MPEG4 este o tehnologie de compresie potrivită pentru supraveghere
MPEG4 a fost anunțat în noiembrie 1998. Standardul internațional MPEG4, care inițial era de așteptat să fie folosit în ianuarie 1999, nu este doar pentru codarea video și audio la o anumită rată de biți, dar acordă și mai multă atenție interactivității și flexibilității sisteme multimedia. Experții grupului de experți MPEG lucrează din greu pentru formularea MPEG-4. Standardul MPEG-4 este utilizat în principal în Video Phone, Video Email și Electronic News etc. Cerințele sale privind rata de transmisie sunt relativ scăzute, între 4800-64000 biți / sec, iar rezoluția este între 4800-64000 biți / sec. Este 176X144. MPEG-4 folosește o lățime de bandă foarte îngustă, comprimă și transmite date prin tehnologia de reconstrucție a cadrelor, pentru a obține cele mai puține date și a obține cea mai bună calitate a imaginii.
În comparație cu MPEG-1 și MPEG-2, caracteristica MPEG-4 este că este mai potrivită pentru serviciile AV interactive și pentru monitorizarea de la distanță. MPEG-4 este primul standard de imagine dinamic care vă schimbă de la pasiv la activ (nu mai doar vizionați, permițându-vă să vă alăturați, adică interactiv); o altă caracteristică a acesteia este amplitudinea sa; din sursă, MPEG-4 încearcă să amestece obiecte naturale cu obiecte create de om (în sensul efectelor vizuale). Obiectivul de proiectare al MPEG-4 are, de asemenea, o adaptabilitate și o scalabilitate mai largi. MPEG4 încearcă să atingă două obiective:
1. Comunicare multimedia sub rata de biți redusă;
2. Este sinteza comunicării multimedia în mai multe industrii.
Conform acestui obiectiv, MPEG4 introduce obiecte AV (Audio / Visaul Objects), făcând posibile operații mai interactive. Rezoluția video a MPEG-4 este relativ ridicată, iar rata de date este relativ scăzută. Principalul motiv este că MPEG-4 adoptă tehnologia ACE (Advanced Decoding Efficiency), care este un set de reguli de algoritm de codare utilizate în MPEG-4 pentru prima dată. Orientarea țintă legată de ACE poate permite rate de date foarte mici. Comparativ cu MPEG-2, poate economisi 90% din spațiul de stocare. MPEG-4 poate fi, de asemenea, actualizat pe scară largă în fluxuri audio și video. Când videoclipul se schimbă între 5kb / s și 10Mb / s, semnalul audio poate fi procesat între 2kb / s și 24kb / s. Este deosebit de important să subliniem faptul că standardul MPEG-4 este o metodă de compresie orientată obiect. Nu este doar împărțirea imaginii în unele blocuri precum MPEG-1 și MPEG-2, ci în funcție de conținutul imaginii, a obiectelor (obiecte, caractere, fundal) Este separată pentru a efectua codificarea intra-cadru și inter-cadru și compresie și permite alocarea flexibilă a ratelor de cod între diferite obiecte. Mai mulți octeți sunt alocați obiectelor importante și mai puțini octeți sunt alocați obiectelor secundare. Astfel, raportul de compresie este mult îmbunătățit, astfel încât să poată obține rezultate mai bune la o rată de cod mai mică. Metoda de compresie orientată obiect a MPEG-4 face, de asemenea, funcția de detectare a imaginii și precizia mai reflectate. Funcția de detectare a imaginii permite sistemului de înregistrare video pe hard disk să aibă o funcție mai bună de alarmă a mișcării video.
Pe scurt, MPEG-4 este un standard de codare video nou-nouț, cu o rată de biți redusă și un raport de compresie ridicat. Rata de transmisie este de 4.8 ~ 64kbit / s și ocupă un spațiu de stocare relativ mic. De exemplu, pentru un ecran color cu o rezoluție de 352 × 288, când spațiul ocupat de fiecare cadru este de 1.3 KB, dacă selectați 25 de cadre / secundă, va necesita 120 KB pe oră, 10 ore pe zi, 30 de zile pe lună și 36 GB pe canal pe lună. Dacă este vorba de 8 canale, este necesar 288 GB, ceea ce este evident acceptabil.
Există multe tipuri de tehnologii în acest domeniu, dar cele mai de bază și cele mai utilizate în același timp sunt MPEG1, MPEG2, MPEG4 și alte tehnologii. MPEG1 este o tehnologie cu un raport de compresie ridicat, dar o calitate a imaginii mai slabă; în timp ce tehnologia MPEG2 se concentrează în principal pe calitatea imaginii, iar raportul de compresie este mic, deci necesită un spațiu mare de stocare; Tehnologia MPEG4 este o tehnologie mai populară în zilele noastre, utilizarea acestei tehnologii poate economisi spațiu, are o calitate ridicată a imaginii și nu necesită o lățime de bandă de transmisie ridicată. În schimb, tehnologia MPEG4 este relativ populară în China și a fost recunoscută și de experții din industrie.
Conform introducerii, deoarece standardul MPEG4 folosește liniile telefonice ca mediu de transmisie, decodificatoarele pot fi configurate la fața locului în funcție de diferitele cerințe ale aplicației. Diferența dintre acesta și metoda de codare prin compresie bazată pe hardware dedicat constă în faptul că sistemul de codare este deschis și se pot adăuga în orice moment module algoritmice noi și eficiente. MPEG4 reglează metoda de compresie în funcție de caracteristicile spațiale și temporale ale imaginii, astfel încât să se obțină un raport de compresie mai mare, un flux de cod de compresie mai mic și o calitate a imaginii mai bună decât MPEG1. Obiectivele sale de aplicare sunt transmiterea pe bandă îngustă, compresie de înaltă calitate, operații interactive și expresii care integrează obiecte naturale cu obiecte create de om, subliniind în același timp, în special, adaptabilitatea largă și scalabilitatea. Prin urmare, MPEG4 se bazează pe caracteristicile descrierii scenei și designului orientat pe lățime de bandă, ceea ce îl face foarte potrivit pentru domeniul supravegherii video, care se reflectă în principal în următoarele aspecte:
1. Spațiul de stocare este economisit - spațiul necesar pentru adoptarea MPEG4 este 1/10 din cel al MPEG1 sau M-JPEG. În plus, deoarece MPEG4 poate regla automat metoda de compresie în funcție de schimbările de scenă, se poate asigura că calitatea imaginii nu va fi degradată pentru fotografii, scene sportive generale și scene de activitate intensă. Este o metodă de codificare video mai eficientă.
2. Calitate ridicată a imaginii - Cea mai mare rezoluție a imaginii MPEG4 este 720x576, care este aproape de efectul de imagine al DVD-ului. MPEG4 bazat pe modul de compresie AV determină faptul că poate garanta o bună definiție a obiectelor în mișcare, iar calitatea timpului / timpului / imaginii este reglabilă.
3. Cerința pentru lățimea de bandă a transmisiei de rețea nu este ridicată - deoarece raportul de compresie al MPEG4 este de peste 10 ori mai mare decât MPEG1 și M-JPEG de aceeași calitate, lățimea de bandă ocupată în timpul transmiterii în rețea este de aproximativ 1/10 din aceea de MPEG1 și M-JPEG de aceeași calitate. . Sub aceleași cerințe de calitate a imaginii, MPEG4 are nevoie doar de o lățime de bandă mai îngustă.
====================
Repere tehnice ale noului standard de codificare video H.264
Rezumat:
Pentru aplicații practice, recomandarea H.264 formulată în comun de cele două mari organizații internaționale de standardizare, ISO / IEC și ITU-T, reprezintă o nouă dezvoltare în tehnologia de codare video. Are caracteristicile sale unice în estimarea mișcării în mai multe moduri, transformarea întregului, codificarea simbolurilor VLC unificate și sintaxa codificării stratificate. Prin urmare, algoritmul H.264 are o eficiență ridicată de codificare, iar perspectivele sale de aplicare ar trebui să fie evidente.
Cuvinte cheie: codificare video comunicare imagine JVT
Din anii 1980, introducerea a două serii majore de standarde internaționale de codificare video, MPEG-x formulate de ISO / IEC și H.26x formulate de ITU-T, au introdus o nouă eră a aplicațiilor de comunicații și stocare video. De la recomandările de codare video H.261 la H.262 / 3, MPEG-1/2/4 etc. există un obiectiv comun care este urmărit în mod constant, adică obținerea cât mai mult posibil cu cea mai mică rată de biți posibilă (sau capacitatea de stocare). Calitate bună a imaginii. Mai mult, pe măsură ce crește cererea pieței de transmitere a imaginii, problema modului de adaptare la caracteristicile de transmisie a diferitelor canale a devenit din ce în ce mai evidentă. Aceasta este problema care trebuie rezolvată de noul standard video H.264 dezvoltat în comun de IEO / IEC și ITU-T.
H.261 este cea mai veche sugestie de codificare video, scopul este de a standardiza tehnologia de codare video în aplicațiile de televiziune în rețea ISDN și aplicații de telefonie video. Algoritmul pe care îl folosește combină o metodă de codificare hibridă de predicție între cadre care poate reduce redundanța temporală și transformarea DCT care poate reduce redundanța spațială. Se potrivește canalului ISDN, iar rata codului de ieșire este p × 64kbit / s. Când valoarea lui p este mică, pot fi transmise doar imagini cu definiție scăzută, ceea ce este potrivit pentru apelurile TV față în față; când valoarea lui p este mare (cum ar fi p> 6), pot fi transmise imagini TV de conferință cu o definiție mai bună. H.263 recomandă un standard de compresie a imaginii cu rată de biți scăzută, care este tehnic o îmbunătățire și extindere a H.261 și acceptă aplicații cu o rată de biți mai mică de 64 kbit / s. Dar, de fapt, H.263 și ulterior H.263 + și H.263 ++ au fost dezvoltate pentru a suporta aplicații cu viteză completă de biți. Se poate vedea din faptul că acceptă multe formate de imagine, cum ar fi Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF și chiar 16CIF și alte formate.
Rata de cod a standardului MPEG-1 este de aproximativ 1.2Mbit / s și poate oferi 30 de cadre de imagini de calitate CIF (352 × 288). Este formulat pentru stocarea și redarea video a discurilor CD-ROM. Algoritmul de bază al părții de codificare video standard MPEG-l este similar cu H.261 / H.263 și sunt adoptate măsuri precum predicția inter-cadru compensată de mișcare, DCT bidimensional și codificarea lungimii de rulare VLC. În plus, sunt introduse concepte precum cadrul intra (I), cadrul predictiv (P), cadrul predictiv bidirecțional (B) și cadrul DC (D) pentru a îmbunătăți în continuare eficiența codării. Pe baza MPEG-1, standardul MPEG-2 a adus unele îmbunătățiri în îmbunătățirea rezoluției imaginii și a compatibilității cu televizorul digital. De exemplu, acuratețea vectorului său de mișcare este de jumătate de pixel; în operațiile de codificare (cum ar fi estimarea mișcării și DCT) Distingeți între „cadru” și „câmp”; introduce tehnologii de scalabilitate a codificării, cum ar fi scalabilitatea spațială, scalabilitatea temporală și scalabilitatea raportului semnal-zgomot. Standardul MPEG-4 introdus în ultimii ani a introdus codarea bazată pe obiecte audio-vizuale (AVO: Audio-Visual Object), care îmbunătățește foarte mult capacitățile interactive și eficiența de codare a comunicațiilor video. MPEG-4 a adoptat, de asemenea, unele noi tehnologii, cum ar fi codarea formei, DCT adaptiv, codarea obiectelor video de formă arbitrară etc. Dar codificatorul video de bază al MPEG-4 aparține în continuare unui fel de codificator hibrid similar cu H.263.
Pe scurt, recomandarea H.261 este o codificare video clasică, H.263 este dezvoltarea sa și o va înlocui treptat în practică, utilizată în principal în comunicații, dar numeroasele opțiuni ale H.263 fac adesea pierderea utilizatorilor. Seria de standarde MPEG a evoluat de la aplicații pentru medii de stocare la aplicații care se adaptează la mediile de transmisie. Cadrul de bază al codificării sale video de bază este în concordanță cu H.261. Printre acestea, partea atrăgătoare a „codificării bazate pe obiecte” a MPEG-4 se datorează încă Există obstacole tehnice și este dificil de aplicat universal. Prin urmare, noua propunere de codificare video H.264 dezvoltată pe această bază depășește punctele slabe ale celor două, introduce o nouă metodă de codificare în cadrul codării hibride, îmbunătățește eficiența codării și se confruntă cu aplicații practice. În același timp, a fost formulat în comun de către cele două mari organizații internaționale de standardizare, iar perspectivele sale de aplicare ar trebui să fie evidente.
1. H.264 al JVT
H.264 este un nou standard de codare video digital dezvoltat de echipa video comună (JVT: echipa video comună) a VCEG (Video Coding Experts Group) din ITU-T și MPEG (Moving Picture Coding Experts Group) din ISO / IEC. Este partea 10 din H.264 ITU-T și MPEG-4 ISO / IEC. Solicitarea de proiecte a început în ianuarie 1998. Primul proiect a fost finalizat în septembrie 1999. Modelul de testare TML-8 a fost dezvoltat în mai 2001. Consiliul FCD din H.264 a fost trecut la cea de-a 5-a ședință a JVT din iunie 2002.. Standardul este în prezent în curs de dezvoltare și se așteaptă să fie adoptat oficial în prima jumătate a anului viitor.
H.264, la fel ca standardul anterior, este, de asemenea, un mod de codare hibrid al codificării DPCM plus transformare. Cu toate acestea, adoptă un design concis de „revenire la elementele de bază”, fără multe opțiuni, și obține performanțe de compresie mult mai bune decât H.263 ++; întărește adaptabilitatea la diferite canale și adoptă o structură și o sintaxă „prietenoasă rețelei”. Conduce la procesarea erorilor și pierderea pachetelor; o gamă largă de aplicații vizate pentru a satisface nevoile diferitelor viteze, rezoluții diferite și diferite ocazii de transmisie (stocare); sistemul său de bază este deschis și nu sunt necesare drepturi de autor pentru utilizare.
Din punct de vedere tehnic, există multe aspecte esențiale în standardul H.264, cum ar fi codificarea simbolurilor VLC unificate, estimarea deplasării multimodale de înaltă precizie, transformarea întregului bazată pe blocuri 4 × 4 și sintaxa de codificare stratificată. Aceste măsuri fac ca algoritmul H.264 să aibă o eficiență de codificare foarte mare, sub aceeași calitate a imaginii reconstituite, poate economisi aproximativ 50% din rata de cod decât H.263. Structura fluxului de cod H.264 are o adaptabilitate puternică a rețelei, crește capacitățile de recuperare a erorilor și se poate adapta la aplicația rețelelor IP și wireless.
2. Aspecte tehnice ale H264
Design stratificat
Algoritmul H.264 poate fi împărțit conceptual în două straturi: stratul de codare video (VCL: Video Coding Layer) este responsabil pentru reprezentarea eficientă a conținutului video, iar stratul de abstractizare a rețelei (NAL: Network Abstraction Layer) este responsabil pentru modul adecvat cerute de rețea. Pachet și transmit date. Structura ierarhică a codificatorului H.264 este prezentată în Figura 1. O interfață bazată pe pachete este definită între VCL și NAL, iar ambalarea și semnalizarea corespunzătoare fac parte din NAL. În acest fel, sarcinile de eficiență ridicată a codificării și compatibilitatea rețelei sunt finalizate de VCL și respectiv de NAL.
Stratul VCL include codare hibridă de compensare a mișcării bazată pe blocuri și câteva caracteristici noi. La fel ca standardele de codificare video anterioare, H.264 nu include funcții precum pre-procesarea și post-procesarea în schiță, ceea ce poate spori flexibilitatea standardului.
NAL este responsabil pentru utilizarea formatului de segmentare al rețelei de nivel inferior pentru a încapsula date, inclusiv încadrarea, semnalizarea logică a canalului, utilizarea informațiilor de sincronizare sau semnalul de sfârșit al secvenței etc. De exemplu, NAL acceptă formate de transmisie video pe canalele cu comutare de circuit și acceptă formate de transmisie video pe Internet utilizând RTP / UDP / IP. NAL include propriile informații despre antet, informații despre structura segmentelor și informații despre încărcarea reală, adică datele VCL din stratul superior. (Dacă se utilizează tehnologia de segmentare a datelor, datele pot consta în mai multe părți).
Estimare de mișcare de înaltă precizie, multi-mod
H.264 acceptă vectori de mișcare cu precizie de 1/4 sau 1/8 pixeli. La o precizie de 1/4 pixeli, un filtru cu 6 atingeri poate fi utilizat pentru a reduce zgomotul de înaltă frecvență. Pentru vectorii de mișcare cu precizie de 1/8 pixeli, poate fi utilizat un filtru cu 8 atingeri mai complex. Atunci când efectuează estimarea mișcării, codificatorul poate selecta și filtre de interpolare „îmbunătățite” pentru a îmbunătăți efectul predicției
În predicția mișcării H.264, un bloc macro (MB) poate fi împărțit în diferite subblocuri conform figurii 2 pentru a forma 7 moduri diferite de dimensiuni ale blocului. Această diviziune flexibilă și detaliată în mai multe moduri este mai potrivită pentru forma obiectelor în mișcare reale din imagine, îmbunătățindu-se considerabil
Precizia estimării mișcării este îmbunătățită. În acest fel, fiecare bloc macro poate conține 1, 2, 4, 8 sau 16 vectori de mișcare.
În H.264, codificatorului i se permite să utilizeze mai mult de un cadru anterior pentru estimarea mișcării, care este așa-numita tehnologie de referință multi-cadru. De exemplu, dacă 2 sau 3 cadre sunt doar cadre de referință codificate, codificatorul va selecta un cadru de predicție mai bun pentru fiecare macrobloc țintă și va indica pentru fiecare macrobloc ce cadru este utilizat pentru predicție.
Transformarea întregului bloc 4 × 4
H.264 este similar cu standardul anterior, utilizând codificarea transformării bazată pe blocuri pentru rezidual, dar transformarea este o operație întreagă în loc de o operație cu număr real, iar procesul este practic similar cu cel al DCT. Avantajul acestei metode este că aceeași transformare de precizie și transformare inversă sunt permise în codificator și decodor, ceea ce facilitează utilizarea aritmeticii simple cu punct fix. Cu alte cuvinte, nu există aici o „eroare de transformare inversă”. Unitatea de transformare este de 4 × 4 blocuri, în loc de 8 × 8 blocuri utilizate în mod obișnuit în trecut. Pe măsură ce dimensiunea blocului de transformare este redusă, divizarea obiectului în mișcare este mai precisă. În acest fel, nu numai cantitatea de calcul a transformării este relativ mică, dar și eroarea de convergență la marginea obiectului în mișcare este mult redusă. Pentru a face ca metoda de transformare a blocurilor de dimensiuni mici să nu producă diferența în tonuri de gri între blocurile din zona netedă mai mare din imagine, coeficientul de CC de 16 4 × 4 blocuri ale datelor de luminozitate macrobloc intra-cadru (fiecare bloc mic One , un total de 16) efectuează o a doua transformare bloc 4 × 4 și efectuează o transformare bloc 2 × 2 pe coeficienții DC a 4 4 × 4 blocuri de date de crominanță (unul pentru fiecare bloc mic, 4 în total).
Pentru a îmbunătăți capacitatea de control al ratei de H.264, schimbarea dimensiunii pasului de cuantizare este controlată la aproximativ 12.5% în loc de o creștere constantă. Normalizarea amplitudinii coeficientului de transformare este procesată în procesul de cuantificare inversă pentru a reduce complexitatea de calcul. Pentru a sublinia fidelitatea culorii, se adoptă o mică dimensiune a pasului de cuantificare pentru coeficientul de crominanță.
VLC unificat
Există două metode pentru codificarea entropiei în H.264. Una este utilizarea VLC unificat (UVLC: Universal VLC) pentru toate simbolurile care urmează să fie codificate, iar cealaltă este utilizarea codificării aritmetice binare adaptabile la conținut (CABAC: Context-Adaptive). Codare aritmetică binară). CABAC este o opțiune opțională, performanța sa de codare este ușor mai bună decât UVLC, dar complexitatea de calcul este, de asemenea, mai mare. UVLC folosește un set de cuvinte de cod cu lungime nelimitată, iar structura de proiectare este foarte regulată, iar diferite obiecte pot fi codificate cu același tabel de coduri. Această metodă este ușor de generat un cuvânt de cod, iar decodificatorul poate identifica cu ușurință prefixul cuvântului de cod, iar UVLC poate obține rapid resincronizarea atunci când apare o eroare de biți
Aici, x0, x1, x2, ... sunt biți INFO și sunt 0 sau 1. Figura 4 listează primele 9 cuvinte de cod. De exemplu, cuvântul cu numărul 4 conține INFO01. Proiectarea acestui cuvânt de cod este optimizată pentru resincronizarea rapidă pentru a preveni erorile de biți.
intra predictie
În standardele anterioare din seria H.26x și din seria MPEG-x, sunt utilizate metode de predicție între cadre. În H.264, predicția intra-cadru este disponibilă la codificarea imaginilor intra. Pentru fiecare bloc 4 × 4 (cu excepția tratamentului special al blocului de margine), fiecare pixel poate fi prezis cu o sumă diferită ponderată a celor mai apropiați 17 pixeli codificați anterior (unele greutăți pot fi 0), adică acest pixel 17 pixeli în colțul din stânga sus al blocului. Evident, acest tip de predicție intra-cadru nu este în timp, ci un algoritm de codificare predictivă efectuat în domeniul spațial, care poate elimina redundanța spațială între blocurile adiacente și poate realiza o compresie mai eficientă.
În pătratul 4 × 4, a, b, ..., p sunt 16 pixeli care urmează să fie preziși, iar A, B, ..., P sunt pixeli codificați. De exemplu, valoarea punctului m poate fi prezisă prin formula (J + 2K + L + 2) / 4 sau prin formula (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8, și așa mai departe. Conform punctelor de referință de predicție selectate, există 9 moduri diferite pentru luminanță, dar există doar 1 mod pentru predicția intra-cadru a crominanței.
Pentru medii IP și wireless
Proiectul H.264 conține instrumente pentru eliminarea erorilor pentru a facilita transmiterea videoclipurilor comprimate într-un mediu cu erori frecvente și pierderi de pachete, cum ar fi robustețea transmisiei în canalele mobile sau canalele IP.
Pentru a rezista erorilor de transmisie, sincronizarea timpului în fluxul video H.264 poate fi realizată utilizând reîmprospătarea imaginii intra-cadru, iar sincronizarea spațială este susținută de codificarea structurată în felii. În același timp, pentru a facilita resincronizarea după o eroare de bit, un anumit punct de resincronizare este, de asemenea, furnizat în datele video ale unei imagini. În plus, reîmprospătarea macroblocului intra-cadru și macroblocurile de referință multiple permit codificatorului să ia în considerare nu numai eficiența codării, ci și caracteristicile canalului de transmisie atunci când se determină modul macrobloc.
În plus față de utilizarea schimbării dimensiunii pasului de cuantificare pentru a se adapta la rata de cod a canalului, în H.264, metoda de segmentare a datelor este adesea utilizată pentru a face față schimbării ratei de cod de canal. În general, conceptul de segmentare a datelor este de a genera date video cu priorități diferite în codificator pentru a sprijini calitatea serviciului QoS în rețea. De exemplu, se adoptă o metodă de partiționare a datelor bazată pe sintaxă pentru a împărți datele fiecărui cadru în mai multe părți în funcție de importanța sa, ceea ce permite ca informațiile mai puțin importante să fie eliminate atunci când bufferul se revarsă. Poate fi utilizată și o metodă similară de partiționare a datelor temporale, care se realizează prin utilizarea mai multor cadre de referință în cadrele P și B.
În aplicația comunicației fără fir, putem suporta modificări mari ale ratei de biți ale canalului wireless prin schimbarea preciziei de cuantificare sau a rezoluției spațiu / timp a fiecărui cadru. Cu toate acestea, în cazul multicast-ului, este imposibil să se solicite codificatorului să răspundă la rate de biți variabile. Prin urmare, spre deosebire de metoda FGS (Fine Granular Scalability) utilizată în MPEG-4 (cu eficiență mai mică), H.264 folosește cadre SP de comutare a fluxului în loc de codare ierarhică.
========================
3. Performanța TML-8
TML-8 este modul de testare H.264, utilizați-l pentru a compara și testa eficiența codării video a H.264. PSNR furnizat de rezultatele testelor a arătat clar că, comparativ cu performanțele MPEG-4 (ASP: Advanced Simple Profile) și H.263 ++ (HLP: High Latency Profile), rezultatele H.264 au avantaje evidente. Așa cum se arată în Figura 5.
PSNR-ul H.264 este evident mai bun decât cel al MPEG-4 (ASP) și H.263 ++ (HLP). În testul de comparație cu 6 viteze, PSNR de H.264 este cu 2 dB mai mare decât MPEG-4 (ASP) în medie. În medie, este 3dB mai mare decât H.263 (HLP). Cele 6 rate de testare și condițiile aferente acestora sunt: rata de 32 kbit / s, rata de cadre 10f / s și formatul QCIF; Rata de 64 kbit / s, rata de cadre 15f / s și formatul QCIF; Rata 128kbit / s, rata de cadre 15f / s și format CIF; Rata 256kbit / s, rata de cadre 15f / s și formatul QCIF; Rata de 512 kbit / s, rata de cadre 30f / s și formatul CIF; Rata de 1024 kbit / s, rata de cadre 30f / s și formatul CIF.
4. dificultate de realizare
Pentru fiecare inginer care are în vedere aplicații practice, acordând atenție performanțelor superioare ale H.264, este obligat să măsoare dificultatea implementării sale. În general vorbind, îmbunătățirea performanței H.264 se obține cu costul unei complexități crescute. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea tehnologiei, această creștere a complexității se încadrează în domeniul acceptabil al tehnologiei noastre actuale sau viitoare. De fapt, având în vedere limitarea complexității, H.264 nu a adoptat niște algoritmi îmbunătățiti deosebit de scump din punct de vedere al calculului. De exemplu, H.264 nu folosește tehnologia globală de compensare a mișcării, care este utilizată în MPEG-4 ASP. Creșterea complexității considerabile a codificării.
Atât H.264, cât și MPEG-4 includ cadre B și mai precise și compfiltre de interpolare a mișcării lex decât MPEG-2, H.263 sau MPEG-4 SP (profil simplu). Pentru a completa mai bine estimarea mișcării, H.264 a crescut semnificativ tipurile de dimensiuni variabile ale blocurilor și numărul de cadre variabile de referință.
Cerințele RAM H.264 sunt utilizate în principal pentru imaginile cu cadre de referință, iar majoritatea videoclipurilor codificate utilizează 3 până la 5 cadre de imagini de referință. Nu necesită mai mult ROM decât codificatorul video obișnuit, deoarece H.264 UVLC folosește un tabel de căutare bine structurat pentru toate tipurile de date
5. remarci de încheiere
H.264 are perspective largi de aplicații, cum ar fi comunicarea video în timp real, transmisia video pe Internet, serviciile de streaming video, comunicarea multipunct pe rețele eterogene, stocarea video comprimată, bazele de date video etc.
Caracteristicile tehnice ale recomandărilor H.264 pot fi rezumate în trei aspecte. Unul este să ne concentrăm pe practic, să adoptăm tehnologie matură, să urmărim o eficiență mai mare de codificare și să exprimăm concis; cealaltă este concentrarea asupra adaptării la rețelele mobile și IP și adoptarea tehnologiei ierarhice, care separă codarea și canalul în mod formal, în esență, ținând cont de caracteristicile canalului mai mult în algoritmul codificator sursă; al treilea este că, în cadrul de bază al codificatorului hibrid, sunt fabricate toate componentele sale cheie principale. Îmbunătățiri majore, cum ar fi estimarea mișcării multi-mod, predicția intra-cadru, predicția multi-cadru, VLC unificat, transformarea întregului bidimensional 4 × 4 etc.
Până în prezent, H.264 nu a fost finalizat, dar datorită raportului său de compresie mai mare și a adaptabilității mai bune a canalelor, acesta va fi din ce în ce mai utilizat în domeniul comunicării sau stocării video digitale, iar potențialul său de dezvoltare este nelimitat.
În cele din urmă, trebuie remarcat faptul că performanța superioară a H.264 nu este fără cost, dar costul este o creștere mare a complexității de calcul. Conform estimărilor, complexitatea de calcul a codificării este de aproximativ trei ori mai mare decât H.263, iar complexitatea decodării Aproximativ de 2 ori a H.263.
===========================
Înțelegeți corect produsele tehnologice H.264 și MPEG-4 și eliminați propaganda falsă a producătorului
Se recunoaște că standardul codecului video H.264 are un anumit grad de avansare, dar nu este standardul preferat al codificatorului video, mai ales ca produs de supraveghere, deoarece are și unele defecte tehnice.
este inclus în standardul MPEG-4 Partea 10 ca standard codec video H.264, ceea ce înseamnă că este atașat doar la a zecea parte a MPEG-4. Cu alte cuvinte, H.264 nu depășește domeniul de aplicare al standardului MPEG-4. Prin urmare, este incorect faptul că standardul H.264 și calitatea transmisiei video pe Internet sunt mai mari decât MPEG-4. Trecerea de la MPEG-4 la H.264 este chiar mai de neînțeles. Mai întâi, să înțelegem corect dezvoltarea MPEG-4:
1. MPEG-4 (SP) și MPEG-4 (ASP) sunt primele tehnologii de produs ale MPEG-4
MPEG-4 (SP) și MPEG-4 (ASP) au fost propuse în 1998. Tehnologia sa s-a dezvoltat până în prezent și există într-adevăr unele probleme. Prin urmare, actualul personal tehnic de stat care are capacitatea de a dezvolta MPEG-4 nu a adoptat această tehnologie inversă în produsele de supraveghere video MPEG-4 sau de videoconferință. Comparația dintre produsele H.264 (produse tehnice după 2005) și tehnologia timpurie MPEG-4 (SP) promovată pe internet este cu adevărat inadecvată. Poate fi convingătoare compararea performanței produselor IT în 2005 și 2001? . Ceea ce trebuie explicat aici este că acesta este un comportament tehnic al producătorilor.
Vă rugăm să aruncați o privire la comparația tehnologică:
Unii producători au comparat greșit: Sub aceeași calitate a imaginii reconstituite, H.264 reduce rata de biți cu 50% comparativ cu H.263 + și MPEG-4 (SP).
Aceste date compară, în esență, datele despre produsele H.264 pentru noile tehnologii cu datele despre produsele tehnologiei timpurii MPEG-4, care nu au sens și sunt înșelătoare pentru compararea produselor actuale din tehnologia MPEG-4. De ce produsele H.264 nu au comparat datele cu noile produse cu tehnologie MPEG-4 în 2006? Dezvoltarea tehnologiei de codare video H.264 este într-adevăr foarte rapidă, dar efectul său de decodare video este echivalent doar cu efectul video al Windows Media Player 9.0 (WM9) de la Microsoft. În prezent, de exemplu, tehnologia MPEG-4 utilizată de serverul video și echipamentul de conferință video al discului Huayi a atins specificațiile tehnice (WMV) în tehnologia de decodare video, iar sincronizarea audio și video este mai mică de 0.15 secunde (în decurs de 150 de milisecunde) ). H.264 și Microsoft WM9 nu se pot potrivi
2. Dezvoltarea tehnologiei de decodare video MPEG-4:
În prezent, tehnologia decodorului video MPEG-4 se dezvoltă rapid, nu pe măsură ce producătorii fac publicitate pe internet. Avantajul standardului actual de imagine H.264 constă doar în compresie și stocare, care este cu 15-20% mai mică decât fișierul de stocare MPEG-4 actual al produselor Huayi, dar formatul său video nu este un format standard. Motivul este că H.264 nu adoptă un format de stocare utilizat la nivel internațional, iar fișierele sale video nu pot fi deschise cu software terță parte utilizat la nivel internațional. Prin urmare, în unele guverne și agenții interne, atunci când se selectează echipamente, se afirmă în mod clar că fișierele video trebuie deschise cu software terță parte acceptat la nivel internațional. Acest lucru este foarte important pentru monitorizarea produselor. Mai ales atunci când are loc furtul, poliția trebuie să obțină dovezi, să analizeze etc.
Versiunea actualizată a decodorului video MPEG-4 este (WMV), iar sunetul este diferit în funcție de tehnologia de codificare și experiența fiecărui producător. Produsele MPEG-4 cu tehnologie matură actuale din 2005 până în 2006 sunt mult mai mari decât produsele cu tehnologie H.264 din punct de vedere al performanței.
În ceea ce privește transmisia: în comparație cu noul MPEProdusul tehnologic G-4 H.264, există următoarele defecte:
1. Sincronizarea audio și video: Sincronizarea audio și video H.264 are unele probleme, în principal în ceea ce privește întârzierea. Performanța transmisiei H.264 este echivalentă cu Windows Media Player 9.0 (WM9) a Microsoft. În prezent, tehnologia MPEG-4 adoptată de serverul video de rețea Huayi realizează o întârziere de mai puțin de 0.15 secunde (150 de milisecunde) în domeniul supravegherii video și al conferințelor video, care nu este la îndemâna produselor H.264;
2. Eficiența transmisiei în rețea: adoptați H.2
alt produs nostru:
