže ušetriť 90% úložného priestoru. MPEG-4 možno tiež široko upgradovať v audio a video streamoch. Keď sa video zmení medzi 5 kb / s a 10 Mb / s, zvukový signál je možné spracovať medzi 2 kb / s a 24 kb / s. Je obzvlášť dôležité zdôrazniť, že štandard MPEG-4 je objektovo orientovaná metóda kompresie. Nejde len o rozdelenie obrazu na niektoré bloky ako MPEG-1 a MPEG-2, ale podľa obsahu obrazu, objektov (objekty, znaky, pozadie). Je to rozdelené na vykonávanie kódovania medzi snímkami a medzi snímkami. a kompresia a umožňuje flexibilné prideľovanie kódových rýchlostí medzi rôzne objekty. Dôležitým objektom je pridelených viac bajtov a sekundárnym objektom menej bajtov. Teda, kompresný pomer je výrazne vylepšený, takže môže dosiahnuť lepšie výsledky pri nižšej kódovej rýchlosti. Objektovo orientovaná metóda kompresie MPEG-4 taktiež umožňuje lepšie odrážať funkciu a presnosť detekcie obrazu. Funkcia detekcie obrazu umožňuje systému videorekordéra s pevným diskom získať lepšiu funkciu výstrahy pohybu videa.
Stručne povedané, MPEG-4 je úplne nový štandard kódovania videa s nízkou bitovou rýchlosťou a vysokým kompresným pomerom. Prenosová rýchlosť je 4.8 ~ 64kbit / s a zaberá pomerne malý úložný priestor. Napríklad pre farebnú obrazovku s rozlíšením 352 × 288 platí, že keď je priestor obsadený jednotlivými snímkami 1.3 kB, ak vyberiete 25 snímok za sekundu, bude to vyžadovať 120 kB za hodinu, 10 hodín za deň, 30 dní za mesiac a 36 GB na kanál za mesiac. Ak je to 8 kanálov, vyžaduje sa 288 GB, čo je samozrejme prijateľné.
V tejto oblasti existuje veľa druhov technológií, ale najzákladnejšie a najbežnejšie používané súčasne sú technológie MPEG1, MPEG2, MPEG4 a ďalšie. MPEG1 je technológia s vysokým kompresným pomerom, ale horšou kvalitou obrazu; zatiaľ čo technológia MPEG2 sa zameriava hlavne na kvalitu obrazu a kompresný pomer je malý, vyžaduje teda veľký úložný priestor; Technológia MPEG4 je v dnešnej dobe populárnejšou technológiou, ktorú je možné pomocou tejto technológie šetriť. Šetrí miesto, má vysokú kvalitu obrazu a nevyžaduje veľkú šírku pásma prenosu v sieti. Naopak, technológia MPEG4 je v Číne pomerne populárna a bola uznaná aj odborníkmi v odbore.
Podľa úvodu, pretože štandard MPEG4 používa ako prenosové médium telefónne linky, môžu byť dekodéry konfigurované na mieste podľa rôznych požiadaviek aplikácie. Rozdiel medzi ním a metódou kompresného kódovania založenou na vyhradenom hardvéri je v tom, že systém kódovania je otvorený a kedykoľvek je možné pridať nové a efektívne moduly algoritmu. MPEG4 upravuje metódu kompresie podľa priestorových a časových charakteristík obrázka tak, aby získal väčší kompresný pomer, nižší prúd kompresného kódu a lepšiu kvalitu obrazu ako MPEG1. Ciele jeho aplikácie sú pre úzkopásmový prenos, vysokokvalitnú kompresiu, interaktívne operácie a výrazy, ktoré integrujú prírodné objekty s objektmi vytvorenými človekom, pričom osobitne kladie dôraz na širokú adaptabilitu a škálovateľnosť. Preto je MPEG4 založený na charakteristikách popisu scény a dizajne zameranom na šírku pásma, čo ho robí veľmi vhodným pre oblasť video dohľadu, čo sa odráža hlavne v nasledujúcich aspektoch:
1. Ukladací priestor je uložený - priestor potrebný na prijatie MPEG4 je 1/10 priestoru MPEG1 alebo M-JPEG. Pretože MPEG4 môže navyše automaticky upravovať metódu kompresie podľa zmien scény, môže zabezpečiť, aby sa kvalita obrazu neznížila pre statické zábery, bežné športové scény a scény s intenzívnou aktivitou. Je to efektívnejšia metóda kódovania videa.
2. Vysoká kvalita obrazu - Najvyššie rozlíšenie obrazu MPEG4 je 720 x 576, čo je blízke obrazovému efektu DVD. MPEG4 založený na režime kompresie AV určuje, že môže zaručiť dobrú definíciu pre pohybujúce sa objekty, a že čas / čas / kvalita obrazu je nastaviteľná.
3. Požiadavka na šírku pásma sieťového prenosu nie je vysoká - pretože kompresný pomer MPEG4 je viac ako 10-násobok kompresného pomeru MPEG1 a M-JPEG rovnakej kvality, šírka pásma obsadená počas sieťového prenosu je iba asi 1/10 z toho. MPEG1 a M-JPEG rovnakej kvality. . Pri rovnakých požiadavkách na kvalitu obrazu potrebuje formát MPEG4 užšiu šírku pásma.
====================
Hlavné prvky nového štandardu kódovania videa H.264
Zhrnutie:
Pre praktické aplikácie je odporúčanie H.264 spoločne formulované dvoma hlavnými medzinárodnými normalizačnými organizáciami, ISO / IEC a ITU-T, novým vývojom v oblasti technológie kódovania videa. Má svoje jedinečné vlastnosti v multimódovom odhade pohybu, celočíselnej transformácii, zjednotenom kódovaní symbolov VLC a syntaxi vrstveného kódovania. Algoritmus H.264 má preto vysokú účinnosť kódovania a jeho aplikačné vyhliadky by mali byť zrejmé.
Kľúčové slová: video kódovanie obrazovej komunikácie JVT
Od 1980. rokov 26. storočia zavedenie dvoch hlavných sérií medzinárodných štandardov kódovania videa, MPEG-x formulovaných podľa ISO / IEC a H.261x formulovaných ITU-T, prinieslo novú éru video komunikačných a úložných aplikácií. Od odporúčaní pre kódovanie videa H.262 po H.3 / 1, MPEG-2/4/264 atď. Existuje spoločný cieľ, ktorý sa neustále sleduje, to znamená získať čo najviac pri najnižšej možnej bitovej rýchlosti (alebo skladovacia kapacita). Dobrá kvalita obrazu. Okrem toho, keď sa zvyšuje dopyt na trhu po prenose obrazu, je čoraz zreteľnejší problém s prispôsobením sa charakteristikám prenosu rôznych kanálov. Toto je problém, ktorý má vyriešiť nový štandard videa H.XNUMX, ktorý spoločne vyvinuli IEO / IEC a ITU-T.
H.261 je najskorší návrh kódovania videa, ktorého cieľom je štandardizovať technológiu kódovania videa v sieťových konferenčných televíznych aplikáciách ISDN a videotelefónoch. Algoritmus, ktorý používa, kombinuje hybridnú metódu kódovania medzisnímkovej predikcie, ktorá môže znížiť časovú redundanciu a DCT transformáciu, ktorá môže znížiť priestorovú redundanciu. Zhoduje sa s ISDN kanálom a rýchlosť jeho výstupného kódu je p × 64kbit / s. Ak je hodnota p malá, je možné prenášať iba obrázky s nízkym rozlíšením, čo je vhodné pre priame televízne hovory; keď je hodnota p veľká (napríklad p> 6), môžu sa prenášať televízne obrazy konferencie s lepšou definíciou. H.263 odporúča štandard kompresie obrazu s nízkou bitovou rýchlosťou, čo je technicky vylepšenie a rozšírenie H.261, a podporuje aplikácie s bitovou rýchlosťou menšou ako 64kbit / s. Ale v skutočnosti boli H.263 a novšie H.263 + a H.263 ++ vyvinuté na podporu aplikácií s plnou bitovou rýchlosťou. Je zrejmé, že podporuje mnoho obrazových formátov, napríklad Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF a dokonca 16CIF a ďalšie formáty.
Rýchlosť kódovania štandardu MPEG-1 je približne 1.2 Mbit / s a môže poskytnúť 30 snímok v kvalite CIF (352 × 288). Je určený na ukladanie videa a prehrávanie diskov CD-ROM. Základný algoritmus MPEG-l štandardnej video kódovacej časti je podobný H.261 / H.263 a sú prijaté také opatrenia ako pohybovo kompenzovaná medzisnímková predikcia, dvojrozmerné DCT a VLC kódovanie priebehu. Ďalej sú zavedené koncepty ako intra rámec (I), prediktívny rámec (P), obojsmerný prediktívny rámec (B) a DC rámec (D), aby sa ďalej zlepšila účinnosť kódovania. Na základe MPEG-1 štandard MPEG-2 priniesol určité vylepšenia v zlepšovaní rozlíšenia obrazu a kompatibility s digitálnou TV. Napríklad presnosť jeho pohybového vektora je polovica pixelov; v kódovacích operáciách (ako je odhad pohybu a DCT) Rozlišujte medzi „rámcom“ a „poľom“; zaviesť technológie škálovateľnosti kódovania, ako je priestorová škálovateľnosť, časová škálovateľnosť a škálovateľnosť pomeru signál-šum. Štandard MPEG-4 zavedený v posledných rokoch zaviedol kódovanie založené na audiovizuálnych objektoch (AVO: Audiovizuálny objekt), čo výrazne zlepšuje interaktívne schopnosti a efektivitu kódovania video komunikácie. MPEG-4 tiež prijal niektoré nové technológie, ako je tvarové kódovanie, adaptívne DCT, kódovanie videobjektov ľubovoľného tvaru a podobne. Ale základný video kodér MPEG-4 stále patrí k druhu hybridného kódovacieho zariadenia podobnému H.263.
Stručne povedané, odporúčanie H.261 je klasické kódovanie videa, H.263 je jeho vývojom a postupne ho v praxi nahradí, hlavne pri komunikácii, ale početné možnosti H.263 často stratia používateľov. Séria štandardov MPEG sa vyvinula od aplikácií pre pamäťové médiá po aplikácie, ktoré sa prispôsobujú prenosovým médiám. Základný rámec jeho základného kódovania videa je v súlade s H.261. Medzi nimi pútavá časť „objektového kódovania“ MPEG-4 stále existuje. Existujú technické prekážky a je ťažké ich všeobecne uplatniť. Preto nový návrh kódovania videa H.264 vyvinutý na tomto základe prekonáva slabé stránky oboch, zavádza novú metódu kódovania v rámci hybridného kódovania, zlepšuje efektivitu kódovania a čelí praktickým aplikáciám. Zároveň ju spoločne vytvorili dve hlavné medzinárodné normalizačné organizácie a jej aplikačné vyhliadky by mali byť zrejmé.
1. H.264 spoločnosti JVT
H.264 je nový štandard kódovania digitálneho videa vyvinutý spoločným video tímom (JVT: spoločný video tím) VCEG (Video Coding Experts Group) z ITU-T a MPEG (Moving Picture Coding Experts Group) ISO / IEC. Je súčasťou 10 noriem ITU-T H.264 a ISO / IEC MPEG-4. Vyžiadanie návrhov sa začalo v januári 1998. Prvý návrh bol dokončený v septembri 1999. Testovací model TML-8 bol vyvinutý v máji 2001. Rada FCD výboru H.264 bola schválená na 5. zasadaní JVT v júni 2002. Norma je v súčasnosti vo vývoji a očakáva sa, že bude oficiálne prijatá v prvej polovici budúceho roka.
H.264 je rovnako ako predchádzajúci štandard tiež hybridným kódovacím režimom DPCM plus transformačným kódovaním. Prijíma však výstižný návrh „návratu k základom“ bez mnohých možností a dosahuje oveľa lepší kompresný výkon ako H.263 ++; posilňuje adaptabilitu na rôzne kanály a prijíma štruktúru a syntax vhodnú pre sieť. Vedúce k spracovaniu chýb a strate paketov; široká škála aplikačných cieľov na uspokojenie potrieb rôznych rýchlostí, rôznych rozlíšení a rôznych príležitostí na prenos (ukladanie); jeho základný systém je otvorený a na jeho použitie nie sú potrebné žiadne autorské práva.
Technicky je v štandarde H.264 veľa dôležitých vecí, ako napríklad zjednotené kódovanie symbolov VLC, vysoká presnosť, odhad posunu vo viacerých režimoch, celočíselná transformácia založená na blokoch 4 × 4 a syntax kódovania s vrstvami. Vďaka týmto opatreniam má algoritmus H.264 veľmi vysokú účinnosť kódovania a pri rovnakej rekonštruovanej kvalite obrazu môže ušetriť asi 50% kódovej rýchlosti ako H.263. Štruktúra toku kódov H.264 má silnú adaptabilitu po sieti, zvyšuje možnosti zotavenia po chybe a dokáže sa dobre prispôsobiť aplikácii IP a bezdrôtových sietí.
2. Technické vlastnosti H264
Vrstvený dizajn
Algoritmus H.264 možno koncepčne rozdeliť do dvoch vrstiev: vrstva kódovania videa (VCL: Video Coding Layer) je zodpovedná za efektívne znázornenie video obsahu a vrstva sieťovej abstrakcie (NAL: Network Abstraction Layer) zodpovedá za vhodný spôsob. vyžadované sieťou. Zbaľte a preneste údaje. Hierarchická štruktúra kódovača H.264 je znázornená na obrázku 1. Medzi VCL a NAL je definované paketové rozhranie a súčasťou NAL je pakovanie a zodpovedajúca signalizácia. Týmto spôsobom úlohy vysokej efektívnosti kódovania a sieťovej prívetivosti dokončujú VCL, respektíve NAL.
Vrstva VCL obsahuje blokové hybridné kódovanie kompenzácie pohybu a niektoré nové funkcie. Rovnako ako predchádzajúce štandardy kódovania videa, aj H.264 nezahŕňa do konceptu funkcie ako predbežné spracovanie a následné spracovanie, čo môže zvýšiť flexibilitu štandardu.
NAL je zodpovedný za použitie segmentačného formátu siete nižšej vrstvy na zapuzdrenie údajov vrátane rámovania, signalizácie logických kanálov, využitia informácií o časovaní alebo koncového signálu sekvencie atď. Napríklad NAL podporuje formáty prenosu videa na kanáloch s prepínaním okruhov a podporuje formáty prenosu videa na internete pomocou RTP / UDP / IP. NAL obsahuje vlastné informácie o hlavičke, informácie o štruktúre segmentov a informácie o skutočnom zaťažení, to znamená údaje VCL vyššej vrstvy. (Ak sa použije technológia segmentácie údajov, môžu sa údaje skladať z niekoľkých častí).
Vysoko presný odhad režimu s viacerými režimami
H.264 podporuje pohybové vektory s presnosťou 1/4 alebo 1/8 pixelov. S presnosťou 1/4 pixela je možné na zníženie vysokofrekvenčného šumu použiť 6-ťapkový filter. Pre pohybové vektory s presnosťou 1/8 pixelov sa dá použiť zložitejší filter s 8 klepnutiami. Pri vykonávaní odhadu pohybu môže kódovač tiež zvoliť „vylepšené“ interpolačné filtre na zlepšenie účinku predikcie
V pohybovej predikcii H.264 možno makroblok (MB) rozdeliť do rôznych čiastkových blokov podľa obrázka 2, aby sa vytvorilo 7 rôznych režimov veľkostí blokov. Toto flexibilné a podrobné rozdelenie viacerých režimov je vhodnejšie pre tvar skutočných pohybujúcich sa objektov v obraze, čo sa výrazne zlepšuje
Zlepšila sa presnosť odhadu pohybu. Týmto spôsobom môže každý makroblok obsahovať 1, 2, 4, 8 alebo 16 pohybových vektorov.
V H.264 môže kódovač používať na odhad pohybu viac ako jeden predchádzajúci rámec, čo je takzvaná referenčná technológia s viacerými snímkami. Napríklad, ak 2 alebo 3 rámce sú iba kódované referenčné rámce, kódovač vyberie lepší predikčný rámec pre každý cieľový makroblok a pre každý makroblok určí, ktorý rámec sa použije na predikciu.
Transformácia celého čísla bloku 4 × 4
H.264 je podobný predchádzajúcemu štandardu a používa blokové transformačné kódovanie zvyšku, ale transformácia je celočíselná operácia namiesto operácie so skutočným číslom a proces je v zásade podobný ako v DCT. Výhodou tejto metódy je, že v kodéri a dekodéri je povolená rovnaká presná transformácia a inverzná transformácia, čo uľahčuje použitie jednoduchej aritmetiky s pevným bodom. Inými slovami, nie je tu žiadna „chyba inverznej transformácie“. Jednotka transformácie je 4 × 4 bloky, namiesto 8 × 8 blokov bežne používaných v minulosti. Keď sa zmenší veľkosť transformačného bloku, rozdelenie pohybujúceho sa objektu je presnejšie. Týmto spôsobom je nielen veľkosť výpočtu transformácie relatívne malá, ale aj chyba konvergencie na okraji pohybujúceho sa objektu je výrazne znížená. Aby metóda transformácie blokov malej veľkosti neprodukovala rozdiel v odtieňoch šedej medzi blokmi vo väčšej hladkej oblasti na obrázku, koeficient DC 16 4 × 4 blokov údajov jasu makrobloku v rámci snímky (každý malý blok Jeden , celkom 16) vykoná druhú transformáciu bloku 4 × 4 a vykoná transformáciu bloku 2 × 2 na DC koeficientoch 4 4 × 4 bloky chrominančných údajov (jeden pre každý malý blok, celkom 4).
Aby sa zlepšila schopnosť riadenia rýchlosti H.264, je zmena veľkosti kvantizačného kroku riadená na približne 12.5% namiesto neustáleho zvyšovania. Normalizácia amplitúdy transformačného koeficientu sa spracuje v procese inverznej kvantizácie, aby sa znížila výpočtová zložitosť. Kvôli zdôrazneniu vernosti farby je pre chrominančný koeficient prijatý malý rozmer kvantizačného kroku.
Jednotná VLC
V H.264 existujú dva spôsoby kódovania entropie. Jedným z nich je použitie zjednoteného VLC (UVLC: Universal VLC) pre všetky symboly, ktoré sa majú kódovať, a druhým je použitie obsahovo adaptívneho binárneho aritmetického kódovania (CABAC: Context-Adaptive). Binárne aritmetické kódovanie). CABAC je voliteľná možnosť, jeho kódovací výkon je o niečo lepší ako UVLC, ale výpočtová zložitosť je tiež vyššia. UVLC používa sadu kódových slov neobmedzenej dĺžky a konštrukčná štruktúra je veľmi pravidelná a do rovnakej kódovej tabuľky je možné kódovať rôzne objekty. Táto metóda je jednoduchá na vygenerovanie kódového slova a dekodér dokáže ľahko identifikovať predponu kódového slova a UVLC môže rýchlo získať resynchronizáciu, keď dôjde k bitovej chybe.
Tu sú x0, x1, x2, ... bity INFO a sú 0 alebo 1. Obrázok 4 uvádza prvých 9 kódových slov. Napríklad štvrté číselné slovo obsahuje INFO4. Dizajn tohto kódového slova je optimalizovaný na rýchlu resynchronizáciu, aby sa zabránilo chybám bitov.
intra pdikcia
V predchádzajúcich štandardoch série H.26x a MPEG-x sa používajú metódy medzisnímkovej predikcie. V kóde H.264 je pri kódovaní snímok Intra k dispozícii predpoveď vnútri snímky. Pre každý blok 4 × 4 (okrem špeciálneho spracovania okrajového bloku) je možné predpovedať každý pixel s iným váženým súčtom 17 najbližších predtým kódovaných pixelov (niektoré váhy môžu byť 0), to znamená, že tento pixel má 17 pixelov. v ľavom hornom rohu bloku. Je zrejmé, že tento druh intrarámcovej predikcie nie je v čase, ale je to algoritmus prediktívneho kódovania vykonávaný v priestorovej doméne, ktorý dokáže odstrániť priestorovú redundanciu medzi susednými blokmi a dosiahnuť efektívnejšiu kompresiu.
Na štvorci 4 × 4 sú a, b, ..., p 16 pixelov, ktoré sa dajú predvídať, a A, B, ..., P sú kódované pixely. Napríklad hodnotu bodu m možno predpovedať pomocou vzorca (J + 2K + L + 2) / 4 alebo podľa vzorca (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8, a tak ďalej. Podľa zvolených predikčných referenčných bodov existuje 9 rôznych režimov jasu, ale existuje iba 1 režim pre intrarámcovú predikciu chrominancie.
Pre IP a bezdrôtové prostredie
Koncept H.264 obsahuje nástroje na elimináciu chýb, ktoré uľahčujú prenos komprimovaného videa v prostredí s častými chybami a stratami paketov, napríklad robustnosť prenosu v mobilných alebo IP kanáloch.
Aby sa zabránilo chybám pri prenose, je možné časovú synchronizáciu vo video prúde H.264 dosiahnuť použitím obnovenia obrazu v rámci snímok a priestorovú synchronizáciu podporuje segmentované štruktúrované kódovanie. Súčasne, aby sa uľahčila resynchronizácia po bitovej chybe, je vo video dátach obrazu poskytnutý aj určitý resynchronizačný bod. Okrem toho obnovenie makroblokov v rámci snímky a viacnásobné referenčné makrobloky umožňujú kódovaču pri určovaní režimu makrobloku brať do úvahy nielen účinnosť kódovania, ale aj charakteristiky prenosového kanálu.
Okrem použitia zmeny veľkosti kroku kvantovania na prispôsobenie rýchlosti kódovania kanálu sa v H.264 často používa metóda segmentácie dát, aby sa vyrovnala so zmenou rýchlosti kódu kanálu. Všeobecne povedané, koncept segmentácie údajov je generovanie videodát s rôznymi prioritami v kódovači na podporu kvality služieb QoS v sieti. Napríklad je použitá metóda rozdelenia údajov založená na syntaxi, ktorá slúži na rozdelenie údajov každého rámca na niekoľko častí podľa ich dôležitosti, čo umožňuje zahodiť menej dôležité informácie pri pretečení medzipamäte. Môže sa tiež použiť podobná metóda časového rozdelenia údajov, ktorá sa dosiahne použitím viacerých referenčných rámcov v P a B rámci.
V aplikácii bezdrôtovej komunikácie môžeme podporovať veľké zmeny bitovej rýchlosti bezdrôtového kanála zmenou kvantizačnej presnosti alebo rozlíšenia priestoru a času každého rámca. Avšak v prípade multicastu je nemožné vyžadovať, aby kódovač reagoval na rôzne bitové rýchlosti. Preto na rozdiel od metódy FGS (Fine Granular Scalability) použitej v MPEG-4 (s nižšou účinnosťou), H.264 používa namiesto hierarchického kódovania SP rámce prepínania toku.
========================
3. Výkon TML-8
TML-8 je testovací režim H.264, použite ho na porovnanie a testovanie účinnosti kódovania videa H.264. PSNR poskytovaná výsledkami testu jasne ukázala, že v porovnaní s výkonom MPEG-4 (ASP: Advanced Simple Profile) a H.263 ++ (HLP: High Latency Profile) majú výsledky H.264 zjavné výhody. Ako je znázornené na obrázku 5.
PSNR H.264 je zjavne lepší ako PSNR MPEG-4 (ASP) a H.263 ++ (HLP). V porovnávacom teste 6 rýchlostí je PSNR H.264 v priemere o 2 dB vyšší ako MPEG-4 (ASP). Je to v priemere o 3dB viac ako H.263 (HLP). Šesť testovacích rýchlostí a ich súvisiace podmienky sú: rýchlosť 6 kbit / s, rýchlosť snímkovania 32f / s a formát QCIF; Rýchlosť 10 kbit / s, rýchlosť snímkovania 64f / s a formát QCIF; Rýchlosť 15kbit / s, rýchlosť snímkovania 128f / s a formát CIF; Rýchlosť 15kbit / s, rýchlosť snímkovania 256f / s a formát QCIF; Rýchlosť 15 kbit / s, snímková frekvencia 512f / s a formát CIF; Rýchlosť 30 kbit / s, snímková frekvencia 1024f / s a formát CIF.
4. obtiažnosť realizácie
Každý inžinier, ktorý zvažuje praktické aplikácie, musí venovať pozornosť vynikajúcemu výkonu H.264 a musí merať náročnosť jeho implementácie. Všeobecne sa dá povedať, že zlepšenie výkonu H.264 sa dosahuje za cenu zvýšenej zložitosti. S rozvojom technológie je však toto zvýšenie zložitosti v prijateľnom rozmedzí našej súčasnej alebo blízkej budúcnosti technológie. V skutočnosti, s ohľadom na obmedzenie zložitosti, H.264 neprijal niektoré obzvlášť výpočtovo nákladné vylepšené algoritmy. Napríklad H.264 nepoužíva technológiu globálnej kompenzácie pohybu, ktorá sa používa v MPEG-4 ASP. Zvýšená značná zložitosť kódovania.
H.264 aj MPEG-4 obsahujú B-snímky a presnejšie a kompaktnejšiepohybové interpolačné filtre lex ako MPEG-2, H.263 alebo MPEG-4 SP (jednoduchý profil). Aby bolo možné lepšie dokončiť odhad pohybu, H.264 významne zvýšil typy premenných veľkostí blokov a počet variabilných referenčných rámcov.
Požiadavky na pamäť H.264 RAM sa používajú hlavne na obrázky referenčných rámcov a väčšina kódovaných videí používa 3 až 5 rámcov referenčných obrázkov. Nevyžaduje viac ROM ako obvyklý kódovač videa, pretože H.264 UVLC používa dobre štruktúrovanú vyhľadávaciu tabuľku pre všetky typy údajov.
5. záverečné poznámky
H.264 má široké možnosti uplatnenia, ako je napríklad videokomunikácia v reálnom čase, internetový prenos videa, služby streamovania videa, viacbodová komunikácia v heterogénnych sieťach, komprimované videonahrávky, videodatabázy atď.
Technické charakteristiky odporúčaní H.264 možno zhrnúť do troch aspektov. Jedným z nich je zamerať sa na praktickosť, osvojiť si vyspelú technológiu, usilovať sa o vyššiu efektivitu kódovania a stručné vyjadrenie; druhou je zamerať sa na prispôsobenie sa mobilným sieťam a sieťam IP a prijať hierarchickú technológiu, ktorá formálne oddeľuje kódovanie a kanál, v podstate viac zohľadňuje vlastnosti kanála v algoritme zdrojového kódovača; tretím je to, že v základnom rámci hybridného kódovacieho zariadenia sú vyrobené všetky jeho hlavné kľúčové komponenty. Hlavné vylepšenia, ako napríklad odhad pohybu vo viacerých režimoch, predikcia v rámci snímky, predikcia viacerých snímok, zjednotená VLC, dvojrozmerná celočíselná transformácia 4 × 4 atď.
Doteraz nebol H.264 dokončený, ale kvôli vyššiemu kompresnému pomeru a lepšej adaptabilite kanála sa bude čoraz viac využívať v oblasti digitálnej video komunikácie alebo ukladania a jeho vývojový potenciál je neobmedzený.
Na záver je potrebné poznamenať, že vynikajúci výkon H.264 nie je bez nákladov, ale cenou je veľké zvýšenie výpočtovej zložitosti. Podľa odhadov je výpočtová zložitosť kódovania približne trikrát vyššia ako v prípade H.263 a zložitosť dekódovania približne dvojnásobná v porovnaní s H.2.
===========================
Správne porozumieť technologickým produktom H.264 a MPEG-4 a eliminovať falošnú propagandu výrobcu
Je známe, že norma pre videokodek H.264 má určitý stupeň pokroku, ale nejde o preferovaný štandard pre kódovanie videa, najmä ako produkt sledovania, pretože má aj určité technické chyby.
je súčasťou štandardu MPEG-4 časť 10 ako štandard videokodeku H.264, čo znamená, že je pripojený iba k desiatej časti MPEG-4. Inými slovami, H.264 nepresahuje rámec štandardu MPEG-4. Preto je nesprávne, že štandard H.264 a kvalita prenosu videa na internete sú vyššie ako MPEG-4. Prechod z MPEG-4 na H.264 je ešte nepochopiteľnejší. Najskôr pochopme správne vývoj MPEG-4:
1. MPEG-4 (SP) a MPEG-4 (ASP) sú prvé technológie produktu MPEG-4
MPEG-4 (SP) a MPEG-4 (ASP) boli navrhnuté v roku 1998. Jeho technológia sa vyvinula do súčasnosti a skutočne existujú určité problémy. Preto súčasný štátny technický personál, ktorý má schopnosť vyvíjať MPEG-4, neprijal túto spätnú technológiu vo videozáznamoch alebo videokonferenčných produktoch MPEG-4. Porovnanie produktov H.264 (technické produkty po roku 2005) a technológie MPEG-4 (SP) propagovanej na internete je skutočne nevhodné. Môže byť porovnanie výkonu IT produktov v rokoch 2005 a 2001 presvedčivé? . Tu je potrebné vysvetliť, že ide o správanie výrobcov, pokiaľ ide o technický humbuk.
Prosím, pozrite sa na porovnanie technológií:
Niektorí výrobcovia zavádzali porovnania: Pri rovnakej zrekonštruovanej kvalite obrazu redukuje H.264 bitovú rýchlosť o 50% v porovnaní s H.263 + a MPEG-4 (SP).
Tieto údaje v zásade porovnávajú údaje o nových technologických výrobkoch H.264 s údajmi o prvotných technologických výrobkoch MPEG-4, čo je pre porovnanie súčasných technologických výrobkov MPEG-4 bezvýznamné a zavádzajúce. Prečo produkty H.264 v roku 4 neporovnávali údaje s novými technologickými produktmi MPEG-2006? Vývoj technológie kódovania videa H.264 je skutočne veľmi rýchly, ale jej video dekódovací video efekt je ekvivalentný iba video efektu Microsoft Windows Media Player 9.0 (WM9). V súčasnosti napríklad technológia MPEG-4 používaná video serverom a videokonferenčným zariadením spoločnosti Huayi dosiahla technické špecifikácie (WMV) v technológii dekódovania videa a synchronizácia zvuku a videa je kratšia ako 0.15 s (do 150 milisekúnd). ). H.264 a Microsoft WM9 sa nemôžu zhodovať
2. Vyvíjajúca sa technológia dekodéra videa MPEG-4:
V súčasnosti sa technológia videodekodéra MPEG-4 rýchlo rozvíja, nie tak, ako to výrobcovia na internete koledujú. Výhodou súčasného obrazového štandardu H.264 je iba jeho kompresia a úložisko, ktoré je o 15-20% menšie ako súčasný úložný súbor MPEG-4 produktov Huayi, ale jeho formát videa nie je štandardným formátom. Dôvodom je, že H.264 neprijíma medzinárodne používaný formát úložiska a jeho videosúbory nemožno otvárať pomocou medzinárodne používaného softvéru tretích strán. Preto je v niektorých domácich vládach a agentúrach pri výbere zariadenia jasne uvedené, že videosúbory musia byť otvárané medzinárodne akceptovaným softvérom tretích strán. To je pri monitorovaní produktov skutočne dôležité. Najmä v prípade krádeže je potrebné, aby polícia získala dôkazy, analyzovala atď.
Vylepšená verzia video dekodéra MPEG-4 je (WMV) a zvuk sa líši podľa technológie kódovania a skúseností každého výrobcu. Súčasné vyspelé nové technologické produkty MPEG-4 od roku 2005 do roku 2006 sú z hľadiska výkonu oveľa vyššie ako technologické produkty H.264.
Pokiaľ ide o prenos: V porovnaní s novým MPETechnologický produkt G-4 H.264, má nasledujúce chyby:
1. Synchronizácia zvuku a videa: Synchronizácia zvuku a videa H.264 má určité problémy, hlavne pokiaľ ide o oneskorenie. Výkon prenosu H.264 je ekvivalentný s Microsoft Windows Media Player 9.0 (WM9). V súčasnosti technológia MPEG-4 prijatá sieťovým video serverom Huayi dosahuje oneskorenie menej ako 0.15 sekundy (150 milisekúnd) v oblasti video dohľadu a videokonferencií, čo je nad možnosti produktov H.264;
2. Účinnosť sieťového prenosu: prijmite H.2
Náš ďalší produkt:
