Què és la codificació de vídeo H.264? Com funciona el còdec H.264?

La tecnologia de vídeo ha experimentat una ràpida evolució en les últimes dues dècades. Abans, els vídeos es feien amb grans col·leccions de fotografies fixes i utilitzaven fitxers voluminosos excessius per fer-los digitals. Però ara, la codificació de vídeo ha comportat una transició tecnològica: comprimir aquests fitxers per consumir menys espai. També s'ha pogut transmetre vídeo a través d'Internet, tant en temps real com sota demanda.

Una de les tecnologies de codificació més populars és H.264 (AVC – Advanced Video Coding) que ha estat capaç de resoldre molts problemes de qualitat pel que fa a la transmissió de vídeo. Al bloc d'avui, anem a conèixer què és la codificació de vídeo H.264, com funciona i els seus avantatges en detall.

Què és H.264/AVC?

H.264 també s'anomena codificació de vídeo avançada (AVC) o MPEG-4 Part 10. És una tecnologia de compressió de vídeo desenvolupada conjuntament per la Unió Internacional de Telecomunicacions (com a H.264) i l'Organització Internacional per a la Normalització/Comissió Electrotècnica Internacional Moving Picture Grup d'experts (com a MPEG-4 Part 10, Advanced Video Coding o AVC).

Avui en dia, el còdec H.264 s'utilitza més habitualment en la transmissió de vídeo. Aquest còdec és un estàndard del sector per a la compressió de vídeo que ajuda els creadors a gravar, comprimir i distribuir els seus vídeos en línia. Ofereix una bona qualitat de vídeo a velocitats de bits més baixes en comparació amb estàndards anteriors. Per tant, s'utilitza àmpliament en emissions de televisió per cable i discos Blu-ray.

Com a còdec de vídeo, H.264 es produeix sovint en format contenidor MPEG-4, que utilitza l'extensió .MP4, així com QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP per a telèfons mòbils (.3GP), i el flux de transport MPEG (.ts). De vegades, un vídeo H.264 es codifica amb àudio comprimit amb el còdec Advanced Audio Coding (AAC), un estàndard ISO/IEC (MPEG4 Part 3).

Com funciona H.264/AVC?

El codificador de vídeo H.264 realitza processos de predicció, transformació i codificació per produir un flux de bits H.264 comprimit. Utilitza un estàndard orientat a blocs amb competència de moviment per processar fotogrames de contingut de vídeo. La sortida seran macroblocs que consisteixen en mides de bloc tan grans com 16 × 16 píxels.

Ara, el descodificador de vídeo H.264 realitza processos complementaris com la descodificació, la transformació inversa i la reconstrucció per produir una seqüència de vídeo descodificada. Rep el flux de bits H. 264 comprimit, descodifica cada element de sintaxi i extreu la informació com a coeficients de transformació quantificats, informació de predicció, etc. A més, aquesta informació s'utilitzarà per invertir el procés de codificació i recrear una seqüència d'imatges de vídeo. A continuació es mostra el procés de codificació i descodificació de vídeo H.264.

Avantatges de H.264

1.Menor ús d'amplada de banda i monitorització de major resolució: proporciona una transmissió d'alta qualitat de vídeo en moviment complet amb requisits d'amplada de banda inferiors i una latència menor queestàndards de vídeo tradicionalscom MPEG-2. H.264 utilitza un còdec eficient que proporciona imatges d'alta qualitat i utilitza un ample de banda mínim.

2.Taxa de bits H.264 més baixa que altres formats: té una taxa de bits un 80% més baixa que el vídeo Motion JPEG. S'estima que l'estalvi de velocitat de bits pot ser del 50% o més en comparació amb MPEG-2. Per exemple, H.264 pot proporcionar una millor qualitat d'imatge amb la mateixa taxa de bits comprimida. Amb una taxa de bits més baixa, proporciona la mateixa qualitat d'imatge.

3.Reducció de la demanda d'emmagatzematge de vídeo: redueix la mida del contingut del fitxer de vídeo digital en un 50% i utilitza menys emmagatzematge per emmagatzemar vídeo en comparació amb altres estàndards que resulten essencials per permetre una transmissió de vídeo fàcil a través d'IP.

4.Qualitat de vídeo increïble: ofereix contingut de vídeo clar i d'alta qualitat a una velocitat de dades d'¼, que és la meitat de la mida de l'altre format de vídeo.

5.Més eficient: és dues vegades més eficient i la mida del fitxer és 3 vegades més petita que els còdecs MPEG-2, fent que aquest format de compressió sigui més eficient. Aquest còdec té com a resultat un baix ample de banda de transmissió per al contingut de vídeo.

6.Adequat per a contingut de vídeo a càmera lenta: és extremadament eficient per a còdecs de vídeo de baix moviment que utilitzen càmeres de megapíxels.