Ի՞նչ է H.264 վիդեո կոդավորումը: Ինչպե՞ս է աշխատում H.264 կոդեկը:

Վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում տեսատեխնոլոգիան արագ էվոլյուցիայի է ենթարկվել: Ավելի վաղ տեսահոլովակներ էին նկարահանվում անշարժ լուսանկարների մեծ հավաքածուներից, և դրանք թվայնացնելու համար օգտագործում էին չափից ավելի ծավալուն ֆայլեր: Բայց հիմա վիդեո կոդավորումը տեխնոլոգիական անցում է բերել՝ սեղմելով այս ֆայլերը՝ ավելի քիչ տարածք սպառելու համար: Հնարավոր է նաև տեսանյութեր հեռարձակել ինտերնետով, ինչպես իրական ժամանակում, այնպես էլ ըստ պահանջի:

Կոդավորման ամենահայտնի տեխնոլոգիաներից մեկը H.264-ն է (AVC – Advanced Video Coding), որը կարողացել է լուծել վիդեո հեռարձակման որակի բազմաթիվ խնդիրներ: Այսօրվա բլոգում մանրամասն կիմանանք, թե ինչ է իրենից ներկայացնում H.264 վիդեո կոդավորումը, ինչպես է այն աշխատում և ինչ առավելություններ ունի:

Ի՞նչ է H.264/AVC-ն:

H.264-ը նաև կոչվում է Advanced Video Coding (AVC) կամ MPEG-4 Part 10: Այն տեսահոլովակների սեղմման տեխնոլոգիա է, որը համատեղ մշակվել է Հեռահաղորդակցության միջազգային միության (որպես H.264) և Ստանդարտացման միջազգային կազմակերպության/Միջազգային էլեկտրատեխնիկական հանձնաժողովի շարժական նկարի կողմից: Փորձագետների խումբ (որպես MPEG-4 Մաս 10, Ընդլայնված տեսանյութերի կոդավորում կամ AVC):

Մեր օրերում H.264 կոդեկը ամենից հաճախ օգտագործվում է վիդեո հոսքերում: Այս կոդեկը արդյունաբերական ստանդարտ է տեսանյութերի սեղմման համար, որն օգնում է ստեղծողներին ձայնագրել, սեղմել և տարածել իրենց առցանց տեսանյութերը: Այն ապահովում է լավ տեսանյութի որակ՝ ավելի ցածր բիթային արագությամբ՝ համեմատած նախորդ ստանդարտների հետ: Հետևաբար, այն լայնորեն օգտագործվում է կաբելային հեռուստատեսային հեռարձակման և Blu-ray սկավառակների մեջ:

Որպես վիդեո կոդեկ, H.264-ը հաճախ արտադրվում է MPEG-4 կոնտեյների ձևաչափով, որն օգտագործում է .MP4 ընդլայնումը, ինչպես նաև QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP բջջային հեռախոսների համար (.3GP), և MPEG տրանսպորտային հոսքը (.ts): Երբեմն, H.264 տեսահոլովակը կոդավորված է աուդիո սեղմված ձայնային ընդլայնված կոդավորման (AAC) կոդեկով, որը ISO/IEC ստանդարտ է (MPEG4 Մաս 3):

Ինչպե՞ս է աշխատում H.264/AVC-ն:

H.264 վիդեո կոդավորիչը կատարում է կանխատեսման, փոխակերպման և կոդավորման գործընթացներ՝ սեղմված H.264 բիթ հոսք արտադրելու համար: Այն օգտագործում է բլոկի վրա հիմնված ստանդարտ՝ շարժման մրցակցության հետ՝ վիդեո բովանդակության շրջանակները մշակելու համար: Արդյունքը կլինի մակրոբլոկներ, որոնք բաղկացած են 16×16 պիքսել չափերից:

Այժմ H.264 վիդեո ապակոդավորիչը կատարում է լրացուցիչ գործընթացներ, ինչպիսիք են վերծանումը, հակադարձ փոխակերպումը և վերակառուցումը, որպեսզի արտադրի վերծանված տեսահոլովակի հաջորդականություն: Այն ստանում է սեղմված H. 264 բիթ հոսքը, վերծանում է յուրաքանչյուր շարահյուսական տարր և քաղում է այնպիսի տեղեկատվությունը, ինչպիսիք են քվանտացված փոխակերպման գործակիցները, կանխատեսման տեղեկատվությունը և այլն: Ավելին, այս տեղեկատվությունը կօգտագործվի կոդավորման գործընթացը հակադարձելու և վիդեո պատկերների հաջորդականությունը վերստեղծելու համար: H.264 վիդեո կոդավորման և ապակոդավորման գործընթացը ներկայացված է ստորև:

H.264-ի առավելությունները

1.Ավելի ցածր թողունակության օգտագործում և ավելի բարձր լուծաչափի մոնիտորինգ – Այն ապահովում է ամբողջական շարժման տեսանյութի բարձրորակ փոխանցում՝ ավելի ցածր թողունակության պահանջներով և ավելի ցածր ուշացումով, քանավանդական վիդեո ստանդարտներMPEG-2-ի նման: H.264-ն օգտագործում է արդյունավետ կոդեկ, որն ապահովում է բարձրորակ պատկերներ և օգտագործում է նվազագույն թողունակություն:

2.Ավելի ցածր H.264 բիթ արագություն, քան մյուս ձևաչափերը – Այն ունի 80% ցածր բիթային արագություն, քան Motion JPEG տեսանյութը: Ենթադրվում է, որ բիթային արագության խնայողությունը կարող է լինել 50% կամ ավելի՝ համեմատած MPEG-2-ի հետ: Օրինակ, H.264-ը կարող է ապահովել ավելի լավ պատկերի որակ նույն սեղմված բիթային արագությամբ: Ավելի ցածր բիթային արագությամբ այն ապահովում է նույն պատկերի որակը:

3.Տեսանյութերի պահպանման պահանջարկի նվազեցում – Այն նվազեցնում է թվային վիդեո ֆայլի բովանդակության չափը 50%-ով և օգտագործում է ավելի քիչ պահեստ՝ վիդեո պահելու համար՝ համեմատած այլ ստանդարտների հետ, որոնք անհրաժեշտ են IP-ի միջոցով տեսանյութերի հեշտ փոխանցման համար:

4.Տեսանյութի անհավանական որակ – Այն ապահովում է հստակ, բարձրորակ վիդեո բովանդակություն ¼ տվյալների արագությամբ, ինչը մյուս տեսանյութի ձևաչափի կեսն է:

5.Ավելի արդյունավետ – Այն երկու անգամ ավելի արդյունավետ է, և ֆայլի չափը 3X անգամ փոքր է MPEG-2 կոդեկներից՝ դարձնելով այս սեղմման ձևաչափը ավելի արդյունավետ: Այս կոդեկը հանգեցնում է վիդեո բովանդակության փոխանցման ցածր թողունակության:

6.Հարմար է դանդաղ շարժման վիդեո բովանդակության համար – Այն չափազանց արդյունավետ է ցածր շարժման վիդեո կոդեկների համար, որոնք օգտագործում են մեգապիքսել տեսախցիկներ: