MPEG4 adalah teknologi pemampatan yang sesuai untuk pengawasan
MPEG4 diumumkan pada bulan November 1998. MPEG4 standard antarabangsa, yang awalnya diharapkan dapat digunakan pada bulan Januari 1999, bukan hanya untuk pengekodan video dan audio pada kadar bit tertentu, tetapi juga lebih memperhatikan interaktiviti dan fleksibiliti sistem multimedia. Ahli kumpulan ahli MPEG bekerja keras untuk merumuskan MPEG-4. Piawaian MPEG-4 digunakan terutama dalam Telefon Video, Email Video dan Berita Elektronik, dll. Keperluan kadar penghantarannya agak rendah, antara 4800-64000 bit / saat, dan resolusi antara 4800-64000 bit / saat. Ia adalah 176X144. MPEG-4 menggunakan lebar jalur yang sangat sempit, memampatkan dan menghantar data melalui teknologi rekonstruksi bingkai, untuk mendapatkan data paling sedikit dan memperoleh kualiti gambar yang terbaik.
Berbanding dengan MPEG-1 dan MPEG-2, ciri MPEG-4 adalah bahawa ia lebih sesuai untuk perkhidmatan AV interaktif dan pemantauan jarak jauh. MPEG-4 adalah standard gambar dinamik pertama yang mengubah anda dari pasif menjadi aktif (tidak lagi hanya menonton, membolehkan anda bergabung, iaitu interaktif); ciri lain daripadanya adalah kelengkapannya; dari sumbernya, MPEG-4 berupaya memadukan objek semula jadi dengan objek buatan manusia (dalam arti kesan visual). Matlamat reka bentuk MPEG-4 juga mempunyai kemampuan menyesuaikan dan skalabilitas yang lebih luas. MPEG4 berusaha mencapai dua matlamat:
1. Komunikasi multimedia di bawah kadar bit rendah;
2. Ini adalah sintesis komunikasi multimedia dalam pelbagai industri.
Mengikut tujuan ini, MPEG4 memperkenalkan objek AV (Objek Audio / Visaul), menjadikan operasi yang lebih interaktif dapat dilakukan. Resolusi kualiti video MPEG-4 agak tinggi, dan kadar data relatif rendah. Sebab utama adalah bahawa MPEG-4 mengadopsi teknologi ACE (Advanced Decoding Efficiency), yang merupakan sekumpulan peraturan algoritma pengekodan yang digunakan dalam MPEG-4 untuk pertama kalinya. Orientasi sasaran yang berkaitan dengan ACE dapat memungkinkan kadar data yang sangat rendah. Berbanding dengan MPEG-2, ia dapat menjimatkan 90% ruang simpanan. MPEG-4 juga dapat ditingkatkan secara meluas dalam aliran audio dan video. Apabila video berubah antara 5kb / s dan 10Mb / s, isyarat audio dapat diproses antara 2kb / s dan 24kb / s. Sangat penting untuk menekankan bahawa standard MPEG-4 adalah kaedah pemampatan berorientasikan objek. Ia bukan sekadar membagi gambar menjadi beberapa blok seperti MPEG-1 dan MPEG-2, tetapi menurut isi gambar, objek (objek, karakter, Latar Belakang) Ia dipisahkan untuk melakukan pengekodan intra-frame dan antar-frame dan pemampatan, dan membolehkan peruntukan kadar kod yang fleksibel di antara objek yang berbeza. Lebih banyak bait diperuntukkan untuk objek penting, dan lebih sedikit bait diperuntukkan untuk objek sekunder. Oleh itu, nisbah mampatan bertambah baik, sehingga dapat memperoleh hasil yang lebih baik pada kadar kod yang lebih rendah. Kaedah pemampatan berorientasikan objek MPEG-4 juga menjadikan fungsi dan ketepatan pengesanan gambar lebih tercermin. Fungsi pengesanan gambar membolehkan sistem perakam video cakera keras mempunyai fungsi penggera gerakan video yang lebih baik.
Ringkasnya, MPEG-4 adalah standard pengekodan video baru dengan kadar bit rendah dan nisbah mampatan tinggi. Kadar penghantaran adalah 4.8 ~ 64kbit / s, dan ia menempati ruang penyimpanan yang agak kecil. Contohnya, untuk layar warna dengan resolusi 352 × 288, Apabila ruang yang ditempati oleh setiap bingkai adalah 1.3KB, jika anda memilih 25 bingkai / saat, ia memerlukan 120KB per jam, 10 jam sehari, 30 hari sebulan , dan 36GB setiap saluran sebulan. Sekiranya ia mempunyai 8 saluran, diperlukan 288GB, yang jelas dapat diterima.
Terdapat banyak jenis teknologi di kawasan ini, tetapi yang paling asas dan paling banyak digunakan pada masa yang sama adalah MPEG1, MPEG2, MPEG4 dan teknologi lain. MPEG1 adalah teknologi dengan nisbah mampatan tinggi tetapi kualiti gambar lebih buruk; sementara teknologi MPEG2 terutama memfokuskan pada kualiti gambar, dan nisbah mampatannya kecil, sehingga memerlukan ruang penyimpanan yang besar; Teknologi MPEG4 adalah teknologi yang lebih popular pada masa kini, menggunakan teknologi ini dapat Menjimatkan ruang, mempunyai kualiti gambar yang tinggi, dan tidak memerlukan lebar jalur transmisi rangkaian yang tinggi. Sebaliknya, teknologi MPEG4 agak popular di China dan juga telah diakui oleh pakar industri.
Menurut pendahuluan, kerana standard MPEG4 menggunakan saluran telefon sebagai media penghantaran, penyahkod dapat dikonfigurasi di lokasi mengikut keperluan aplikasi yang berbeza. Perbezaan antara kaedah itu dan kaedah pengkodan mampatan berdasarkan perkakasan khusus adalah bahawa sistem pengekodan terbuka dan modul algoritma baru dan berkesan dapat ditambahkan pada bila-bila masa. MPEG4 menyesuaikan kaedah pemampatan mengikut ciri spasial dan temporal gambar, sehingga dapat memperoleh nisbah mampatan yang lebih besar, aliran kod mampatan yang lebih rendah dan kualiti gambar yang lebih baik daripada MPEG1. Tujuan aplikasinya adalah untuk transmisi jalur sempit, pemampatan berkualiti tinggi, operasi interaktif, dan ekspresi yang mengintegrasikan objek semula jadi dengan objek buatan manusia, sementara juga menekankan kemampuan menyesuaikan dan skalabilitas yang luas. Oleh itu, MPEG4 didasarkan pada ciri-ciri deskripsi pemandangan dan reka bentuk berorientasikan lebar jalur, yang menjadikannya sangat sesuai untuk bidang pengawasan video, yang terutama tercermin dalam aspek berikut:
1. Ruang simpanan disimpan - ruang yang diperlukan untuk mengadopsi MPEG4 adalah 1/10 daripada MPEG1 atau M-JPEG. Selain itu, kerana MPEG4 dapat secara otomatis menyesuaikan metode pemampatan sesuai dengan perubahan pemandangan, ia dapat memastikan bahawa kualiti gambar tidak akan menurun untuk gambar pegun, pemandangan sukan umum, dan pemandangan aktiviti yang sengit. Ia adalah kaedah pengekodan video yang lebih berkesan.
2. Kualiti gambar tinggi - Resolusi gambar tertinggi MPEG4 adalah 720x576, yang hampir dengan kesan gambar DVD. MPEG4 berdasarkan mod pemampatan AV menentukan bahawa ia dapat menjamin definisi yang baik untuk objek bergerak, dan kualiti waktu / waktu / gambar dapat disesuaikan.
3. Keperluan untuk lebar jalur transmisi rangkaian tidak tinggi - kerana nisbah mampatan MPEG4 lebih daripada 10 kali ganda daripada MPEG1 dan M-JPEG dengan kualiti yang sama, lebar jalur yang digunakan semasa penghantaran rangkaian hanya sekitar 1/10 dari itu MPEG1 dan M-JPEG dengan kualiti yang sama. . Di bawah syarat kualiti gambar yang sama, MPEG4 hanya memerlukan lebar jalur yang lebih sempit.
====================
Sorotan Teknikal Standard Pengekodan Video Baru H.264
Ringkasan:
Untuk aplikasi praktikal, cadangan H.264 yang dirumuskan bersama oleh dua organisasi standardisasi antarabangsa utama, ISO / IEC dan ITU-T, adalah perkembangan baru dalam teknologi pengekodan video. Ia mempunyai keunikannya dalam perkiraan gerakan multi-mod, transformasi integer, pengekodan simbol VLC bersatu, dan sintaks pengkodan berlapis. Oleh itu, algoritma H.264 mempunyai kecekapan pengekodan yang tinggi, dan prospek aplikasinya harus jelas.
Kata kunci: JVT komunikasi gambar pengekodan video
Sejak tahun 1980-an, pengenalan dua siri piawai pengkodan video antarabangsa, MPEG-x yang dirumuskan oleh ISO / IEC dan H.26x yang dirumuskan oleh ITU-T, mengantar era baru aplikasi komunikasi dan penyimpanan video. Dari cadangan pengekodan video H.261 hingga H.262 / 3, MPEG-1/2/4, dan lain-lain, ada tujuan bersama yang selalu dikejar, iaitu memperoleh sebanyak mungkin di bawah kadar bit serendah mungkin (atau kapasiti simpanan). Kualiti gambar yang baik. Lebih-lebih lagi, ketika permintaan pasar untuk pengiriman gambar meningkat, masalah bagaimana menyesuaikan diri dengan ciri-ciri transmisi saluran yang berlainan menjadi semakin jelas. Inilah masalah yang harus diselesaikan dengan standard video baru H.264 yang dikembangkan bersama oleh IEO / IEC dan ITU-T.
H.261 adalah cadangan pengekodan video yang paling awal, tujuannya adalah untuk menyeragamkan teknologi pengekodan video dalam TV konferensi rangkaian ISDN dan aplikasi telefon video. Algoritma yang digunakannya menggabungkan kaedah pengkodan hibrid ramalan antara bingkai yang dapat mengurangkan redundansi temporal dan transformasi DCT yang dapat mengurangkan redundansi spasial. Ia sesuai dengan saluran ISDN, dan kadar kod outputnya adalah p × 64kbit / s. Apabila nilai p kecil, hanya gambar dengan definisi rendah yang dapat dikirimkan, yang sesuai untuk panggilan TV tatap muka; apabila nilai p besar (seperti p> 6), gambar TV persidangan dengan definisi yang lebih baik dapat dihantar. H.263 mengesyorkan standard pemampatan gambar dengan kadar bit rendah, yang secara teknikal merupakan peningkatan dan pengembangan H.261, dan menyokong aplikasi dengan kadar bit kurang dari 64kbit / s. Tetapi sebenarnya H.263 dan kemudian H.263 + dan H.263 ++ telah dikembangkan untuk menyokong aplikasi kadar bit penuh. Ini dapat dilihat dari kenyataan bahawa ia menyokong banyak format gambar, seperti Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF dan bahkan 16CIF dan format lain.
Kadar kod standard MPEG-1 adalah sekitar 1.2Mbit / s, dan ia dapat memberikan 30 bingkai gambar berkualiti CIF (352 × 288). Ini diformulasikan untuk penyimpanan video dan pemutaran cakera CD-ROM. Algoritma asas bahagian pengekodan video standard MPEG-l adalah serupa dengan H.261 / H.263, dan langkah-langkah seperti ramalan inter-frame yang dikompensasi gerakan, pengekodan jangka panjang DCT dua dimensi, dan VLC juga digunakan. Sebagai tambahan, konsep seperti bingkai intra (I), bingkai ramalan (P), bingkai ramalan dua arah (B) dan bingkai DC (D) diperkenalkan untuk meningkatkan lagi kecekapan pengekodan. Berdasarkan MPEG-1, standard MPEG-2 telah membuat beberapa peningkatan dalam meningkatkan resolusi gambar dan keserasian dengan TV digital. Sebagai contoh, ketepatan vektor gerakannya adalah setengah piksel; dalam operasi pengekodan (seperti anggaran pergerakan dan DCT) Membezakan antara "bingkai" dan "medan"; memperkenalkan teknologi skalabiliti pengekodan, seperti skalabiliti spatial, skalabiliti temporal, dan skalabiliti nisbah isyarat-ke-bunyi. Standard MPEG-4 yang diperkenalkan dalam beberapa tahun terakhir telah memperkenalkan pengkodan berdasarkan objek audio-visual (AVO: Objek Audio-Visual), yang sangat meningkatkan kemampuan interaktif dan kecekapan pengekodan komunikasi video. MPEG-4 juga mengadopsi beberapa teknologi baru, seperti pengekodan bentuk, DCT adaptif, pengekodan objek video bentuk sewenang-wenang dan sebagainya. Tetapi pengekod video asas MPEG-4 masih tergolong dalam jenis pengekod hibrid yang serupa dengan H.263.
Ringkasnya, cadangan H.261 adalah pengekodan video klasik, H.263 adalah pengembangannya, dan secara beransur-ansur akan menggantikannya dalam praktik, terutama digunakan dalam komunikasi, tetapi banyak pilihan H.263 sering membuat pengguna bingung. Siri standard MPEG telah berkembang dari aplikasi untuk media penyimpanan ke aplikasi yang menyesuaikan diri dengan media transmisi. Rangka kerja asas pengekodan video utamanya selaras dengan H.261. Antaranya, bahagian "pengkodan berdasarkan objek" yang menarik dari MPEG-4 adalah kerana masih ada halangan teknikal, dan sukar untuk diterapkan secara universal. Oleh itu, cadangan pengekodan video baru H.264 yang dikembangkan berdasarkan asas ini mengatasi kelemahan keduanya, memperkenalkan kaedah pengekodan baru di bawah kerangka pengkodan hibrid, meningkatkan kecekapan pengekodan, dan menghadapi aplikasi praktikal. Pada masa yang sama, ia digubal bersama oleh dua organisasi standardisasi antarabangsa utama, dan prospek aplikasinya harus jelas.
1. JVT's H.264
H.264 adalah standard pengekodan video digital baru yang dikembangkan oleh pasukan video bersama (JVT: kumpulan video bersama) VCEG (Kumpulan Pakar Pengekodan Video) ITU-T dan MPEG (Kumpulan Pakar Pengekodan Gambar Bergerak) ISO / IEC. Ini adalah bahagian 10 dari ITU-T's H.264 dan ISO / IEC's MPEG-4. Permintaan draf bermula pada Januari 1998. Draf pertama disiapkan pada bulan September 1999. Model ujian TML-8 dikembangkan pada bulan Mei 2001. Papan FCD H.264 diluluskan pada mesyuarat JVT ke-5 pada bulan Jun 2002. Piawaian ini sedang dalam proses pengembangan dan dijangka akan diadopsi secara rasmi pada separuh pertama tahun depan.
H.264, seperti standard sebelumnya, juga merupakan mod pengekodan hibrid dari DPCM plus coding transform. Walau bagaimanapun, ia menggunakan reka bentuk ringkas "kembali ke asas", tanpa banyak pilihan, dan memperoleh prestasi mampatan yang jauh lebih baik daripada H.263 ++; ia menguatkan kemampuan menyesuaikan diri dengan pelbagai saluran dan menggunakan struktur dan sintaks "mesra rangkaian". Kondusif untuk memproses kesalahan dan kehilangan paket; pelbagai sasaran aplikasi untuk memenuhi keperluan kecepatan yang berbeza, resolusi yang berbeza, dan kesempatan penghantaran (penyimpanan) yang berbeza; sistem asasnya terbuka dan tidak ada hak cipta yang diperlukan untuk digunakan.
Secara teknikal, terdapat banyak sorotan dalam standard H.264, seperti pengekodan simbol VLC bersatu, ketepatan tinggi, perkiraan perpindahan pelbagai mod, transformasi integer berdasarkan blok 4 × 4, dan sintaks pengkodan berlapis. Langkah-langkah ini menjadikan algoritma H.264 mempunyai kecekapan pengekodan yang sangat tinggi, di bawah kualiti gambar yang sama, ia dapat menjimatkan sekitar 50% kadar kod daripada H.263. Struktur aliran kod H.264 mempunyai kemampuan penyesuaian rangkaian yang kuat, meningkatkan keupayaan pemulihan ralat, dan dapat menyesuaikan diri dengan aplikasi rangkaian IP dan tanpa wayar.
2. Sorotan teknikal H264
Reka bentuk berlapis
Algoritma H.264 dapat dibahagikan secara konseptual kepada dua lapisan: lapisan pengekodan video (VCL: Video Coding Layer) bertanggungjawab untuk perwakilan kandungan video yang cekap, dan lapisan abstraksi rangkaian (NAL: Network Abstraction Layer) bertanggungjawab untuk cara yang sesuai diperlukan oleh rangkaian. Kemas dan hantar data. Struktur hierarki pengekod H.264 ditunjukkan dalam Rajah 1. Antara muka berasaskan paket ditakrifkan antara VCL dan NAL, dan pembungkusan dan isyarat yang sesuai adalah sebahagian daripada NAL. Dengan cara ini, tugas kecekapan pengkodan tinggi dan keramahan rangkaian diselesaikan oleh VCL dan NAL masing-masing.
Lapisan VCL merangkumi pengekodan hibrid kompensasi gerakan berasaskan blok dan beberapa ciri baru. Seperti standard pengekodan video sebelumnya, H.264 tidak termasuk fungsi seperti pra-pemprosesan dan pasca pemprosesan dalam draf, yang dapat meningkatkan fleksibilitas standard.
NAL bertanggungjawab untuk menggunakan format segmentasi rangkaian lapisan bawah untuk merangkum data, termasuk pembingkaian, isyarat saluran logik, penggunaan maklumat masa, atau isyarat akhir urutan, dan lain-lain. Sebagai contoh, NAL menyokong format penghantaran video pada saluran yang diubah litar, dan menyokong format penghantaran video di Internet menggunakan RTP / UDP / IP. NAL merangkumi maklumat tajuknya sendiri, maklumat struktur segmen, dan maklumat muatan sebenar, iaitu data VCL lapisan atas. (Sekiranya teknologi segmentasi data digunakan, data mungkin terdiri dari beberapa bahagian).
Anggaran gerakan pelbagai mod berketepatan tinggi
H.264 menyokong vektor gerakan dengan ketepatan 1/4 atau 1/8 piksel. Pada ketepatan 1/4 piksel, penapis 6 ketukan dapat digunakan untuk mengurangi kebisingan frekuensi tinggi. Untuk vektor gerakan dengan ketepatan 1/8 piksel, penapis 8 ketukan yang lebih kompleks dapat digunakan. Semasa melakukan taksiran gerakan, pengekod juga dapat memilih saringan interpolasi "ditingkatkan" untuk meningkatkan kesan ramalan
Dalam ramalan gerakan H.264, blok makro (MB) dapat dibahagikan kepada sub-blok yang berbeza mengikut Rajah 2 hingga membentuk 7 mod ukuran blok yang berbeza. Pembahagian fleksibel dan terperinci berbilang mod ini lebih sesuai untuk bentuk objek bergerak sebenar dalam gambar, bertambah baik
Ketepatan anggaran pergerakan ditingkatkan. Dengan cara ini, setiap blok makro boleh mengandungi 1, 2, 4, 8, atau 16 vektor gerakan.
Dalam H.264, pengekod dibenarkan untuk menggunakan lebih dari satu bingkai sebelumnya untuk perkiraan gerakan, yang disebut teknologi rujukan multi-bingkai. Sebagai contoh, jika 2 atau 3 bingkai hanya bingkai rujukan yang dikodkan, pengekod akan memilih bingkai ramalan yang lebih baik untuk setiap macroblock sasaran, dan menunjukkan untuk setiap macroblock bingkai mana yang digunakan untuk ramalan.
Transformasi integer blok 4 × 4
H.264 serupa dengan standard sebelumnya, menggunakan pengekodan transformasi berasaskan blok untuk baki, tetapi transformasi adalah operasi integer dan bukan operasi nombor nyata, dan prosesnya pada dasarnya serupa dengan DCT. Kelebihan kaedah ini adalah bahawa transformasi ketepatan yang sama dan transformasi songsang dibenarkan dalam pengekod dan penyahkod, yang memudahkan penggunaan aritmetik titik tetap sederhana. Dengan kata lain, tidak ada "ralat transformasi terbalik" di sini. Unit transformasi adalah blok 4 × 4, bukannya blok 8 × 8 yang biasa digunakan pada masa lalu. Oleh kerana ukuran blok transform dikurangkan, pembahagian objek bergerak lebih tepat. Dengan cara ini, bukan hanya jumlah pengiraan transformasi yang relatif kecil, tetapi juga kesalahan penumpuan di pinggir objek yang bergerak sangat berkurang. Agar kaedah transformasi blok bersaiz kecil tidak menghasilkan perbezaan skala kelabu antara blok di kawasan licin yang lebih besar dalam gambar, pekali DC 16 4 × 4 blok data kecerahan makroblock intra-bingkai (setiap blok kecil , sejumlah 16) melakukan transformasi blok 4 × 4 kedua, dan melakukan transformasi blok 2 × 2 pada pekali DC dari 4 4 × 4 blok data krominans (satu untuk setiap blok kecil, 4 keseluruhan).
Untuk meningkatkan kemampuan kawalan kadar H.264, perubahan ukuran langkah kuantisasi dikawal pada sekitar 12.5% dan bukannya kenaikan berterusan. Normalisasi amplitud koefisien transform diproses dalam proses kuantisasi terbalik untuk mengurangkan kerumitan komputasi. Untuk menekankan kesetiaan warna, ukuran langkah pengukuran kecil digunakan untuk pekali krominans.
VLC bersatu
Terdapat dua kaedah untuk pengkodan entropi di H.264. Salah satunya adalah menggunakan VLC bersatu (UVLC: Universal VLC) untuk semua simbol yang akan dikodkan, dan yang lain adalah menggunakan pengekodan aritmetik binari yang beradaptasi kandungan (CABAC: Context-Adaptive). Pengekodan Aritmetik Binari). CABAC adalah pilihan pilihan, prestasi pengekodannya sedikit lebih baik daripada UVLC, tetapi kerumitan komputasi juga lebih tinggi. UVLC menggunakan kumpulan kata kod yang panjangnya tidak terhad, dan struktur reka bentuknya sangat biasa, dan objek yang berbeza dapat dikodkan dengan jadual kod yang sama. Kaedah ini mudah menghasilkan kata sandi, dan penyahkod dapat mengenal pasti awalan kata laluan dengan mudah, dan UVLC dapat dengan cepat mendapatkan penyegerakan semula apabila berlaku sedikit kesalahan
Di sini, x0, x1, x2, ... adalah INFO bit, dan 0 atau 1. Rajah 4 menyenaraikan 9 kod kata pertama. Contohnya, kata nombor ke-4 mengandungi INFO01. Reka bentuk kata kod ini dioptimumkan untuk penyegerakan semula yang cepat untuk mengelakkan kesalahan bit.
intra pdiction
Dalam standard siri H.26x dan MPEG-x siri sebelumnya, kaedah ramalan antara bingkai digunakan. Pada H.264, ramalan intra-bingkai tersedia ketika mengekod gambar Intra. Untuk setiap blok 4 × 4 (kecuali untuk perlakuan khas blok tepi), setiap piksel dapat diramalkan dengan jumlah wajaran yang berbeza dari 17 piksel yang dikodkan sebelumnya yang terdekat (beberapa bobot dapat 0), iaitu piksel ini 17 piksel di sudut kiri atas blok. Jelas, ramalan intra-bingkai semacam ini tidak tepat pada waktunya, tetapi algoritma pengekodan ramalan yang dilakukan dalam domain spatial, yang dapat menghilangkan kelebihan ruang antara blok bersebelahan dan mencapai pemampatan yang lebih berkesan.
Di petak 4 × 4, a, b, ..., p adalah 16 piksel yang akan diramalkan, dan A, B, ..., P adalah piksel yang dikodkan. Sebagai contoh, nilai titik m dapat diramalkan oleh formula (J + 2K + L + 2) / 4, atau dengan formula (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8, dan sebagainya. Menurut titik rujukan ramalan yang dipilih, terdapat 9 mod berbeza untuk pencahayaan, tetapi hanya ada 1 mod untuk ramalan intra-bingkai krominans.
Untuk persekitaran IP dan tanpa wayar
Draf H.264 mengandungi alat untuk penghapusan kesalahan untuk memudahkan penghantaran video yang dimampatkan di persekitaran dengan kesalahan yang kerap dan kehilangan paket, seperti ketahanan transmisi di saluran mudah alih atau saluran IP.
Untuk menahan kesalahan penghantaran, penyegerakan waktu dalam aliran video H.264 dapat dilakukan dengan menggunakan penyegaran gambar intra-bingkai, dan sinkronisasi spasial didukung oleh pengkodean terstruktur slice. Pada masa yang sama, untuk memudahkan penyegerakan semula setelah berlaku sedikit kesalahan, titik penyegerakan tertentu juga disediakan dalam data video suatu gambar. Sebagai tambahan, penyegaran makroblock intra-bingkai dan macroblock pelbagai rujukan membolehkan pengekod mempertimbangkan bukan sahaja kecekapan pengekodan, tetapi juga ciri saluran transmisi ketika menentukan mod maclock.
Selain menggunakan perubahan ukuran langkah pengukuran untuk menyesuaikan diri dengan laju kod saluran, pada H.264, metode segmentasi data sering digunakan untuk mengatasi perubahan laju kod saluran. Secara umum, konsep segmentasi data adalah untuk menghasilkan data video dengan keutamaan yang berbeza dalam encoder untuk menyokong kualiti perkhidmatan QoS dalam rangkaian. Sebagai contoh, kaedah pemisahan data berasaskan sintaks digunakan untuk membahagikan data setiap bingkai menjadi beberapa bahagian mengikut kepentingannya, yang membolehkan maklumat yang kurang penting dibuang ketika buffer meluap. Metode pemisahan data temporal yang serupa juga dapat digunakan, yang dicapai dengan menggunakan beberapa bingkai rujukan dalam bingkai P dan B.
Dalam penerapan komunikasi tanpa wayar, kita dapat mendukung perubahan kadar bit besar dari saluran tanpa wayar dengan mengubah ketepatan kuantisasi atau resolusi ruang / waktu setiap bingkai. Walau bagaimanapun, dalam kes multicast, mustahil untuk memerlukan pengekod bertindak balas terhadap kadar bit yang berbeza-beza. Oleh itu, tidak seperti kaedah FGS (Fine Granular Scalability) yang digunakan dalam MPEG-4 (dengan kecekapan yang lebih rendah), H.264 menggunakan aliran SP menukar aliran dan bukannya pengkodan hierarki.
==========================
3. Prestasi TML-8
TML-8 adalah mod ujian H.264, menggunakannya untuk membandingkan dan menguji kecekapan pengekodan video H.264. PSNR yang disediakan oleh hasil ujian telah menunjukkan dengan jelas bahawa berbanding dengan prestasi MPEG-4 (ASP: Advanced Simple Profile) dan H.263 ++ (HLP: High Latency Profile), hasil H.264 mempunyai kelebihan yang jelas. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.
PSNR H.264 jelas lebih baik daripada MPEG-4 (ASP) dan H.263 ++ (HLP). Dalam ujian perbandingan 6 kelajuan, PSNR H.264 rata-rata 2dB lebih tinggi daripada MPEG-4 (ASP). Rata-rata 3dB lebih tinggi daripada H.263 (HLP). 6 kadar ujian dan keadaannya yang berkaitan adalah: kadar 32 kbit / s, kadar bingkai 10f / s dan format QCIF; Laju 64 kbit / s, kadar bingkai 15f / s dan format QCIF; Kadar 128kbit / s, Kadar bingkai 15f / s dan format CIF; Kadar 256kbit / s, kadar bingkai 15f / s dan format QCIF; Kadar 512 kbit / s, kadar bingkai 30f / s dan format CIF; Kadar 1024 kbit / s, kadar bingkai 30f / s dan format CIF.
4. kesukaran merealisasikan
Bagi setiap jurutera yang mempertimbangkan aplikasi praktikal, sambil memperhatikan prestasi H.264 yang unggul, ia pasti akan mengukur kesukaran pelaksanaannya. Secara amnya, peningkatan prestasi H.264 diperoleh dengan kos peningkatan kerumitan. Walau bagaimanapun, dengan perkembangan teknologi, peningkatan kerumitan ini berada dalam jangkauan yang dapat diterima dari teknologi semasa atau masa depan kita. Sebenarnya, dengan mempertimbangkan keterbatasan kerumitan, H.264 belum menerapkan beberapa algoritma yang sangat mahal. Sebagai contoh, H.264 tidak menggunakan teknologi pampasan gerakan global, yang digunakan dalam MPEG-4 ASP. Peningkatan kerumitan pengekodan yang ketara.
Kedua-dua H.264 dan MPEG-4 termasuk bingkai-B dan lebih tepat dan komprehensifpenapis interpolasi gerakan lex daripada MPEG-2, H.263 atau MPEG-4 SP (Profil ringkas). Untuk melengkapkan anggaran perkiraan yang lebih baik, H.264 telah meningkatkan jenis ukuran blok pemboleh ubah dan bilangan bingkai rujukan berubah-ubah.
Keperluan RAM H.264 digunakan terutamanya untuk gambar bingkai rujukan, dan kebanyakan video berkod menggunakan 3 hingga 5 bingkai gambar rujukan. Ia tidak memerlukan lebih banyak ROM daripada pengekod video biasa, kerana H.264 UVLC menggunakan jadual carian berstruktur dengan baik untuk semua jenis data
5. ucapan penutup
H.264 mempunyai prospek aplikasi yang luas, seperti komunikasi video masa nyata, penghantaran video Internet, perkhidmatan streaming video, komunikasi multi-titik pada rangkaian heterogen, penyimpanan video termampat, pangkalan data video, dll.
Ciri-ciri teknikal cadangan H.264 dapat diringkaskan menjadi tiga aspek. Salah satunya ialah memberi tumpuan kepada kepraktisan, mengadopsi teknologi yang matang, mengejar kecekapan pengekodan yang lebih tinggi, dan ekspresi ringkas; yang lain adalah memfokuskan diri untuk menyesuaikan diri dengan rangkaian mudah alih dan IP dan mengadopsi Teknologi hierarki, yang memisahkan pengekodan dan saluran secara formal, pada dasarnya, mengambil kira ciri saluran lebih banyak dalam algoritma pengekod sumber; yang ketiga adalah bahawa di bawah kerangka asas pengekod hibrid, komponen utama utamanya semuanya dibuat. Penambahbaikan utama, seperti perkiraan gerakan pelbagai mod, ramalan intra-bingkai, ramalan multi-bingkai, VLC bersatu, transformasi integer dua dimensi 4 × 4, dll.
Sejauh ini, H.264 belum dimuktamadkan, tetapi kerana nisbah mampatan yang lebih tinggi dan kemampuan penyesuaian saluran yang lebih baik, ia akan lebih banyak digunakan dalam bidang komunikasi atau penyimpanan video digital, dan potensi pengembangannya tidak terbatas.
Akhirnya, perlu diperhatikan bahawa prestasi unggul H.264 bukan tanpa kos, tetapi kosnya adalah peningkatan besar dalam kerumitan komputasi. Menurut anggaran, kerumitan pengkodan komputasi kira-kira tiga kali ganda daripada H.263, dan kerumitan penyahkodan Lebih kurang 2 kali H.263.
===========================
Memahami produk teknologi H.264 dan MPEG-4 dengan betul, dan menghapuskan propaganda palsu pengeluar
Diakui bahawa standard codec video H.264 mempunyai tahap kemajuan tertentu, tetapi itu bukan standard encoder video yang disukai, terutama sebagai produk pengawasan, kerana juga memiliki beberapa cacat teknikal.
termasuk dalam standard MPEG-4 Part 10 sebagai standard codec video H.264, yang bermaksud hanya terpasang pada bahagian kesepuluh MPEG-4. Dengan kata lain, H.264 tidak melebihi skop standard MPEG-4. Oleh itu, tidak betul bahawa standard H.264 dan kualiti penghantaran video di Internet lebih tinggi daripada MPEG-4. Peralihan dari MPEG-4 ke H.264 lebih tidak dapat difahami. Pertama, mari kita fahami perkembangan MPEG-4 dengan betul:
1. MPEG-4 (SP) dan MPEG-4 (ASP) adalah teknologi produk awal MPEG-4
MPEG-4 (SP) dan MPEG-4 (ASP) diusulkan pada tahun 1998. Teknologinya telah berkembang hingga sekarang, dan memang ada beberapa masalah. Oleh itu, kakitangan teknikal milik negara sekarang yang mempunyai kemampuan untuk mengembangkan MPEG-4 belum menggunakan teknologi mundur ini dalam pengawasan video MPEG-4 atau produk persidangan video. Perbandingan antara produk H.264 (produk teknikal selepas tahun 2005) dan teknologi MPEG-4 (SP) awal yang dipromosikan di Internet benar-benar tidak sesuai. Bolehkah perbandingan prestasi produk IT pada tahun 2005 dan 2001 meyakinkan? . Apa yang perlu dijelaskan di sini adalah bahawa ini adalah tingkah laku gembar-gembur teknikal pengeluar.
Sila lihat perbandingan teknologi:
Sebilangan perbandingan pengeluar sesat: Di bawah kualiti gambar yang dibina semula yang sama, H.264 mengurangkan kadar bit sebanyak 50% berbanding H.263 + dan MPEG-4 (SP).
Data ini pada dasarnya membandingkan data produk teknologi baru H.264 dengan data produk teknologi awal MPEG-4, yang tidak bermakna dan mengelirukan untuk membandingkan produk teknologi MPEG-4 semasa. Mengapa produk H.264 tidak membandingkan data dengan produk teknologi MPEG-4 baru pada tahun 2006? Perkembangan teknologi pengekodan video H.264 memang sangat pantas, tetapi kesan video penyahkodan videonya hanya setara dengan kesan video Windows Media Player 9.0 (WM9) Microsoft. Sebagai contoh, pada masa ini, teknologi MPEG-4 yang digunakan oleh pelayan video cakera keras Huayi dan peralatan persidangan video telah mencapai (WMV) spesifikasi teknikal dalam teknologi penyahkodan video, dan penyegerakan audio dan video kurang dari 0.15s (dalam jarak 150 milisaat ). H.264 dan Microsoft WM9 tidak dapat dipadankan
2. Teknologi penyahkod video MPEG-4 yang sedang berkembang:
Pada masa ini, teknologi penyahkod video MPEG-4 berkembang dengan pesat, tidak seperti yang dikeluarkan oleh pengeluar di Internet. Kelebihan standard gambar H.264 semasa hanya dalam pemampatan dan penyimpanannya, yang 15-20% lebih kecil daripada fail penyimpanan MPEG-4 semasa produk Huayi, tetapi format videonya bukan format standard. Sebabnya ialah H.264 tidak menggunakan format penyimpanan yang digunakan di peringkat antarabangsa, dan fail videonya tidak dapat dibuka dengan perisian pihak ketiga yang digunakan di peringkat antarabangsa. Oleh itu, di beberapa kerajaan dan agensi dalam negeri, ketika memilih peralatan, dinyatakan dengan jelas bahawa fail video mesti dibuka dengan perisian pihak ketiga yang diterima secara antarabangsa. Ini sangat penting untuk memantau produk. Terutama apabila berlaku kecurian, polis perlu mendapatkan bukti, menganalisis, dll.
Versi decoder video MPEG-4 yang ditingkatkan adalah (WMV), dan audio berbeza mengikut teknologi pengekodan dan pengalaman setiap pengeluar. Produk teknologi baru MPEG-4 yang matang dari tahun 2005 hingga 2006 jauh lebih tinggi daripada produk teknologi H.264 dari segi prestasi.
Dari segi penghantaran: Berbanding dengan MPE baruProduk teknologi G-4 H.264, terdapat kecacatan berikut:
1. Penyegerakan audio dan video: Penyegerakan audio dan video H.264 mempunyai beberapa masalah, terutamanya dari segi kelewatan. Prestasi penghantaran H.264 bersamaan dengan Windows Media Player 9.0 (WM9) Microsoft. Pada masa ini, teknologi MPEG-4 yang diadopsi oleh pelayan video rangkaian Huayi mencapai kelewatan kurang dari 0.15 saat (150 milisaat) dalam bidang pengawasan video dan persidangan video, yang berada di luar jangkauan produk H.264;
2. Kecekapan penghantaran rangkaian: mengamalkan H.2
produk kami yang lain:
