Co je kódování videa H.264? Jak funguje kodek H.264?

Videotechnologie prošla v posledních několika desetiletích rychlým vývojem. Dříve se videa vytvářela z velkých sbírek statických fotografií a k jejich digitálnímu převodu se používaly nadměrně objemné soubory. Nyní však kódování videa přineslo technologický přechod – kompresi těchto souborů, aby spotřebovávaly méně místa. Nyní je také možné streamovat video přes internet, a to jak v reálném čase, tak na vyžádání.

Jednou z nejpopulárnějších technologií kódování je H.264 (AVC – Advanced Video Coding), která dokázala vyřešit mnoho problémů s kvalitou video vysílání. V dnešním blogu se podrobně dozvíme, co je kódování videa H.264, jak funguje a jaké jsou jeho výhody.

Co je H.264/AVC?

Standard H.264 se také nazývá Advanced Video Coding (AVC) nebo MPEG-4 Part 10. Jedná se o technologii komprese videa, kterou společně vyvinula Mezinárodní telekomunikační unie (jako H.264) a Skupina expertů na pohyblivé obrazy Mezinárodní organizace pro normalizaci/Mezinárodní elektrotechnické komise (jako MPEG-4 Part 10, Advanced Video Coding neboli AVC).

V dnešní době se kodek H.264 nejčastěji používá ve streamování videa. Tento kodek je průmyslovým standardem pro kompresi videa, který pomáhá tvůrcům nahrávat, komprimovat a distribuovat svá online videa. Ve srovnání s předchozími standardy poskytuje dobrou kvalitu videa při nižších bitových rychlostech. Proto se široce používá v kabelovém televizním vysílání a na Blu-ray discích.

Jako video kodek se H.264 často vytváří ve formátu kontejneru MPEG-4, který používá příponu .MP4, a také v QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP pro mobilní telefony (.3GP) a transportním streamu MPEG (.ts). Někdy je video H.264 kódováno se zvukem komprimovaným kodekem Advanced Audio Coding (AAC), což je standard ISO/IEC (MPEG4 Part 3).

Jak funguje H.264/AVC?

Video kodér H.264 provádí predikci, transformaci a kódování za účelem vytvoření komprimovaného bitového toku H.264. Pro zpracování snímků video obsahu využívá blokově orientovaný standard s konkurencí pohybu. Výstupem budou makrobloky, které se skládají z bloků o velikosti až 16×16 pixelů.

Dekodér videa H.264 nyní provádí doplňkové procesy, jako je dekódování, inverzní transformace a rekonstrukce, aby vytvořil dekódovanou video sekvenci. Přijímá komprimovaný bitový tok H.264, dekóduje každý syntaktický prvek a extrahuje informace, jako jsou kvantované transformační koeficienty, predikční informace atd. Tyto informace budou dále použity k obrácení procesu kódování a opětovnému vytvoření sekvence video obrazů. Proces kódování a dekódování videa H.264 je znázorněn níže.

Výhody H.264

1.Nižší využití šířky pásma a monitorování s vyšším rozlišením – Poskytuje vysoce kvalitní přenos videa v plném rozsahu s nižšími požadavky na šířku pásma a nižší latencí nežtradiční video standardyjako MPEG-2. H.264 používá efektivní kodek, který poskytuje vysoce kvalitní obraz a spotřebovává minimální šířku pásma.

2.Nižší bitová rychlost H.264 než u jiných formátů – Má o 80 % nižší bitovou rychlost než video Motion JPEG. Odhaduje se, že úspora bitové rychlosti může být 50 % nebo více ve srovnání s MPEG-2. Například H.264 může poskytnout lepší kvalitu obrazu při stejné komprimované bitové rychlosti. Při nižší bitové rychlosti poskytuje stejnou kvalitu obrazu.

3.Snížená poptávka po úložišti videa – Ve srovnání s jinými standardy, které se ukázaly jako nezbytné pro snadný přenos videa přes IP, snižuje velikost digitálního video obsahu o 50 % a spotřebovává méně úložného prostoru pro ukládání videa.

4.Neuvěřitelná kvalita videa – Poskytuje čistý a vysoce kvalitní video obsah s datovým tokem ¼, což je poloviční rychlost oproti jinému video formátu.

5.Efektivnější – Je dvakrát efektivnější a velikost souboru je třikrát menší než u kodeků MPEG-2 – díky čemuž je tento kompresní formát efektivnější. Tento kodek má za následek nízkou přenosovou šířku pásma pro video obsah.

6.Vhodné pro zpomalený video obsah – Je extrémně efektivní pro videokodeky s nízkým pohybem používající megapixelové kamery.