Vad är H.264-videokodning? Hur fungerar H.264-codec?

Videotekniken har genomgått en snabb utveckling under de senaste decennierna. Tidigare gjordes videor av stora samlingar av stillbilder, och de använde alltför skrymmande filer för att göra dem digitala. Men nu har videokodning medfört en teknisk övergång – komprimering av dessa filer för att förbruka mindre utrymme. Det har också varit möjligt att streama video över internet, både i realtid och på begäran.

En av de mest populära kodningsteknikerna är H.264 (AVC – Advanced Video Coding) som har kunnat lösa många kvalitetsproblem med avseende på videosändningar. Låt oss i dagens blogg lära oss vad H.264-videokodning är, hur det fungerar och dess fördelar i detalj.

Vad är H.264/AVC?

H.264 kallas även Advanced Video Coding (AVC) eller MPEG-4 Part 10. Det är en videokomprimeringsteknik som utvecklats gemensamt av International Telecommunications Union (som H.264) och International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission Moving Picture Expertgruppen (som MPEG-4 del 10, avancerad videokodning eller AVC).

Nuförtiden används H.264-codec oftast i videoströmning. Denna codec är en branschstandard för videokomprimering som hjälper kreatörer att spela in, komprimera och distribuera sina onlinevideor. Den levererar bra videokvalitet till lägre bithastigheter jämfört med tidigare standarder. Därför används det ofta i kabel-TV-sändningar och Blu-ray-skivor.

Som videocodec produceras H.264 ofta i MPEG-4-containerformatet, som använder tillägget .MP4, samt QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP för mobiltelefoner (.3GP), och MPEG-transportströmmen (.ts). Ibland är en H.264-video kodad med ljud komprimerat med Advanced Audio Coding (AAC) codec, en ISO/IEC-standard (MPEG4 del 3).

Hur fungerar H.264/AVC?

H.264-videokodaren utför prediktions-, transformations- och kodningsprocesser för att producera en komprimerad H.264-bitström. Den använder en blockorienterad standard med rörelsekonkurrens för att bearbeta ramar av videoinnehåll. Utdata kommer att vara makroblock som består av blockstorlekar så stora som 16×16 pixlar.

Nu utför H.264-videoavkodaren kompletterande processer som avkodning, omvänd transformation och rekonstruktion för att producera en avkodad videosekvens. Den tar emot den komprimerade H. 264-bitströmmen, avkodar varje syntaxelement och extraherar informationen som kvantiserade transformkoefficienter, prediktionsinformation, etc. Vidare kommer denna information att användas för att vända kodningsprocessen och återskapa en sekvens av videobilder. H.264-videokodnings- och avkodningsprocessen visas nedan.

Fördelar med H.264

1.Lägre bandbreddsanvändning och högre upplösningsövervakning – Det ger högkvalitativ överföring av full-motion video med lägre bandbreddskrav och lägre latens äntraditionella videostandardersom MPEG-2. H.264 använder en effektiv codec som ger bilder av hög kvalitet och använder minimal bandbredd.

2.Lägre H.264-bithastighet än andra format – Den har en 80 % lägre bithastighet än Motion JPEG-video. Det uppskattas att bithastighetsbesparingarna kan vara 50 % eller mer jämfört med MPEG-2. Till exempel kan H.264 ge en bättre bildkvalitet vid samma komprimerade bithastighet. Med en lägre bithastighet ger den samma bildkvalitet.

3.Minskad efterfrågan på videolagring – Det minskar storleken på digitalt videofilinnehåll med 50 % och använder mindre lagringsutrymme för att lagra video jämfört med andra standarder som visar sig vara avgörande för att möjliggöra enkel videoöverföring via IP.

4.Otrolig videokvalitet – Den levererar tydligt videoinnehåll av hög kvalitet med en datahastighet på ¼, vilket är hälften så stort som det andra videoformatet.

5.Effektivare – Det är två gånger mer effektivt och filstorleken är 3 gånger mindre än MPEG-2-codec – vilket gör detta komprimeringsformat mer effektivt. Denna codec resulterar i låg överföringsbandbredd för videoinnehåll.

6.Lämplig för videoinnehåll i slow motion – Det är extremt effektivt för low-motion video-codecs som använder megapixelkameror.