MPEG4 je tehnologija stiskanja, primerna za nadzor
MPEG4 je bil objavljen novembra 1998. Mednarodni standard MPEG4, ki naj bi bil prvotno uporabljen januarja 1999, ni namenjen le kodiranju videa in zvoka z določeno bitno hitrostjo, temveč tudi več pozornosti posveča interaktivnosti in prilagodljivosti multimedijski sistemi. Strokovnjaki strokovne skupine MPEG si močno prizadevajo za oblikovanje MPEG-4. Standard MPEG-4 se uporablja predvsem za video telefone, video e-pošto in elektronske novice itd. Zahteve glede hitrosti prenosa so razmeroma nizke, med 4800-64000bitov / s in ločljivost med 4800-64000bitov / s. Velikost je 176X144. MPEG-4 uporablja zelo ozko pasovno širino, stisne in prenaša podatke s pomočjo tehnologije za rekonstrukcijo okvirjev, da bi dobili najmanj podatkov in dosegli najboljšo kakovost slike.
V primerjavi z MPEG-1 in MPEG-2 je značilnost MPEG-4, da je bolj primeren za interaktivne AV storitve in daljinsko spremljanje. MPEG-4 je prvi standard dinamične slike, ki vas spremeni iz pasivnega v aktivnega (ne več samo gledanje, kar vam omogoča, da se pridružite, torej interaktivno); njegova druga značilnost je njegova celovitost; iz vira poskuša MPEG-4 združiti naravne predmete z umetnimi predmeti (v smislu vizualnih učinkov). Oblikovni cilj MPEG-4 ima tudi širšo prilagodljivost in razširljivost. MPEG4 poskuša doseči dva cilja:
1. Multimedijska komunikacija z nizko bitno hitrostjo;
2. Gre za sintezo multimedijske komunikacije v več panogah.
V skladu s tem ciljem MPEG4 uvaja AV predmete (Audio / Visaul Objects), kar omogoča bolj interaktivne operacije. Ločljivost videa MPEG-4 je razmeroma visoka, hitrost prenosa podatkov pa razmeroma nizka. Glavni razlog je ta, da MPEG-4 sprejme tehnologijo ACE (Advanced Decoding Efficiency), ki je niz pravil algoritma kodiranja, ki se prvič uporablja v MPEG-4. Ciljna usmerjenost, povezana z ACE, lahko omogoči zelo nizke hitrosti prenosa podatkov. V primerjavi z MPEG-2 lahko prihrani 90% prostora za shranjevanje. MPEG-4 je mogoče tudi močno nadgraditi v avdio in video tokovih. Ko se video spremeni med 5kb / s in 10Mb / s, lahko zvočni signal obdela med 2kb / s in 24kb / s. Še posebej pomembno je poudariti, da je standard MPEG-4 objektno usmerjena metoda stiskanja. Ne gre samo za razdelitev slike na nekatere bloke, kot sta MPEG-1 in MPEG-2, ampak je glede na vsebino slike, predmete (predmete, znake, ozadje) ločena za izvedbo kodiranja znotraj in med okvirji. in stiskanje ter omogoča prilagodljivo razporeditev kodnih stopenj med različne predmete. Več bajtov je dodeljenih pomembnim objektom, manj bajtov pa sekundarnim objektom. Tako se razmerje stiskanja močno izboljša, tako da lahko doseže boljše rezultate z nižjo hitrostjo kode. Objektno usmerjena metoda stiskanja MPEG-4 omogoča tudi boljši odsev funkcije in natančnosti zaznavanja slike. Funkcija zaznavanja slik omogoča sistemu snemalnika na trdem disku boljšo funkcijo alarma za video gibanje.
Na kratko, MPEG-4 je povsem nov standard za kodiranje videa z nizko bitno hitrostjo in visokim razmerjem stiskanja. Hitrost prenosa je 4.8 ~ 64kbit / s in zaseda razmeroma majhen prostor za shranjevanje. Na primer, za barvni zaslon z ločljivostjo 352 × 288, če je prostor, ki ga zaseda vsak okvir, 1.3 KB, če izberete 25 sličic / sekundo, bo zahtevalo 120 KB na uro, 10 ur na dan, 30 dni na mesec in 36 GB na kanal na mesec. Če gre za 8 kanalov, je potrebnih 288 GB, kar je očitno sprejemljivo.
Na tem področju obstaja veliko vrst tehnologij, vendar so najosnovnejše in najpogosteje uporabljene MPEG1, MPEG2, MPEG4 in druge tehnologije. MPEG1 je tehnologija z visokim razmerjem stiskanja, vendar slabše kakovosti slike; medtem ko se tehnologija MPEG2 v glavnem osredotoča na kakovost slike, razmerje stiskanja pa je majhno, zato zahteva velik prostor za shranjevanje; Tehnologija MPEG4 je danes bolj priljubljena tehnologija, pri čemer je lahko ta tehnologija prihrani prostor, ima visoko kakovost slike in ne zahteva velike pasovne širine omrežnega prenosa. V nasprotju s tem je tehnologija MPEG4 na Kitajskem sorazmerno priljubljena, priznali pa so jo tudi strokovnjaki iz industrije.
Glede na uvod, ker standard MPEG4 uporablja telefonske linije kot medij za prenos, je mogoče dekoderje konfigurirati na kraju samem glede na različne zahteve aplikacije. Razlika med njim in načinom kompresijskega kodiranja, ki temelji na namenski strojni opremi, je v tem, da je kodni sistem odprt in lahko kadar koli dodamo nove in učinkovite algoritemske module. MPEG4 prilagodi način stiskanja glede na prostorske in časovne značilnosti slike, tako da doseže večje razmerje stiskanja, nižji tok kode stiskanja in boljšo kakovost slike kot MPEG1. Njeni cilji uporabe so uskopasovni prenos, visokokakovostno stiskanje, interaktivne operacije in izrazi, ki integrirajo naravne predmete z umetnimi predmeti, hkrati pa še posebej poudarjajo široko prilagodljivost in razširljivost. Zato MPEG4 temelji na značilnostih opisa scene in pasovno široko usmerjeni zasnovi, zaradi česar je zelo primeren za področje video nadzora, kar se odraža predvsem v naslednjih vidikih:
1. Prostor za shranjevanje je prihranjen - prostor, potreben za sprejem MPEG4, je 1/10 prostora MPEG1 ali M-JPEG. Ker lahko MPEG4 samodejno prilagodi način stiskanja glede na spremembe prizora, lahko zagotovi, da kakovost slike ne bo poslabšana za fotografije, splošne športne prizore in prizore intenzivnih dejavnosti. Je učinkovitejša metoda video kodiranja.
2. Visoka kakovost slike - Najvišja ločljivost slike MPEG4 je 720x576, kar je blizu slikovnemu učinku DVD-ja. MPEG4, ki temelji na načinu kompresije AV, določa, da lahko zagotavlja dobro ločljivost premikajočih se predmetov, kakovost časa / časa / slike pa je nastavljiva.
3. Zahteva po pasovni širini omrežnega prenosa ni velika - ker je kompresijsko razmerje MPEG4 več kot 10-krat večje od MPEG1 in M-JPEG enake kakovosti, je pasovna širina, zasedena med omrežnim prenosom, le približno 1/10 od te MPEG1 in M-JPEG enake kakovosti. . V skladu z enakimi zahtevami glede kakovosti slike MPEG4 potrebuje le ožjo pasovno širino.
====================
Tehnične značilnosti novega standarda za video kodiranje H.264
Povzetek:
Za praktične namene je priporočilo H.264, ki sta ga skupaj oblikovali dve največji mednarodni organizaciji za standardizacijo, ISO / IEC in ITU-T, nov razvoj tehnologije video kodiranja. Ima svoje edinstvene značilnosti v večnamenski oceni gibanja, celoštevilni transformaciji, poenotenem kodiranju simbolov VLC in večplastni sintaksi kodiranja. Zato ima algoritem H.264 visoko učinkovitost kodiranja in možnosti njegove uporabe bi morale biti samoumevne.
Ključne besede: video kodiranje slikovne komunikacije JVT
Od osemdesetih let je uvedba dveh glavnih serij mednarodnih standardov za kodiranje videoposnetkov, MPEG-x, ki ga je oblikoval ISO / IEC, in H.1980x, ki ga je oblikoval ITU-T, začela novo dobo aplikacij za video komunikacijo in shranjevanje. Od priporočil za kodiranje videoposnetkov H.26 do H.261 / 262, MPEG-3/1/2 itd. Je skupen cilj, ki si ga nenehno zasledujemo, to je pridobiti čim več pri najnižji možni bitni hitrosti (ali zmogljivost shranjevanja). Dobra kakovost slike. Poleg tega, ko se povpraševanje na trgu po prenosu slike povečuje, postaja vse bolj očiten problem, kako se prilagoditi prenosnim značilnostim različnih kanalov. To težavo je treba rešiti z novim video standardom H.4, ki sta ga skupaj razvila IEO / IEC in ITU-T.
H.261 je najzgodnejši predlog za kodiranje videoposnetkov, njegov namen pa je standardizirati tehnologijo kodiranja videoposnetkov v omrežnih konferenčnih televizijskih in video telefonskih aplikacijah ISDN. Algoritem, ki ga uporablja, združuje hibridno kodirno metodo predvidevanja med sličicami, ki lahko zmanjša časovno redundanco in DCT transformacijo, ki lahko zmanjša prostorsko redundanco. Ujema se s kanalom ISDN in njegova hitrost izhodne kode je p × 64kbit / s. Kadar je vrednost p majhna, se lahko prenašajo samo slike z nizko ločljivostjo, kar je primerno za neposredne televizijske klice; kadar je vrednost p velika (na primer p> 6), se lahko prenašajo slike s konferenčne televizije z boljšo ločljivostjo. H.263 priporoča standard za stiskanje slike z nizko bitno hitrostjo, ki je tehnično izboljšanje in razširitev H.261 in podpira programe z bitno hitrostjo, manjšo od 64 kbit / s. Toda v resnici so bili H.263 in kasneje H.263 + in H.263 ++ razviti za podporo aplikacij s polno bitno hitrostjo. Iz dejstva je razvidno, da podpira številne slikovne formate, kot so Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF in celo 16CIF in druge oblike.
Hitrost koda standarda MPEG-1 je približno 1.2 Mb / s in lahko zagotavlja 30 sličic slik kakovosti CIF (352 × 288). Oblikovan je za video shranjevanje in predvajanje CD-ROM diskov. Osnovni algoritem MPEG-l standardnega dela za kodiranje videoposnetkov je podoben H.261 / H.263, sprejeti pa so tudi ukrepi, kot so napovedi med sličicami s kompenzacijo gibanja, dvodimenzionalno DCT in kodiranje dolžine VLC. Poleg tega so za nadaljnje izboljšanje učinkovitosti kodiranja uvedeni koncepti, kot so intra frame (I), napovedni okvir (P), dvosmerni predvidevalni okvir (B) in DC frame (D). Na osnovi MPEG-1 je standard MPEG-2 naredil nekaj izboljšav pri izboljšanju ločljivosti slike in združljivosti z digitalno televizijo. Na primer, natančnost njegovega vektorja gibanja je pol slikovnih pik; pri operacijah kodiranja (kot sta ocena gibanja in DCT) ločevanje med "okvirjem" in "poljem"; uvesti tehnologije razširljivosti kodiranja, kot so prostorska razširljivost, časovna razširljivost in razširljivost razmerja signal-šum. Standard MPEG-4, uveden v zadnjih letih, je uvedel kodiranje na podlagi avdiovizualnih predmetov (AVO: Audio-Visual Object), kar močno izboljša interaktivne zmogljivosti in učinkovitost kodiranja video komunikacij. MPEG-4 je sprejel tudi nekatere nove tehnologije, kot so kodiranje oblik, prilagodljivi DCT, kodiranje video objektov poljubne oblike itd. Toda osnovni video kodirnik MPEG-4 še vedno spada v nekakšen hibridni kodirnik, podoben H.263.
Skratka, priporočilo H.261 je klasično video kodiranje, H.263 je njegov razvoj in ga bo postopoma nadomestil v praksi, predvsem v komunikacijah, vendar številne možnosti H.263 uporabnikom pogosto povzročijo izgubo. Serija standardov MPEG se je razvila iz aplikacij za shranjevalne medije v aplikacije, ki se prilagajajo prenosnim medijem. Osnovni okvir njegovega osnovnega video kodiranja je skladen s H.261. Med njimi je privlačen del »objektno kodiranega« dela MPEG-4 še vedno prisoten. Obstajajo tehnične ovire in ga je težko splošno uporabiti. Zato novi predlog za kodiranje videoposnetkov H.264, razvit na tej podlagi, odpravlja pomanjkljivosti obeh, uvaja novo metodo kodiranja v okviru hibridnega kodiranja, izboljšuje učinkovitost kodiranja in se sooča s praktičnimi aplikacijami. Hkrati sta ga skupaj oblikovali dve največji mednarodni organizaciji za standardizacijo, možnosti njegove uporabe pa bi morale biti samoumevne.
1. JVT-jev H.264
H.264 je nov standard za digitalno video kodiranje, ki ga je razvila skupna video ekipa (JVT: skupna video ekipa) VCEG (Video Coding Experts Group) ITU-T in MPEG (Moving Picture Coding Experts Group) ISO / IEC. Je del 10 protokola ITU-T H.264 in MPEG-4 ISO / IEC. Pridobivanje osnutkov se je začelo januarja 1998. Prvi osnutek je bil končan septembra 1999. Testni model TML-8 je bil razvit maja 2001. Odbor HCD H.264 je bil sprejet na 5. sestanku JVT junija 2002. Standard je trenutno v fazi izdelave in naj bi bil uradno sprejet v prvi polovici prihodnjega leta.
H.264 je, tako kot prejšnji standard, tudi hibridni način kodiranja DPCM plus transformiranje. Vendar pa sprejme jedrnato zasnovo "vrnitve k osnovam", brez številnih možnosti, in doseže veliko boljše kompresijske lastnosti kot H.263 ++; krepi prilagodljivost različnim kanalom in sprejema "omrežju prijazno" strukturo in sintakso. Ugodno za obdelavo napak in izgubo paketov; širok spekter aplikacijskih ciljev za potrebe različnih hitrosti, različnih ločljivosti in različnih priložnosti prenosa (shranjevanja); njegov osnovni sistem je odprt in za uporabo niso potrebne avtorske pravice.
Tehnično je v standardu H.264 veliko poudarkov, kot so poenoteno kodiranje simbolov VLC, visoko natančnost, večnamenska ocena premika, celoštevilčna transformacija na osnovi blokov 4 × 4 in sintaksa večplastnega kodiranja. Ti ukrepi omogočajo, da ima algoritem H.264 zelo visoko učinkovitost kodiranja, saj lahko z enako rekonstruirano kakovostjo slike prihrani približno 50% hitrosti kodiranja kot H.263. Struktura toka kode H.264 ima močno prilagodljivost omrežja, povečuje zmožnosti odpravljanja napak in se lahko dobro prilagodi uporabi IP in brezžičnih omrežij.
2. Tehnični poudarki H264
Večplastno oblikovanje
Algoritem H.264 lahko konceptualno razdelimo na dve plasti: plast za kodiranje video posnetkov (VCL: Video Coding Layer) je odgovorna za učinkovito predstavitev video vsebine, plast abstrakcije omrežja (NAL: Network Abstraction Layer) pa za ustrezen način. zahteva omrežje. Pakiranje in prenos podatkov. Hierarhična struktura dajalnika H.264 je prikazana na sliki 1. Paketni vmesnik je definiran med VCL in NAL, embalaža in ustrezna signalizacija pa sta del NAL. Na ta način VCL oziroma NAL izpolnjujeta naloge visoke učinkovitosti kodiranja in prijaznosti do omrežja.
VCL plast vključuje hibridno kodiranje na osnovi blokov kompenzacije gibanja in nekatere nove funkcije. Tako kot prejšnji standardi za kodiranje videoposnetkov tudi H.264 v osnutku ne vključuje funkcij, kot sta predhodna obdelava in naknadna obdelava, kar lahko poveča prilagodljivost standarda.
NAL je odgovoren za uporabo oblike segmentacije omrežja spodnje plasti za inkapsuliranje podatkov, vključno s kadriranjem, signalizacijo logičnega kanala, uporabo informacij o času ali signalom končnega signala itd. NAL na primer podpira formate video prenosa na kanalih s preklopom vezja in podpira formate za prenos video posnetkov na internetu z uporabo RTP / UDP / IP. NAL vključuje lastne informacije o glavi, informacije o strukturi segmenta in informacije o dejanski obremenitvi, to je podatke VCL zgornje plasti. (Če se uporablja tehnologija segmentacije podatkov, so lahko podatki sestavljeni iz več delov).
Visoko natančna večnamenska ocena gibanja
H.264 podpira vektorje gibanja z natančnostjo 1/4 ali 1/8 slikovnih pik. Z natančnostjo 1/4 slikovnih pik lahko za zmanjšanje visokofrekvenčnega šuma uporabite filter s 6 pipami. Za vektorje gibanja z natančnostjo 1/8 slikovnih pik lahko uporabimo bolj zapleten filter z 8 pipami. Pri izvajanju ocene gibanja lahko kodirnik izbere tudi "izboljšane" interpolacijske filtre, da izboljša učinek predvidevanja
Pri predvidevanju gibanja H.264 lahko makro blok (MB) razdelimo na različne podbloke v skladu s sliko 2, da tvori 7 različnih načinov velikosti blokov. Ta večnamenska prilagodljiva in podrobna razdelitev je bolj primerna za obliko dejanskih premikajočih se predmetov na sliki in se močno izboljša
Izboljša se natančnost ocene gibanja. Na ta način lahko vsak makro blok vsebuje 1, 2, 4, 8 ali 16 vektorjev gibanja.
V H.264 lahko kodirnik uporabi več kot en prejšnji okvir za oceno gibanja, kar je tako imenovana referenčna tehnologija z več sličicami. Če sta na primer 2 ali 3 okvirja le kodirani referenčni okvirji, bo dajalnik izbral boljši okvir predvidevanja za vsak ciljni makroblok in za vsak makroblok navede, kateri okvir se uporablja za napovedovanje.
4 × 4 blokovna celoštevilčna transformacija
H.264 je podoben prejšnjemu standardu, pri čemer uporablja blokovno kodiranje pretvorbe za preostanek, vendar je pretvorba celoštevilčna operacija namesto operacije realnega števila, postopek pa je v bistvu podoben postopku DCT. Prednost te metode je, da sta v kodirniku in dekoderju dovoljeni enaki natančni in obratni transformaciji, kar olajša uporabo preproste aritmetike s fiksno točko. Z drugimi besedami, tu ni "napake inverzne transformacije". Enota transformacije je 4 × 4 bloka, namesto 8 × 8 blokov, ki so se pogosto uporabljali v preteklosti. Ko se velikost pretvorbenega bloka zmanjša, je delitev premikajočega se predmeta natančnejša. Na ta način ni le znesek izračuna transformacije razmeroma majhen, temveč se močno zmanjša tudi konvergenčna napaka na robu premikajočega se predmeta. Da metoda preoblikovanja blokov majhnih velikosti ne ustvari razlike v sivinah med bloki v večjem gladkem območju slike, DC koeficient 16 4 × 4 blokov podatkov o svetlosti makrobloka znotraj okvirja (vsak majhen blok Ena , skupaj 16) izvede drugo preoblikovanje bloka 4 × 4 in izvede preoblikovanje bloka 2 × 2 na enosmernih koeficientih 4 4 × 4 blokov podatkov o kromačnosti (po en za vsak majhen blok, skupno 4).
Da bi izboljšali sposobnost nadzora hitrosti H.264, se sprememba velikosti koraka kvantizacije nadzira na približno 12.5% namesto stalnega povečevanja. Normalizacija amplitude pretvorbenega koeficienta se obdela v postopku inverzne kvantizacije, da se zmanjša računska zapletenost. Da bi poudarili zvestobo barve, je za koeficient kromacije sprejet majhen korak koraka kvantizacije.
Enotni VLC
V H.264 obstajata dve metodi za kodiranje entropije. Ena je uporaba enotnega VLC (UVLC: Universal VLC) za vse simbole, ki jih je treba kodirati, druga pa uporaba vsebinsko prilagodljivega binarnega aritmetičnega kodiranja (CABAC: Context-Adaptive). Binarno aritmetično kodiranje). CABAC je neobvezna možnost, njegova zmogljivost kodiranja je nekoliko boljša od UVLC, vendar je tudi računska zahtevnost večja. UVLC uporablja nabor kodnih besed neomejene dolžine, oblikovalska struktura pa je zelo pravilna in različne predmete je mogoče kodirati z isto kodno tabelo. Ta metoda je enostavna za generiranje kodne besede in dekoder lahko zlahka prepozna predpono kodne besede, UVLC pa lahko hitro doseže resinhronizacijo, ko pride do bitne napake
Tu so x0, x1, x2, ... bit INFO in so 0 ali 1. Slika 4 navaja prvih 9 kodnih besed. Na primer, beseda 4. številke vsebuje INFO01. Zasnova te kodne besede je optimizirana za hitro vnovično sinhronizacijo, da se preprečijo napake bitov.
intradikcija
V prejšnjih standardih H.26x in MPEG-x se uporabljajo metode predvidevanja med sličicami. V H.264 je pri kodiranju slik Intra na voljo predvidevanje znotraj sličic. Za vsak blok 4 × 4 (razen za posebno obdelavo robnega bloka) je mogoče vsako slikovno piko napovedati z drugačno tehtano vsoto 17 najbližjih predhodno kodiranih pik (nekatere uteži so lahko 0), to je 17 slikovnih pik v zgornjem levem kotu bloka. Očitno tovrstno predvidevanje znotraj sličic ni pravočasno, temveč algoritem predvidevanja kodiranja, izveden v prostorski domeni, ki lahko odstrani prostorsko redundanco med sosednjima blokoma in doseže bolj učinkovito stiskanje.
V kvadratu 4 × 4 so a, b, ..., p 16 predvidenih slikovnih pik, A, B, ..., P pa so kodirane slikovne pike. Na primer, vrednost točke m lahko napovemo s formulo (J + 2K + L + 2) / 4 ali s formulo (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8, in tako naprej. Glede na izbrane referenčne točke napovedi obstaja 9 različnih načinov za svetilnost, obstaja pa le 1 način za predvidevanje osvetljenosti v okviru.
Za IP in brezžična okolja
Osnutek H.264 vsebuje orodja za odpravljanje napak, ki olajšajo prenos stisnjenega videa v okolju s pogostimi napakami in izgubo paketov, kot je zanesljivost prenosa v mobilnih kanalih ali IP-kanalih.
Da bi se upreli napakam pri prenosu, lahko časovno sinhronizacijo v video toku H.264 dosežemo z osvežitvijo slike znotraj kadra, prostorsko sinhronizacijo pa podpira strukturirano kodiranje po rezinah. Hkrati je za lažjo resinhronizacijo po bitni napaki tudi določena točka sinhronizacije v video podatkih slike. Poleg tega osvežitev makroblokov znotraj okvirja in več referenčnih makroblokov omogočata kodirniku, da pri določanju načina makrobloka upošteva ne le učinkovitost kodiranja, temveč tudi značilnosti prenosnega kanala.
Poleg spremembe velikosti koraka kvantizacije za prilagoditev hitrosti kodiranja kanala se v H.264 pogosto uporablja tudi metoda segmentacije podatkov za obvladovanje spremembe hitrosti kode kanala. Na splošno je koncept segmentacije podatkov v kodirniku ustvariti video podatke z različnimi prednostnimi nalogami, ki podpirajo kakovost storitve QoS v omrežju. Tako je na primer sprejeta metoda razdelitve podatkov na osnovi sintakse, da se podatki vsakega okvira razdelijo na več delov glede na njihovo pomembnost, kar omogoča, da se manj pomembne informacije zavržejo, ko se medpomnilnik preliva. Uporabi se lahko tudi podoben način časovne razdelitve podatkov, kar dosežemo z uporabo več referenčnih okvirov v okvirih P in B.
Pri uporabi brezžične komunikacije lahko s spreminjanjem natančnosti kvantizacije ali prostorske / časovne ločljivosti vsakega okvira podpremo velike spremembe bitne hitrosti brezžičnega kanala. V primeru večkanalnega pošiljanja pa je nemogoče zahtevati, da se kodirnik odziva na različne bitne hitrosti. Zato za razliko od metode FGS (Fine Granular Scalability), uporabljene v MPEG-4 (z nižjo učinkovitostjo), H.264 namesto hierarhičnega kodiranja uporablja SP preklopne okvire.
========================
3. Zmogljivost TML-8
TML-8 je preskusni način H.264, z njim primerjajte in preizkusite učinkovitost video kodiranja H.264. PSNR, ki ga zagotavljajo rezultati preskusov, je jasno pokazal, da imajo rezultati H.4 v primerjavi z zmogljivostjo MPEG-263 (ASP: Napredni preprosti profil) in H.264 ++ (HLP: Profil visoke zakasnitve) očitne prednosti. Kot je prikazano na sliki 5.
PSNR H.264 je očitno boljši od MPEG-4 (ASP) in H.263 ++ (HLP). V primerjalnem testu 6 hitrosti je PSNR H.264 v povprečju za 2 dB višji od MPEG-4 (ASP). V povprečju je za 3dB višji od H.263 (HLP). 6 testnih hitrosti in z njimi povezani pogoji so: hitrost 32 kbit / s, hitrost sličic 10f / s in format QCIF; Hitrost 64 kbit / s, hitrost sličic 15f / s in format QCIF; Hitrost 128 kbit / s, hitrost sličic 15f / s in format CIF; Hitrost 256 kbit / s, hitrost sličic 15f / s in format QCIF; Hitrost 512 kbit / s, hitrost sličic 30f / s in format CIF; Hitrost 1024 kbit / s, hitrost sličic 30f / s in format CIF.
4. težavnost realizacije
Za vsakega inženirja, ki razmišlja o praktičnih aplikacijah, je ob tem, da je pozoren na izjemno zmogljivost H.264, izmeriti težavnost njegove izvedbe. Na splošno izboljšanje zmogljivosti H.264 dosežemo za ceno večje zapletenosti. Vendar pa je z razvojem tehnologije to povečanje zapletenosti v sprejemljivem obsegu naše sedanje ali prihodnje tehnologije. Glede na omejitev zapletenosti H.264 dejansko ni sprejel nekaterih posebej računsko dragih izboljšanih algoritmov. Na primer, H.264 ne uporablja globalne tehnologije kompenzacije gibanja, ki se uporablja v MPEG-4 ASP. Povečana zapletenost kodiranja.
Tako H.264 kot MPEG-4 vključujeta B-okvirje in natančnejša ter bolj primernalex interpolacijski filtri kot MPEG-2, H.263 ali MPEG-4 SP (preprost profil). Da bi bolje ocenil gibanje, je H.264 znatno povečal vrste spremenljivih velikosti blokov in število spremenljivih referenčnih okvirjev.
Zahteve RAM-a H.264 se v glavnem uporabljajo za slike referenčnega okvira, večina kodiranih videoposnetkov pa uporablja od 3 do 5 sličic referenčnih slik. Ne potrebuje več ROM-ja kot običajni kodirnik videa, ker H.264 UVLC uporablja dobro strukturirano preglednico za vse vrste podatkov
5. sklepne besede
H.264 ima široko perspektivo uporabe, kot so video komunikacija v realnem času, prenos video posnetkov prek interneta, storitve pretakanja video posnetkov, večtočkovna komunikacija v heterogenih omrežjih, stisnjeno video shranjevanje, video baze podatkov itd.
Tehnične značilnosti priporočil H.264 lahko strnemo v tri vidike. Eden je osredotočiti se na praktičnost, sprejeti zrelo tehnologijo, doseči večjo učinkovitost kodiranja in jedrnato izražanje; druga je osredotočiti se na prilagajanje mobilnim omrežjem in omrežjem IP in sprejeti hierarhično tehnologijo, ki ločuje kodiranje in kanal formalno, v bistvu bolj upošteva značilnosti kanala v algoritmu izvornega kodirnika; tretji je, da so v osnovnem okviru hibridnega kodirnika izdelani vsi njegovi glavni sestavni deli. Glavne izboljšave, kot so večnamenska ocena gibanja, predvidevanje znotraj sličic, predvidevanje več sličic, poenoten VLC, dvodimenzionalna celovita transformacija 4 × 4 itd.
Zaenkrat H.264 še ni dokončno oblikovan, vendar se bo zaradi večjega kompresijskega razmerja in boljše prilagodljivosti kanalov vse bolj pogosto uporabljal na področju digitalne video komunikacije ali shranjevanja, njegov razvojni potencial pa je neomejen.
Na koncu je treba opozoriti, da vrhunska zmogljivost H.264 ni brez stroškov, toda stroški so velik porast računske zapletenosti. Po ocenah je računska zapletenost kodiranja približno trikrat večja od H.263, zapletenost dekodiranja pa približno 2-krat večja od H.263.
===========================
Pravilno razumejte izdelke tehnologije H.264 in MPEG-4 ter odpravite napačno propagando proizvajalca
Ugotovljeno je, da ima standard H.264 video kodek določeno stopnjo napredka, vendar ni najprimernejši standard za video kodirnik, zlasti kot nadzorni izdelek, saj ima tudi nekaj tehničnih napak.
je vključen v standard MPEG-4 Del 10 kot standard H.264 za video kodek, kar pomeni, da je pritrjen le na deseti del MPEG-4. Z drugimi besedami, H.264 ne presega področja uporabe standarda MPEG-4. Zato ni pravilno, da sta standard H.264 in kakovost prenosa videa v internetu višja od MPEG-4. Prehod iz MPEG-4 v H.264 je še bolj nerazumljiv. Najprej pravilno razumemo razvoj MPEG-4:
1. MPEG-4 (SP) in MPEG-4 (ASP) sta zgodnji proizvodni tehnologiji MPEG-4
MPEG-4 (SP) in MPEG-4 (ASP) sta bila predlagana leta 1998. Njegova tehnologija se je razvila do danes in res obstaja nekaj težav. Zato sedanje tehnično osebje v državni lasti, ki je sposobno razvijati MPEG-4, te zaostale tehnologije ni uporabilo v izdelkih za video nadzor ali video konference MPEG-4. Primerjava izdelkov H.264 (tehnični izdelki po letu 2005) in zgodnje tehnologije MPEG-4 (SP), ki se promovira na internetu, je res neprimerna. Ali je primerjava zmogljivosti IT izdelkov v letih 2005 in 2001 lahko prepričljiva? . Tu je treba razložiti, da gre za tehnično hipersko vedenje proizvajalcev.
Oglejte si primerjavo tehnologij:
Nekateri proizvajalci so napačno primerjali: V enaki rekonstruirani kakovosti slike H.264 zmanjša bitno hitrost za 50% v primerjavi s H.263 + in MPEG-4 (SP).
Ti podatki v bistvu primerjajo podatke o novih tehnologijah H.264 s podatki o izdelkih MPEG-4 v zgodnji tehnologiji, kar je nesmiselno in zavajajoče za primerjavo trenutnih izdelkov s tehnologijo MPEG-4. Zakaj izdelki H.264 leta 4 niso primerjali podatkov z novimi tehnološkimi izdelki MPEG-2006? Razvoj tehnologije kodiranja videoposnetkov H.264 je sicer res zelo hiter, vendar je njegov video dekodirajoči video učinek enakovreden le video učinku Microsoftovega Windows Media Player 9.0 (WM9). Trenutno je na primer tehnologija MPEG-4, ki jo uporablja Huayijev video strežnik za trdi disk in oprema za videokonference, dosegla (WMV) tehnične specifikacije v tehnologiji dekodiranja videa, sinhronizacija zvoka in slike pa je manjša od 0.15 s (v 150 milisekundah) ). H.264 in Microsoft WM9 se ne moreta ujemati
2. Razvijajoča se tehnologija MPEG-4 za video dekoderje:
Trenutno se tehnologija MPEG-4 za video dekoderje hitro razvija, ne tako, kot proizvajalci hrepenijo po internetu. Prednost trenutnega slikovnega standarda H.264 je le v stiskanju in shranjevanju, ki je za 15–20% manjši od trenutne datoteke za shranjevanje MPEG-4 izdelkov Huayi, vendar oblika videoposnetka ni standardna. Razlog je v tem, da H.264 ne sprejema mednarodno uporabljenega formata za shranjevanje in njegovih video datotek ni mogoče odpreti z mednarodno uporabljeno programsko opremo drugih proizvajalcev. Zato je v nekaterih domačih vladah in agencijah pri izbiri opreme jasno navedeno, da je treba video datoteke odpirati z mednarodno sprejeto programsko opremo drugih proizvajalcev. To je zelo pomembno za spremljanje izdelkov. Še posebej, ko pride do kraje, mora policija pridobiti dokaze, analizirati itd.
Nadgrajena različica MPEG-4 video dekoderja je (WMV), zvok pa se razlikuje glede na tehnologijo kodiranja in izkušnje vsakega proizvajalca. Trenutni zreli MPEG-4 novi tehnološki izdelki od leta 2005 do 2006 so po zmogljivosti veliko višji od tehnoloških izdelkov H.264.
Glede prenosa: v primerjavi z novim MPEG-4 tehnološki izdelek H.264, obstajajo naslednje napake:
1. Sinhronizacija zvoka in slike: Sinhronizacija zvoka in slike H.264 ima nekaj težav, predvsem glede zamude. Zmogljivost prenosa H.264 je enakovredna Microsoftovemu Windows Media Player 9.0 (WM9). Trenutno tehnologija MPEG-4, ki jo je sprejel omrežni video strežnik Huayi, doseže zamudo manj kot 0.15 sekunde (150 milisekund) na področju video nadzora in videokonference, kar je zunaj dosega izdelkov H.264;
2. Učinkovitost omrežnega prenosa: sprejeti H.2
Naš drugi izdelek:
