¿Qué es la codificación de vídeo H.264? ¿Cómo funciona el códec H.264?

La tecnología de vídeo ha experimentado una rápida evolución en las últimas dos décadas. Anteriormente, los vídeos se hacían a partir de grandes colecciones de fotografías y utilizaban archivos excesivamente voluminosos para convertirlos en digitales. Pero ahora, la codificación de vídeo ha traído una transición tecnológica: comprimir estos archivos para consumir menos espacio. También ha sido posible transmitir vídeo a través de Internet, tanto en tiempo real como bajo demanda.

Una de las tecnologías de codificación más populares es H.264 (AVC – Advanced Video Coding) que ha podido resolver muchos problemas de calidad con respecto a la transmisión de video. En el blog de hoy, aprenderemos en detalle qué es la codificación de vídeo H.264, cómo funciona y sus ventajas.

¿Qué es H.264/AVC?

H.264 también se denomina codificación de vídeo avanzada (AVC) o MPEG-4 Parte 10. Es una tecnología de compresión de vídeo desarrollada conjuntamente por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (como H.264) y la Organización Internacional de Normalización/Comisión Electrotécnica Internacional de Imágenes en Movimiento. Grupo de expertos (como MPEG-4 Parte 10, Codificación de vídeo avanzada o AVC).

Hoy en día, el códec H.264 se utiliza con mayor frecuencia en la transmisión de vídeo. Este códec es un estándar industrial para la compresión de video que ayuda a los creadores a grabar, comprimir y distribuir sus videos en línea. Ofrece buena calidad de vídeo a tasas de bits más bajas en comparación con los estándares anteriores. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en transmisiones de televisión por cable y discos Blu-ray.

Como códec de vídeo, H.264 se produce frecuentemente en formato contenedor MPEG-4, que utiliza la extensión .MP4, así como QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP para teléfonos móviles (.3GP), y el flujo de transporte MPEG (.ts). A veces, un vídeo H.264 se codifica con audio comprimido con el códec Advanced Audio Coding (AAC), un estándar ISO/IEC (MPEG4 Parte 3).

¿Cómo funciona H.264/AVC?

El codificador de vídeo H.264 realiza procesos de predicción, transformación y codificación para producir un flujo de bits H.264 comprimido. Utiliza un estándar orientado a bloques con competencia de movimiento para procesar fotogramas de contenido de vídeo. El resultado serán macrobloques que constan de tamaños de bloques de hasta 16×16 píxeles.

Ahora, el decodificador de vídeo H.264 realiza procesos complementarios como decodificación, transformación inversa y reconstrucción para producir una secuencia de vídeo decodificada. Recibe el flujo de bits H. 264 comprimido, decodifica cada elemento de sintaxis y extrae información como coeficientes de transformación cuantificados, información de predicción, etc. Además, esta información se utilizará para invertir el proceso de codificación y recrear una secuencia de imágenes de vídeo. El proceso de codificación y decodificación de video H.264 se muestra a continuación.

Ventajas de H.264

1.Menor uso de ancho de banda y monitoreo de mayor resolución: proporciona transmisión de alta calidad de video de movimiento completo con menores requisitos de ancho de banda y menor latencia queestándares de vídeo tradicionalescomo MPEG-2. H.264 utiliza un códec eficiente que proporciona imágenes de alta calidad y utiliza un ancho de banda mínimo.

2.Tasa de bits H.264 más baja que otros formatos: tiene una tasa de bits 80% menor que el video Motion JPEG. Se estima que el ahorro en la tasa de bits puede ser del 50% o más en comparación con MPEG-2. Por ejemplo, H.264 puede proporcionar una mejor calidad de imagen con la misma tasa de bits comprimida. Con una tasa de bits más baja, proporciona la misma calidad de imagen.

3.Reducción de la demanda de almacenamiento de video: reduce el tamaño del contenido del archivo de video digital en un 50 % y utiliza menos almacenamiento para almacenar video en comparación con otros estándares que resultan esenciales para permitir una fácil transmisión de video a través de IP.

4.Increíble calidad de vídeo: ofrece contenido de vídeo claro y de alta calidad a una velocidad de datos de ¼, que es la mitad del tamaño del otro formato de vídeo.

5.Más eficiente: es dos veces más eficiente y el tamaño del archivo es 3 veces más pequeño que los códecs MPEG-2, lo que hace que este formato de compresión sea más eficiente. Este códec da como resultado un ancho de banda de transmisión bajo para contenido de video.

6.Adecuado para contenido de vídeo en cámara lenta: es extremadamente eficaz para códecs de vídeo en cámara lenta que utilizan cámaras de megapíxeles.