Што такое кадаванне відэа H.264? Як працуе кодэк H.264?

За апошнія некалькі дзесяцігоддзяў відэатэхналогія зведала імклівую эвалюцыю. Раней відэа рабіліся з вялікіх калекцый нерухомых фатаграфій, і яны выкарыстоўвалі празмерна аб'ёмныя файлы, каб зрабіць іх лічбавымі. Але цяпер кадзіраванне відэа прынесла тэхналагічны пераход - сцісканне гэтых файлаў, каб спажываць менш месца. Таксама стала магчымым трансляваць відэа праз Інтэрнэт як у рэжыме рэальнага часу, так і па запыце.

Адной з самых папулярных тэхналогій кадавання з'яўляецца H.264 (AVC - Advanced Video Coding), якая змагла вырашыць шмат праблем з якасцю відэавяшчання. У сённяшнім блогу давайце падрабязна даведаемся, што такое кадаванне відэа H.264, як яно працуе і яго перавагі.

Што такое H.264/AVC?

H.264 таксама называецца Advanced Video Coding (AVC) або MPEG-4, частка 10. Гэта тэхналогія сціску відэа, сумесна распрацаваная Міжнародным саюзам тэлекамунікацый (як H.264) і Міжнароднай арганізацыяй па стандартызацыі/Міжнароднай электратэхнічнай камісіяй Moving Picture Група экспертаў (як MPEG-4, частка 10, Advanced Video Coding або AVC).

У цяперашні час кодэк H.264 найбольш часта выкарыстоўваецца ў струменевым відэа. Гэты кодэк з'яўляецца галіновым стандартам для сціску відэа, які дапамагае стваральнікам запісваць, сціскаць і распаўсюджваць свае відэа ў Інтэрнэце. Ён забяспечвае добрую якасць відэа пры больш нізкіх бітрэйтах у параўнанні з папярэднімі стандартамі. Такім чынам, ён шырока выкарыстоўваецца ў кабельным тэлевяшчанні і дысках Blu-ray.

Як відэакодэк H.264 часта вырабляецца ў кантэйнерным фармаце MPEG-4, які выкарыстоўвае пашырэнне .MP4, а таксама QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP для мабільных тэлефонаў (.3GP), і транспартны паток MPEG (.ts). Часам відэа H.264 кадзіруецца з аўдыё, сціснутым з дапамогай кодэка Advanced Audio Coding (AAC), стандарту ISO/IEC (MPEG4, частка 3).

Як працуе H.264/AVC?

Кадавальнік відэа H.264 выконвае працэсы прагназавання, пераўтварэння і кадавання для атрымання сціснутага бітавага патоку H.264. Ён выкарыстоўвае блок-арыентаваны стандарт з канкурэнцыяй руху для апрацоўкі кадраў відэакантэнту. На выхадзе будуць макраблокі, якія складаюцца з блокаў памерам да 16×16 пікселяў.

Цяпер відэадэкодэр H.264 выконвае дадатковыя працэсы, такія як дэкадаванне, адваротнае пераўтварэнне і рэканструкцыя для стварэння дэкадзіраванай паслядоўнасці відэа. Ён атрымлівае сціснуты бітавы паток H. 264, дэкадуе кожны элемент сінтаксісу і здабывае такую ​​інфармацыю, як квантаваныя каэфіцыенты пераўтварэння, інфармацыю прагназавання і г. д. Далей гэтая інфармацыя будзе выкарыстоўвацца для зваротнага працэсу кадавання і аднаўлення паслядоўнасці відэамалюнкаў. Працэс кадавання і дэкадавання відэа H.264 паказаны ніжэй.

Перавагі H.264

1.Меншае выкарыстанне паласы прапускання і маніторынг з больш высокім разрозненнем - гэта забяспечвае высакаякасную перадачу відэа з поўным рухам з меншымі патрабаваннямі да прапускной здольнасці і меншай затрымкай, чымтрадыцыйныя стандарты відэаяк MPEG-2. H.264 выкарыстоўвае эфектыўны кодэк, які забяспечвае высокую якасць выявы і выкарыстоўвае мінімальную прапускную здольнасць.

2.Ніжэйшы бітрэйт H.264, чым у іншых фарматах – ён мае на 80% меншы бітрэйт, чым відэа Motion JPEG. Паводле ацэнак, эканомія бітрэйту можа складаць 50% і больш у параўнанні з MPEG-2. Напрыклад, H.264 можа забяспечыць лепшую якасць выявы пры тым жа сціснутым бітрэйце. Пры меншым бітрэйце ён забяспечвае такую ​​ж якасць выявы.

3.Зніжэнне попыту на захоўванне відэа – гэта памяншае памер кантэнту лічбавага відэафайла на 50% і выкарыстоўвае менш памяці для захоўвання відэа ў параўнанні з іншымі стандартамі, якія аказваюцца неабходнымі для лёгкай перадачы відэа праз IP.

4.Неверагодная якасць відэа– Ён забяспечвае выразны, высакаякасны відэакантэнт з хуткасцю перадачы дадзеных ¼, што складае палову памеру іншага фармату відэа.

5.Больш эфектыўны – ён у два разы больш эфектыўны, а памер файла ў 3 разы менш, чым у кодэкаў MPEG-2, што робіць гэты фармат сціску больш эфектыўным. Гэты кодэк прыводзіць да нізкай прапускной здольнасці перадачы відэакантэнту.

6.Падыходзіць для запаволенага відэакантэнту – надзвычай эфектыўны для відэакодэкаў з нізкім рухам, якія выкарыстоўваюць мегапіксэльныя камеры.