Какво е H.264 видео кодиране? Как работи кодекът H.264?

Видео технологията претърпя бърза еволюция през последните няколко десетилетия. По-рано видеоклиповете бяха направени от големи колекции от неподвижни снимки и те използваха прекалено обемисти файлове, за да ги направят цифрови. Но сега кодирането на видео доведе до технологичен преход – компресиране на тези файлове, за да заемат по-малко място. Също така е възможно да се предава поточно видео през интернет, както в реално време, така и при поискване.

Една от най-популярните технологии за кодиране е H.264 (AVC – усъвършенствано видео кодиране), която успя да реши много проблеми с качеството по отношение на видео излъчването. В днешния блог нека научим подробно какво представлява кодирането на видео H.264, как работи и неговите предимства.

Какво е H.264/AVC?

H.264 се нарича още Advanced Video Coding (AVC) или MPEG-4 Part 10. Това е технология за компресиране на видео, разработена съвместно от Международния съюз по телекомуникации (като H.264) и Международната организация по стандартизация/Международната електротехническа комисия Moving Picture Експертна група (като MPEG-4 част 10, Advanced Video Coding или AVC).

В днешно време кодекът H.264 се използва най-често при стрийминг на видео. Този кодек е индустриален стандарт за видео компресия, който помага на създателите да записват, компресират и разпространяват своите онлайн видеоклипове. Осигурява добро видео качество при по-ниски битрейт в сравнение с предишните стандарти. Следователно, той се използва широко в излъчване на кабелна телевизия и Blu-ray дискове.

Като видео кодек H.264 често се създава във формат MPEG-4 контейнер, който използва разширението .MP4, както и QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP за мобилни телефони (.3GP), и MPEG транспортния поток (.ts). Понякога H.264 видео се кодира с аудио, компресирано с кодека Advanced Audio Coding (AAC), ISO/IEC стандарт (MPEG4 част 3).

Как работи H.264/AVC?

Видео енкодерът H.264 изпълнява процеси на прогнозиране, трансформация и кодиране, за да произведе компресиран битов поток H.264. Той използва блоково ориентиран стандарт с конкуренция за движение за обработка на кадри от видео съдържание. Резултатът ще бъде макроблокове, които се състоят от блокове с размери до 16 × 16 пиксела.

Сега видеодекодерът H.264 извършва допълнителни процеси като декодиране, обратна трансформация и реконструкция, за да произведе декодирана видео последователност. Той получава компресирания битов поток H. 264, декодира всеки синтактичен елемент и извлича информацията като квантувани коефициенти на трансформация, прогнозна информация и т.н. Освен това тази информация ще се използва за обръщане на процеса на кодиране и пресъздаване на поредица от видео изображения. Процесът на H.264 кодиране и декодиране на видео е показан по-долу.

Предимства на H.264

1.Използване на по-ниска честотна лента и наблюдение с по-висока разделителна способност – Осигурява висококачествено предаване на видео с пълно движение с по-ниски изисквания за честотна лента и по-ниска латентност оттрадиционни видео стандартикато MPEG-2. H.264 използва ефективен кодек, който осигурява висококачествени изображения и използва минимална честотна лента.

2.По-нисък битрейт на H.264 в сравнение с други формати – Има 80% по-нисък битрейт от Motion JPEG видео. Изчислено е, че икономията на битрейт може да бъде 50% или повече в сравнение с MPEG-2. Например, H.264 може да осигури по-добро качество на изображението при същия компресиран битрейт. При по-нисък битрейт осигурява същото качество на изображението.

3.Намалено търсене на видео съхранение – Намалява размера на цифровото видео файлово съдържание с 50% и използва по-малко място за съхранение на видео в сравнение с други стандарти, които се оказват съществени, за да позволят лесно видео предаване през IP.

4.Невероятно качество на видео– Предоставя ясно, висококачествено видео съдържание при скорост на предаване на данни от ¼, което е половината от размера на другия видео формат.

5.По-ефективен – Той е два пъти по-ефективен, а размерът на файла е 3 пъти по-малък от MPEG-2 кодеците – което прави този формат за компресия по-ефективен. Този кодек води до ниска честотна лента на предаване за видео съдържание.

6.Подходящ за видеосъдържание със забавен каданс– Изключително ефективен е за видео кодеци с ниско движение, използващи мегапикселови камери.