Co je to kódování videa H.264? Jak funguje kodek H.264?

Video technologie prošla v posledních několika desetiletích rychlým vývojem. Dříve se videa vytvářela z velkých sbírek statických fotografií a k jejich digitální úpravě využívaly příliš objemné soubory. Nyní však kódování videa přineslo technologický přechod – komprimaci těchto souborů, aby spotřebovaly méně místa. Bylo také možné streamovat video přes internet, a to jak v reálném čase, tak na vyžádání.

Jednou z nejpopulárnějších technologií kódování je H.264 (AVC – Advanced Video Coding), která dokázala vyřešit mnoho problémů s kvalitou s ohledem na video vysílání. V dnešním blogu se podrobně dozvíme, co je to kódování videa H.264, jak funguje a jaké jsou jeho výhody.

Co je H.264/AVC?

H.264 se také nazývá Advanced Video Coding (AVC) nebo MPEG-4 Part 10. Jedná se o technologii komprese videa společně vyvinutou Mezinárodní telekomunikační unií (jako H.264) a Mezinárodní organizací pro standardizaci/International Electrotechnical Commission Moving Picture Experts Group (jako MPEG-4 Part 10, Advanced Video Coding nebo AVC).

V dnešní době se kodek H.264 nejčastěji používá při streamování videa. Tento kodek je průmyslovým standardem pro kompresi videa, který pomáhá tvůrcům nahrávat, komprimovat a distribuovat jejich online videa. Poskytuje dobrou kvalitu videa při nižších přenosových rychlostech ve srovnání s předchozími standardy. Proto je široce používán ve vysílání kabelové televize a na discích Blu-ray.

Jako video kodek se H.264 často vyrábí v kontejnerovém formátu MPEG-4, který používá příponu .MP4, dále QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP pro mobilní telefony (.3GP), a transportní tok MPEG (.ts). Někdy je video H.264 kódováno zvukem komprimovaným pomocí kodeku Advanced Audio Coding (AAC), což je standard ISO/IEC (MPEG4 část 3).

Jak H.264/AVC funguje?

Video kodér H.264 provádí procesy predikce, transformace a kódování za účelem vytvoření komprimovaného bitového toku H.264. Ke zpracování snímků videoobsahu využívá blokově orientovaný standard s pohybovou soutěží. Výstupem budou makrobloky, které se skládají z velikostí bloků až 16×16 pixelů.

Nyní video dekodér H.264 provádí komplementární procesy, jako je dekódování, inverzní transformace a rekonstrukce, aby vytvořil dekódovanou videosekvenci. Přijímá komprimovaný bitový tok H. 264, dekóduje každý prvek syntaxe a extrahuje informace, jako jsou kvantované transformační koeficienty, predikční informace atd. Tyto informace budou dále použity k obrácení procesu kódování a opětovnému vytvoření sekvence videoobrazů. Proces kódování a dekódování videa H.264 je uveden níže.

Výhody H.264

1.Menší využití šířky pásma a monitorování s vyšším rozlišením – Poskytuje vysoce kvalitní přenos plně pohyblivého videa s nižšími požadavky na šířku pásma a nižší latencí nežtradiční video standardyjako MPEG-2. H.264 používá účinný kodek, který poskytuje vysoce kvalitní obraz a využívá minimální šířku pásma.

2.Nižší datový tok H.264 než jiné formáty – Má o 80 % nižší datový tok než video Motion JPEG. Odhaduje se, že úspora datového toku může být 50 % nebo více ve srovnání s MPEG-2. Například H.264 může poskytnout lepší kvalitu obrazu při stejném komprimovaném datovém toku. Při nižším datovém toku poskytuje stejnou kvalitu obrazu.

3.Snížená poptávka po úložišti videa – Snižuje velikost obsahu digitálních video souborů o 50 % a využívá méně úložného prostoru pro ukládání videa ve srovnání s jinými standardy, které se ukázaly jako nezbytné pro snadný přenos videa přes IP.

4.Neuvěřitelná kvalita videa – Poskytuje čistý a vysoce kvalitní video obsah s datovým tokem ¼, což je poloviční velikost než u jiného formátu videa.

5.Efektivnější – Je dvakrát efektivnější a velikost souboru je 3x menší než u kodeků MPEG-2 – díky tomu je tento kompresní formát efektivnější. Tento kodek má za následek nízkou šířku přenosového pásma pro video obsah.

6.Vhodné pro zpomalený video obsah – Je mimořádně efektivní pro video kodeky s nízkým pohybem využívající megapixelové kamery.