MPEG4 yra suspaudimo technologija, tinkama stebėjimui
MPEG4 buvo paskelbtas 1998 m. Lapkričio mėn. Tarptautinis standartas MPEG4, kurį iš pradžių buvo tikimasi pradėti naudoti 1999 m. Sausio mėn., Skirtas ne tik vaizdo ir garso kodavimui tam tikru bitų greičiu, bet ir daugiau dėmesio skiria vaizdo įrašų interaktyvumui ir lankstumui. daugialypės terpės sistemos. MPEG ekspertų grupės ekspertai stengiasi parengti MPEG-4. MPEG-4 standartas daugiausia naudojamas vaizdo telefonams, vaizdo el. Pašto ir elektroninėms naujienoms ir kt. Jo perdavimo spartos reikalavimai yra santykinai maži, tarp 4800-64000bits / s, o skiriamoji geba yra nuo 4800-64000bits / s. Tai 176X144. MPEG-4 naudoja labai siaurą pralaidumą, glaudina ir perduoda duomenis per kadrų rekonstravimo technologiją, kad gautų kuo mažiau duomenų ir gautų geriausią vaizdo kokybę.
Palyginti su MPEG-1 ir MPEG-2, MPEG-4 būdinga tai, kad jis labiau tinka interaktyvioms AV paslaugoms ir nuotoliniam stebėjimui. MPEG-4 yra pirmasis dinaminio vaizdo standartas, pakeičiantis jus iš pasyvaus į aktyvų (ne tik žiūrintį, leidžiantį prisijungti, tai yra interaktyviai); kitas jo bruožas yra jo visapusiškumas; iš šaltinio MPEG-4 bando sumaišyti natūralius daiktus su žmogaus sukurtais objektais (vaizdinių efektų prasme). MPEG-4 dizaino tikslas taip pat turi didesnį pritaikomumą ir mastelį. MPEG4 bando pasiekti du tikslus:
1. Daugialypės terpės ryšys esant mažam bitų greičiui;
2. Tai daugialypės terpės komunikacijos sintezė įvairiose pramonės šakose.
Atsižvelgiant į šį tikslą, MPEG4 pristato AV objektus (garso / „Visaul“ objektus), suteikdami daugiau interaktyvių operacijų. „MPEG-4“ vaizdo kokybės skiriamoji geba yra gana aukšta, o duomenų perdavimo sparta yra palyginti maža. Pagrindinė priežastis yra ta, kad MPEG-4 priima ACE (Advanced Decoding Efficiency) technologiją, kuri yra kodavimo algoritmo taisyklių rinkinys, pirmą kartą naudojamas MPEG-4. Tikslinė orientacija, susijusi su AKF, gali įgalinti labai mažą duomenų perdavimo spartą. Palyginti su MPEG-2, jis gali sutaupyti 90% vietos. MPEG-4 taip pat galima plačiai atnaujinti garso ir vaizdo srautuose. Kai vaizdo įrašas keičiasi nuo 5kb / s iki 10Mb / s, garso signalą galima apdoroti nuo 2kb / s iki 24kb / s. Ypač svarbu pabrėžti, kad MPEG-4 standartas yra į objektą orientuotas glaudinimo metodas. Vaizdas nėra paprasčiausiai padalijamas į kai kuriuos blokus, pvz., MPEG-1 ir MPEG-2, bet atsižvelgiant į vaizdo turinį, objektus (objektus, simbolius, foną). Jis yra atskiriamas, kad būtų galima koduoti kadre ir tarp kadro. ir suglaudinimas, ir leidžia lanksčiai paskirstyti kodo normas tarp skirtingų objektų. Daugiau baitų skiriama svarbiems objektams, o mažiau - antriniams objektams. Taigi glaudinimo laipsnis yra žymiai pagerintas, kad būtų galima gauti geresnius rezultatus esant mažesnei kodo spartai. Objektyvus MPEG-4 glaudinimo metodas taip pat labiau atspindi vaizdo aptikimo funkciją ir tikslumą. Vaizdo aptikimo funkcija suteikia galimybę kietajame diske esančiame vaizdo įrašymo įrenginyje turėti geresnę vaizdo judesio aliarmo funkciją.
Trumpai tariant, MPEG-4 yra visiškai naujas vaizdo įrašų kodavimo standartas, turintis mažą bitų spartą ir aukštą glaudinimo laipsnį. Perdavimo greitis yra 4.8 ~ 64 kbit / s, ir jis užima palyginti mažą saugojimo vietą. Pavyzdžiui, spalvotam ekranui, kurio skiriamoji geba yra 352 × 288, kai kiekvieno kadro užimama erdvė yra 1.3 KB, jei pasirinksite 25 kadrus per sekundę, reikės 120 KB per valandą, 10 valandų per dieną, 30 dienų per mėnesį. ir 36 GB kanalo per mėnesį. Jei tai yra 8 kanalai, reikia 288 GB, o tai akivaizdžiai priimtina.
Šioje srityje yra daugybė rūšių technologijų, tačiau pagrindinės ir plačiausiai naudojamos tuo pačiu metu yra MPEG1, MPEG2, MPEG4 ir kitos technologijos. MPEG1 yra technologija, turinti aukštą glaudinimo laipsnį, bet prastesnę vaizdo kokybę; o MPEG2 technologija daugiausia dėmesio skiria vaizdo kokybei, o glaudinimo laipsnis yra mažas, todėl tam reikia didelės vietos saugykloje; MPEG4 technologija šiais laikais yra populiaresnė technologija, naudojant šią technologiją galima taupyti vietą, turėti aukštą vaizdo kokybę ir nereikalauti didelio tinklo perdavimo pralaidumo. Priešingai, MPEG4 technologija yra gana populiari Kinijoje, ją taip pat pripažino pramonės ekspertai.
Pagal įvadą, kadangi MPEG4 standartas naudoja telefono linijas kaip perdavimo terpę, dekoderius galima sukonfigūruoti vietoje, atsižvelgiant į skirtingus programos reikalavimus. Skirtumas tarp jos ir suglaudinimo kodavimo metodo, pagrįsto tam skirta aparatine įranga, yra tai, kad kodavimo sistema yra atvira ir bet kada galima pridėti naujų ir efektyvių algoritmo modulių. MPEG4 glaudinimo metodą koreguoja atsižvelgdamas į vaizdo erdvines ir laiko ypatybes, kad gautų didesnį glaudinimo laipsnį, mažesnį glaudinimo kodo srautą ir geresnę vaizdo kokybę nei MPEG1. Jo taikymo tikslai yra siauros juostos perdavimas, aukštos kokybės glaudinimas, interaktyvios operacijos ir išraiškos, integruojančios natūralius objektus su žmogaus sukurtais objektais, taip pat ypač pabrėžiant platų pritaikomumą ir mastelį. Todėl MPEG4 yra pagrįstas siužeto aprašymo ir į juostos plotį orientuoto dizaino ypatybėmis, todėl jis labai tinka vaizdo stebėjimo sferai, o tai daugiausia atspindi šie aspektai:
1. Saugoma vieta - MPEG4 pritaikymui reikalinga erdvė yra 1/10 MPEG1 arba M-JPEG. Be to, kadangi MPEG4 gali automatiškai koreguoti glaudinimo būdą pagal scenos pokyčius, tai gali užtikrinti, kad nejudės nuotraukų kokybė, bendros sporto scenos ir intensyvios veiklos scenos. Tai efektyvesnis vaizdo įrašų kodavimo metodas.
2. Aukšta vaizdo kokybė - didžiausia MPEG4 vaizdo skiriamoji geba yra 720x576, kuri yra artima DVD vaizdo efektui. MPEG4, paremtas AV suspaudimo režimu, nustato, kad jis gali garantuoti gerą judančių objektų apibrėžimą, o laiko / laiko / vaizdo kokybė yra reguliuojama.
3. Tinklo perdavimo pralaidumo reikalavimas nėra didelis - kadangi MPEG4 glaudinimo koeficientas yra daugiau nei 10 kartų didesnis nei tos pačios kokybės MPEG1 ir M-JPEG, tinklo perdavimo metu užimamas pralaidumas yra tik maždaug 1/10 to. tos pačios kokybės MPEG1 ir M-JPEG. . Pagal tuos pačius vaizdo kokybės reikalavimus MPEG4 reikia tik mažesnio pralaidumo.
====================
Naujo vaizdo įrašų kodavimo standarto H.264 techniniai akcentai
santrauka:
Praktiniam pritaikymui H.264 rekomendacija, kurią kartu suformulavo dvi pagrindinės tarptautinės standartizacijos organizacijos - ISO / IEC ir ITU-T, yra nauja vaizdo įrašų kodavimo technologijos plėtra. Jis turi savo unikalias ypatybes daugelio modų judesio įvertinimo, sveiko skaičiaus transformavimo, vieningo VLC simbolių kodavimo ir daugiasluoksnio kodavimo sintaksės atžvilgiu. Todėl H.264 algoritmas turi didelį kodavimo efektyvumą, todėl jo taikymo perspektyvos turėtų būti akivaizdžios.
Raktiniai žodžiai: vaizdo kodavimo vaizdo ryšys JVT
Nuo devintojo dešimtmečio įvedus dvi pagrindines tarptautinių vaizdo įrašų kodavimo standartų serijas, MPEG-x, suformuluotas ISO / IEC ir H.1980x, suformuluotas ITU-T, atsirado nauja vaizdo ryšio ir saugojimo programų era. Nuo vaizdo įrašų kodavimo H.26 rekomendacijų iki H.261 / 262, MPEG-3/1/2 ir kt., Yra bendras tikslas, kurio nuolat siekiama, tai yra gauti kuo daugiau naudojant mažiausią įmanomą bitų spartą (arba laikymo talpa). Gera vaizdo kokybė. Be to, didėjant rinkos paklausai dėl vaizdo perdavimo, vis labiau išryškėja problema, kaip prisitaikyti prie skirtingų kanalų perdavimo ypatybių. Šią problemą turi išspręsti naujas vaizdo standartas H.4, kurį kartu sukūrė IEO / IEC ir ITU-T.
H.261 yra ankstyviausias vaizdo įrašų kodavimo pasiūlymas, kurio tikslas - standartizuoti vaizdo įrašų kodavimo technologiją ISDN tinklo konferencijų televizijos ir vaizdo telefonų programose. Jo naudojamas algoritmas sujungia hibridinį tarp kadrų numatymo kodavimo metodą, kuris gali sumažinti laiko perteklių ir DCT transformaciją, kuri gali sumažinti erdvinį perteklių. Jis atitinka ISDN kanalą, o jo išvesties kodo sparta yra p × 64 kbit / s. Kai p reikšmė yra maža, galima perduoti tik mažos raiškos vaizdus, kurie yra tinkami tiesioginiams TV skambučiams; kai p reikšmė yra didelė (pvz., p> 6), galima perduoti geresnės raiškos konferencijų TV vaizdus. H.263 rekomenduoja mažo bitų dažnio vaizdo glaudinimo standartą, kuris yra techniškai patobulintas ir išplėstas H.261, ir palaiko programas, kurių sparta yra mažesnė nei 64 kb / s. Tačiau iš tikrųjų H.263 ir vėlesni H.263 + ir H.263 ++ buvo sukurti palaikyti visiško bitų spartos programas. Tai matyti iš to, kad jis palaiko daugybę vaizdo formatų, tokių kaip Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF ir net 16CIF bei kiti formatai.
MPEG-1 standarto kodo greitis yra apie 1.2Mbit / s, ir jis gali pateikti 30 CIF (352 × 288) kokybės vaizdų kadrų. Jis sukurtas vaizdo įrašų saugojimui ir kompaktinių diskų atkūrimui. Pagrindinis MPEG-l standartinės vaizdo įrašų kodavimo dalies algoritmas yra panašus į H.261 / H.263, taip pat yra priimtos tokios priemonės kaip judesio kompensuojamas tarp kadrų numatymas, dvimatis DCT ir VLC eigos ilgio kodavimas. Be to, pateikiamos tokios sąvokos kaip vidinis kadras (I), nuspėjamasis kadras (P), dvikryptis nuspėjamasis kadras (B) ir nuolatinės srovės kadras (D), siekiant dar labiau pagerinti kodavimo efektyvumą. Remiantis MPEG-1, MPEG-2 standartas patobulino vaizdo raišką ir suderinamumą su skaitmenine televizija. Pavyzdžiui, jo judesio vektoriaus tikslumas yra pusė pikselio; kodavimo operacijose (tokiose kaip judesio įvertinimas ir DCT) atskirti „kadrą“ ir „lauką“; pristatyti kodavimo mastelio technologijas, tokias kaip erdvinis mastelis, laiko mastelis ir signalo ir triukšmo santykio mastelis. Pastaraisiais metais įdiegtas MPEG-4 standartas pristatė garso ir vaizdo objektais pagrįstą kodavimą (AVO: Audio-Visual Object), o tai labai pagerina interaktyvias galimybes ir vaizdo ryšio kodavimo efektyvumą. MPEG-4 taip pat pritaikė keletą naujų technologijų, tokių kaip formos kodavimas, adaptyvus DCT, savavališkos formos vaizdo objektų kodavimas ir pan. Tačiau pagrindinis MPEG-4 vaizdo kodatorius vis tiek priklauso hibridiniam kodavimui, panašiam į H.263.
Trumpai tariant, H.261 rekomendacija yra klasikinis vaizdo kodavimas, H.263 yra jos kūrimas ir palaipsniui pakeis ją praktiškai, daugiausia naudojama ryšių srityje, tačiau dėl daugybės H.263 variantų vartotojai dažnai būna nuostolingi. MPEG standartų serija virto nuo laikmenų laikmenų programų iki programų, kurios prisitaiko prie perdavimo laikmenų. Pagrindinė vaizdo įrašų kodavimo sistema atitinka H.261. Tarp jų, akį traukianti „objektais pagrįsto kodavimo“ MPEG-4 dalis yra dėl vis dar Yra techninių kliūčių ir ją sunku visuotinai pritaikyti. Todėl šiuo pagrindu sukurtas naujas vaizdo įrašų kodavimo pasiūlymas H.264 pašalina šių dviejų trūkumus, įveda naują kodavimo metodą pagal hibridinio kodavimo sistemą, pagerina kodavimo efektyvumą ir yra praktiškai pritaikomas. Tuo pačiu metu jį kartu suformulavo dvi pagrindinės tarptautinės standartizacijos organizacijos, o jo taikymo perspektyvos turėtų būti akivaizdžios.
1. JVT H.264
H.264 yra naujas skaitmeninio vaizdo kodavimo standartas, kurį sukūrė bendra ITU-T VCEG (vaizdo įrašų kodavimo ekspertų grupė) ir ISO / IEC MPEG (judančių vaizdų kodavimo ekspertų grupė) vaizdo komanda (JVT: jungtinė vaizdo komanda). Tai yra ITU-T H.10 ir ISO / IEC MPEG-264 dalis. Projektai buvo pradėti rengti 4 m. Sausio mėn. Pirmasis projektas buvo baigtas 1998 m. Rugsėjo mėn. Bandomasis modelis TML-1999 buvo sukurtas 8 m. Gegužės mėn. FCD valdyba H.2001 buvo priimta 264-ajame JVT posėdyje 5 m. Birželio mėn. Šiuo metu standartas yra kuriamas ir tikimasi, kad jis bus oficialiai patvirtintas kitų metų pirmoje pusėje.
H.264, kaip ir ankstesnis standartas, taip pat yra hibridinis DPCM kodavimo režimas plius transformacijos kodavimas. Tačiau jis priima glaustą „grįžimo prie pagrindų“ dizainą be daugybės galimybių ir pasiekia daug geresnį suspaudimo našumą nei H.263 ++; jis sustiprina prisitaikymą prie įvairių kanalų ir priima „tinklui palankią“ struktūrą ir sintaksę. Palengvina klaidų ir paketų praradimo apdorojimą; platus taikinių spektras, kad būtų patenkinti skirtingo greičio, skirtingos skiriamosios gebos ir skirtingų perdavimo (saugojimo) atvejų poreikiai; jo pagrindinė sistema yra atvira ir naudoti autorių teisių nereikia.
Techniškai H.264 standarte yra daugybė akcentų, tokių kaip vieningas VLC simbolių kodavimas, aukšto tikslumo, daugiamodis poslinkio įvertinimas, sveiko skaičiaus transformacija remiantis 4 × 4 blokais ir daugiasluoksnė kodavimo sintaksė. Dėl šių priemonių H.264 algoritmas turi labai aukštą kodavimo efektyvumą, esant tokiai pat rekonstruotai vaizdo kokybei, jis gali sutaupyti apie 50% kodo greičio nei H.263. H.264 kodų srauto struktūra turi tvirtą tinklo pritaikomumą, padidina klaidų atkūrimo galimybes ir gali gerai prisitaikyti prie IP ir belaidžių tinklų taikymo.
2. Techniniai H264 akcentai
Sluoksniuotas dizainas
H.264 algoritmą konceptualiai galima suskirstyti į du sluoksnius: vaizdo įrašų kodavimo sluoksnis (VCL: Video Coding Layer) yra atsakingas už efektyvų vaizdo turinio vaizdavimą, o tinklo abstrakcijos sluoksnis (NAL: Network Abstraction Layer) - už tinkamą būdą reikalingas tinklas. Pakuoti ir perduoti duomenis. H.264 kodavimo įrenginio hierarchinė struktūra pavaizduota 1 paveiksle. Tarp VCL ir NAL yra apibrėžta paketinė sąsaja, o pakuotė ir atitinkama signalizacija yra NAL dalis. Tokiu būdu didelio kodavimo efektyvumo ir tinkamumo tinklui užduotis atlieka atitinkamai VCL ir NAL.
VCL sluoksnis apima blokinį judesio kompensavimo hibridinį kodavimą ir keletą naujų funkcijų. Kaip ir ankstesni vaizdo įrašų kodavimo standartai, H.264 į juodraštį neįtraukiamos tokios funkcijos kaip išankstinis ir vėlesnis apdorojimas, o tai gali padidinti standarto lankstumą.
NAL yra atsakinga už apatinio sluoksnio tinklo segmentavimo formato naudojimą duomenims kaupti, įskaitant kadravimą, loginį kanalų signalizavimą, laiko informacijos panaudojimą arba sekos pabaigos signalą ir kt. Pavyzdžiui, NAL palaiko vaizdo perdavimo formatus grandinėmis perjungtais kanalais ir palaiko vaizdo perdavimo formatus internete, naudojant RTP / UDP / IP. NAL apima savo antraštės informaciją, segmento struktūros informaciją ir faktinę apkrovos informaciją, tai yra viršutinio sluoksnio VCL duomenis. (Jei naudojama duomenų segmentavimo technologija, duomenis gali sudaryti kelios dalys).
Didelio tikslumo, kelių režimų judesių įvertinimas
H.264 palaiko judesio vektorius 1/4 arba 1/8 taškų tikslumu. Esant 1/4 taškų tikslumui, aukšto dažnio triukšmui sumažinti gali būti naudojamas 6 čiaupų filtras. Judėjimo vektoriams, kurių tikslumas yra 1/8 pikselių, galima naudoti sudėtingesnį 8 čiaupų filtrą. Atlikdamas judesio įvertinimą, koduotojas taip pat gali pasirinkti „sustiprintus“ interpoliacijos filtrus, kad pagerintų prognozavimo efektą
Prognozuojant H.264 judesį, makrokomandos bloką (MB) galima suskirstyti į skirtingus dalinius blokus pagal 2 paveikslą, kad būtų suformuoti 7 skirtingi blokų dydžių režimai. Šis kelių režimų lankstus ir detalus padalijimas labiau tinka realiai judančių objektų formai paveikslėlyje, labai pagerėja
Pagerinamas judesio įvertinimo tikslumas. Tokiu būdu kiekviename makrokomandos bloke gali būti 1, 2, 4, 8 arba 16 judesio vektorių.
H.264 versijoje koduotojui leidžiama naudoti daugiau nei vieną ankstesnį kadrą judesiui įvertinti, tai yra vadinamoji kelių kadrų atskaitos technologija. Pvz., Jei 2 ar 3 kadrai yra tik užkoduoti etaloniniai kadrai, koduotojas kiekvienam tiksliniam makroblokui pasirinks geresnį numatymo rėmelį ir kiekvienam makrokomandos blokui nurodys, kuris rėmelis naudojamas numatant.
4 × 4 blokuoti sveiko skaičiaus transformaciją
H.264 yra panašus į ankstesnį standartą, naudojant liekaną naudojant blokinį transformacijos kodavimą, tačiau transformacija yra sveiko skaičiaus operacija, o ne realiojo skaičiaus operacija, ir procesas iš esmės yra panašus į DCT. Šio metodo pranašumas yra tas, kad kodavimo įrenginyje ir dekoderyje leidžiama ta pati tiksli transformacija ir atvirkštinė transformacija, o tai palengvina paprastos fiksuoto taško aritmetikos naudojimą. Kitaip tariant, čia nėra „atvirkštinės transformacijos klaidos“. Transformacijos vienetas yra 4 × 4 blokai, o ne 8 × 8 blokai, dažniausiai naudojami anksčiau. Mažėjant transformacijos bloko dydžiui, judančio objekto padalijimas yra tikslesnis. Tokiu būdu ne tik transformacijos skaičiavimo suma yra palyginti maža, bet ir labai sumažėja konvergencijos paklaida judančio objekto krašte. Norint, kad mažo dydžio blokų transformavimo metodas nesudarytų pilkos spalvos skirtumo tarp blokų didesniame lygiame paveikslėlio plote, 16 4 × 4 vidinio kadro vidinių makroblokų ryškumo duomenų DC koeficientas (kiekvienas mažas blokas Vienas , iš viso 16) atlieka antrą 4 × 4 blokų transformaciją ir 2 × 2 blokų transformaciją pagal 4 4 × 4 chrominanso duomenų blokų nuolatinės srovės koeficientus (po vieną kiekvienam mažam blokui, iš viso 4).
Siekiant pagerinti H.264 greičio reguliavimo galimybes, vietoj pastovaus didėjimo kvantavimo žingsnio dydžio pokytis kontroliuojamas maždaug 12.5%. Transformacijos koeficiento amplitudės normalizavimas apdorojamas atvirkštinio kvantavimo procese, siekiant sumažinti skaičiavimo sudėtingumą. Siekiant pabrėžti spalvų ištikimybę, chrominanso koeficientui nustatomas nedidelis kvantavimo žingsnis.
Vieningas VLC
Yra du entropijos kodavimo H.264 metodai. Vienas iš jų yra naudoti vieningą VLC (UVLC: Universal VLC) visiems koduojamiems simboliams, o kitas - pritaikyti turinį pritaikantį dvejetainį aritmetinį kodavimą (CABAC: Context-Adaptive). Dvejetainis aritmetinis kodavimas). CABAC yra neprivaloma parinktis, jos kodavimo našumas yra šiek tiek geresnis nei UVLC, tačiau skaičiavimo sudėtingumas taip pat yra didesnis. UVLC naudoja neriboto ilgio kodinių žodžių rinkinį, o dizaino struktūra yra labai taisyklinga, o skirtingus objektus galima užkoduoti ta pačia kodų lentele. Šį metodą lengva generuoti kodinį žodį, o dekoderis gali lengvai identifikuoti kodinio žodžio priešdėlį, o UVLC gali greitai gauti pakartotinį sinchronizavimą, kai įvyksta bitų klaida.
Čia x0, x1, x2, ... yra INFO bitai ir yra 0 arba 1. 4 paveiksle išvardyti pirmieji 9 kodiniai žodžiai. Pvz., 4-ajame skaičiaus žodyje yra INFO01. Šio kodinio žodžio dizainas yra optimizuotas greitam sinchronizavimui, kad būtų išvengta bitų klaidų.
intrapdikcija
Ankstesniuose H.26x serijos ir MPEG-x serijos standartuose naudojami tarp kadrų numatymo metodai. H.264 versijoje vidinio kadro numatymas galimas koduojant vidinius vaizdus. Kiekvienam 4 × 4 blokui (išskyrus specialų krašto bloko apdorojimą) kiekvieną pikselį galima numatyti skirtinga svertine 17 artimiausių anksčiau užkoduotų taškų suma (kai kurie svoriai gali būti 0), tai yra, šis pikselis - 17 pikselių viršutiniame kairiajame bloko kampe. Akivaizdu, kad toks vidinio kadro numatymas yra ne laiku, o erdvinėje srityje atliekamas nuspėjamasis kodavimo algoritmas, kuris gali pašalinti erdvinį perteklių tarp gretimų blokų ir pasiekti efektyvesnį suspaudimą.
4 × 4 kvadrate a, b, ..., p yra 16 taškų, kuriuos reikia numatyti, o A, B, ..., P yra užkoduoti taškai. Pvz., Taško m reikšmę galima nuspėti pagal formulę (J + 2K + L + 2) / 4 arba pagal formulę (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8, ir taip toliau. Pagal pasirinktus prognozavimo atskaitos taškus yra 9 skirtingi ryškumo režimai, tačiau chrominanso kadrui prognozuoti yra tik 1 režimas.
IP ir belaidžio ryšio aplinkoms
H.264 projekte yra klaidų šalinimo įrankiai, palengvinantys suspausto vaizdo perdavimą aplinkoje, kurioje dažnai būna klaidų ir prarandami paketai, pavyzdžiui, perdavimo mobiliaisiais kanalais ar IP kanalais patikimumas.
Norint atsispirti perdavimo klaidoms, laiko sinchronizavimą H.264 vaizdo sraute galima atlikti naudojant vaizdo atnaujinimą rėmelyje, o erdvinį sinchronizavimą palaiko struktūrinis kodavimas. Tuo pačiu metu, siekiant palengvinti pakartotinį sinchronizavimą po šiek tiek klaidos, vaizdo vaizdo duomenyse taip pat pateikiamas tam tikras sinchronizavimo taškas. Be to, vidinio kadro makroblokų atnaujinimas ir keli atskaitos makroklokai leidžia koduotojui atsižvelgti ne tik į kodavimo efektyvumą, bet ir į perdavimo kanalo ypatybes, nustatant makrokloko režimą.
Be kvantavimo žingsnio dydžio keitimo, siekiant prisitaikyti prie kanalo kodo greičio, H.264, duomenų segmentavimo metodas dažnai naudojamas siekiant susidoroti su kanalo kodo greičio pasikeitimu. Apskritai, duomenų segmentavimo koncepcija yra generuoti vaizdo duomenis su skirtingais prioritetais kodavimo įrenginyje, kad būtų palaikoma tinklo paslaugų kokybė. Pavyzdžiui, yra naudojamas sintaksės principu pagrįstas duomenų skaidymo metodas, kurio metu kiekvieno kadro duomenys padalijami į kelias dalis pagal jų svarbą, o tai leidžia mažiau svarbią informaciją išmesti, kai buferis perpildytas. Taip pat gali būti naudojamas panašus laiko paskirstymo metodas, kuris pasiekiamas naudojant kelis atskaitos rėmus P ir B rėmuose.
Taikydami belaidį ryšį, galime palaikyti didelius belaidžio kanalo bitų dažnio pokyčius, keisdami kiekvieno kadro kiekybinį tikslumą arba erdvės / laiko skiriamąją gebą. Tačiau daugiaadresio perdavimo atveju neįmanoma reikalauti, kad koduotojas reaguotų į skirtingą bitų spartą. Todėl, skirtingai nuo MPG-4 naudojamo FGS (Fine Granular Scalability) metodo (su mažesniu efektyvumu), H.264 vietoj hierarchinio kodavimo naudoja srauto perjungimo SP rėmelius.
========================
3. TML-8 spektaklis
TML-8 yra H.264 bandymo režimas, naudokite jį, norėdami palyginti ir išbandyti H.264 vaizdo įrašų kodavimo efektyvumą. Testo rezultatų pateikiamas PSNR aiškiai parodė, kad lyginant su MPEG-4 (ASP: Advanced Simple Profile) ir H.263 ++ (HLP: High Latency Profile) veikimu, H.264 rezultatai turi akivaizdžių pranašumų. Kaip parodyta 5 paveiksle.
H.264 PSNR yra akivaizdžiai geresnis nei MPEG-4 (ASP) ir H.263 ++ (HLP). Lyginant 6 greičių bandymą, H.264 PSNR yra 2dB didesnis nei MPEG-4 (ASP) vidutiniškai. Jis yra 3dB didesnis nei vidutiniškai H.263 (HLP). 6 bandymo dažniai ir su jais susijusios sąlygos yra: 32 kbit / s sparta, 10f / s kadrų dažnis ir QCIF formatas; 64 kbit / s sparta, 15f / s kadrų dažnis ir QCIF formatas; 128 kbit / s sparta, 15 f / s kadrų dažnis ir CIF formatas; 256 kbit / s sparta, 15f / s kadrų dažnis ir QCIF formatas; 512 kbit / s sparta, 30f / s kadrų dažnis ir CIF formatas; 1024 kbit / s sparta, 30f / s kadrų dažnis ir CIF formatas.
4. realizavimo sunkumas
Kiekvienam inžinieriui, svarstančiam praktines galimybes, reikia atkreipti dėmesį į aukštesnį H.264 našumą, tačiau jis privalo įvertinti jo įgyvendinimo sunkumus. Paprastai tariant, H.264 našumas pagerinamas padidėjusio sudėtingumo kaina. Tačiau tobulėjant technologijoms šis sudėtingumo padidėjimas yra priimtinas mūsų dabartinių ar artimiausių ateities technologijų diapazonas. Iš tikrųjų, atsižvelgiant į sudėtingumo ribotumą, H.264 nepriėmė kai kurių ypač skaičiavimais brangių patobulintų algoritmų. Pavyzdžiui, H.264 nenaudoja pasaulinės judesio kompensavimo technologijos, kuri naudojama MPEG-4 ASP. Didesnis kodavimo sudėtingumas.
Tiek H.264, tiek MPEG-4 yra B rėmeliai, tiksliau ir komp„Lex“ judesio interpoliacijos filtrai nei MPEG-2, H.263 arba MPEG-4 SP (paprastas profilis). Siekiant geriau atlikti judesio įvertinimą, H.264 žymiai padidino kintamų blokų dydžių tipus ir kintamų atskaitos kadrų skaičių.
H.264 operatyviosios atminties reikalavimai dažniausiai naudojami referencinių kadrų vaizdams, o daugumoje užkoduotų vaizdo įrašų naudojami 3–5 pamatinių vaizdų kadrai. Tam nereikia daugiau ROM nei įprastam vaizdo kodavimui, nes H.264 UVLC naudoja gerai struktūrizuotą paieškos lentelę visų tipų duomenims
5. baigiamosios pastabos
H.264 turi daug galimybių, pvz., Vaizdo ryšys realiuoju laiku, vaizdo perdavimas internetu, vaizdo perdavimo paslaugos, daugiataškis ryšys nevienalyčiuose tinkluose, suglaudinta vaizdo įrašų saugykla, vaizdo duomenų bazės ir kt.
H.264 rekomendacijų technines charakteristikas galima apibendrinti trimis aspektais. Vienas iš jų yra sutelkti dėmesį į praktiškumą, pritaikyti brandžią technologiją, siekti didesnio kodavimo efektyvumo ir glaustos išraiškos; kita - sutelkti dėmesį į pritaikymą mobiliesiems ir IP tinklams ir priimti hierarchinę technologiją, kuri atskiria kodavimą ir kanalą, iš esmės formaliai atsižvelgdama į kanalo ypatybes šaltinio kodavimo algoritme; trečiasis yra tas, kad pagal pagrindinę hibridinio kodavimo sistemą visi pagrindiniai jo komponentai yra pagaminti. Pagrindiniai patobulinimai, tokie kaip daugiamodis judesio įvertinimas, kadro vidaus prognozavimas, kelių kadrų prognozavimas, vieningas VLC, 4 × 4 dvimatis sveiko skaičiaus transformavimas ir kt.
Iki šiol H.264 nebuvo baigtas, tačiau dėl didesnio glaudinimo laipsnio ir geresnio kanalų pritaikomumo jis bus vis plačiau naudojamas skaitmeninio vaizdo ryšio ar saugojimo srityje, o jo plėtros galimybės yra neribotos.
Galiausiai reikia pažymėti, kad geresnis H.264 našumas nėra nemokamas, tačiau kaina yra didelis skaičiavimo sudėtingumo padidėjimas. Remiantis skaičiavimais, skaičiavimo būdu užkodavimas yra maždaug tris kartus didesnis nei H.263, o dekodavimo - maždaug 2 kartus didesnis nei H.263.
===========================
Teisingai supraskite H.264 ir MPEG-4 technologijos produktus ir pašalinkite klaidingą gamintojo propagandą
Pripažinta, kad H.264 vaizdo kodeko standartas turi tam tikrą pažangos laipsnį, tačiau tai nėra pageidaujamas vaizdo kodavimo standartas, ypač kaip stebėjimo produktas, nes jis taip pat turi tam tikrų techninių defektų.
yra įtrauktas į MPEG-4 10 dalies standartą kaip H.264 vaizdo kodeko standartas, o tai reiškia, kad jis yra prijungtas tik prie dešimtosios MPEG-4 dalies. Kitaip tariant, H.264 neviršija MPEG-4 standarto taikymo srities. Todėl neteisinga, kad H.264 standartas ir vaizdo perdavimo kokybė internete yra aukštesnė nei MPEG-4. Perėjimas nuo MPEG-4 prie H.264 yra dar nesuprantamesnis. Pirmiausia teisingai supraskime MPEG-4 plėtrą:
1. MPEG-4 (SP) ir MPEG-4 (ASP) yra ankstyvosios MPEG-4 produktų technologijos
MPEG-4 (SP) ir MPEG-4 (ASP) buvo pasiūlyti 1998 m. Jo technologija išsivystė iki šiol, ir iš tiesų yra tam tikrų problemų. Todėl dabartinis valstybinis techninis personalas, galintis kurti MPEG-4, nepatvirtino šios atsilikusios technologijos MPEG-4 vaizdo stebėjimo ar vaizdo konferencijų produktuose. H.264 produktų (techniniai gaminiai po 2005 m.) Ir ankstyvosios MPEG-4 (SP) technologijos, reklamuojamos internete, palyginimas yra tikrai netinkamas. Ar gali įtikinti IT produktų našumo palyginimas 2005 ir 2001 m. . Čia reikia paaiškinti, kad tai yra techninis gamintojų elgesys.
Pažvelkite į technologijų palyginimą:
Kai kurie gamintojai neteisingai palygino: ta pačia rekonstruota vaizdo kokybe H.264 sumažina bitų spartą 50%, palyginti su H.263 + ir MPEG-4 (SP).
Šie duomenys iš esmės lygina H.264 naujos technologijos produktų duomenis su ankstyvųjų technologijų MPEG-4 duomenimis, o tai yra beprasmiška ir klaidinanti palyginant dabartinius MPEG-4 technologijos produktus. Kodėl H.264 gaminiai 4 m. Nepalygino duomenų su naujais MPEG-2006 technologijos produktais? H.264 vaizdo įrašų kodavimo technologija iš tikrųjų yra labai greita, tačiau jos vaizdo dekodavimo vaizdo efektas prilygsta tik „Microsoft“ „Windows Media Player 9.0“ (WM9) vaizdo efektui. Pavyzdžiui, šiuo metu Huayi standžiojo disko vaizdo serverio ir vaizdo konferencijų įrangos naudojama MPEG-4 technologija pasiekė (WMV) vaizdo dekodavimo technologijos technines specifikacijas, o garso ir vaizdo sinchronizavimas yra mažesnis nei 0.15 s (per 150 milisekundžių) ). H.264 ir „Microsoft WM9“ negali sutapti
2. Besivystanti MPEG-4 vaizdo dekoderio technologija:
Šiuo metu MPEG-4 vaizdo dekoderio technologija vystosi sparčiai, o ne tada, kai gamintojai ažiotažo internete. Dabartinio H.264 vaizdo standarto pranašumas yra tik jo glaudinimas ir saugojimas, kuris yra 15–20% mažesnis nei dabartinis „Huayi“ produktų MPEG-4 saugojimo failas, tačiau jo vaizdo formatas nėra standartinis. Priežastis yra ta, kad H.264 nepriima tarptautiniu mastu naudojamo saugyklos formato ir jo vaizdo failų negalima atidaryti naudojant tarptautiniu mastu naudojamą trečiųjų šalių programinę įrangą. Todėl kai kuriose šalies vyriausybėse ir agentūrose renkantis įrangą aiškiai nurodoma, kad vaizdo failus reikia atidaryti naudojant tarptautiniu mastu pripažintą trečiųjų šalių programinę įrangą. Tai tikrai svarbu norint stebėti produktus. Ypač tada, kai įvyksta vagystė, policija turi gauti įrodymus, analizuoti ir kt.
Patobulinta MPEG-4 vaizdo dekoderio versija yra (WMV), o garsas skiriasi atsižvelgiant į kiekvieno gamintojo kodavimo technologiją ir patirtį. Dabartiniai brandūs MPEG-4 naujosios technologijos produktai nuo 2005 iki 2006 m. Pagal savo našumą yra gerokai aukštesni už H.264 technologijos produktus.
Perdavimo prasme: Palyginti su nauja MPEG-4 technologijos gaminys H.264, yra šie defektai:
1. Garso ir vaizdo sinchronizavimas: H.264 garso ir vaizdo sinchronizavimas turi tam tikrų problemų, daugiausia dėl vėlavimo. H.264 perdavimo našumas prilygsta „Microsoft“ „Windows Media Player 9.0“ (WM9). Šiuo metu „Huayi“ tinklo vaizdo serverio pritaikyta MPEG-4 technologija vaizdo stebėjimo ir vaizdo konferencijų srityje pasiekia mažiau nei 0.15 sekundės (150 milisekundžių) vėlavimą, kurio H.264 produktai negali pasiekti;
2. Tinklo perdavimo efektyvumas: patvirtinkite H.2
Mūsų kitas produktas:
