¿Qué es la codificación de vídeo H.264? ¿Cómo funciona el códec H.264?

La tecnología de vídeo ha experimentado una rápida evolución en las últimas dos décadas. Anteriormente, los vídeos se creaban a partir de grandes colecciones de fotografías y se utilizaban archivos excesivamente voluminosos para su digitalización. Sin embargo, la codificación de vídeo ha supuesto una transición tecnológica: la compresión de estos archivos para que ocupen menos espacio. Además, ahora es posible transmitir vídeo por internet, tanto en tiempo real como bajo demanda.

Una de las tecnologías de codificación más populares es H.264 (AVC – Advanced Video Coding), que ha logrado solucionar muchos problemas de calidad en la transmisión de video. En este blog, analizaremos en detalle qué es la codificación de video H.264, cómo funciona y sus ventajas.

¿Qué es H.264/AVC?

H.264 también se conoce como Codificación de Vídeo Avanzada (AVC) o MPEG-4 Parte 10. Es una tecnología de compresión de vídeo desarrollada conjuntamente por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (como H.264) y el Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento de la Organización Internacional de Normalización/Comisión Electrotécnica Internacional (como MPEG-4 Parte 10, Codificación de Vídeo Avanzada o AVC).

Actualmente, el códec H.264 es el más utilizado en la transmisión de video. Este códec es un estándar de la industria para la compresión de video que permite a los creadores grabar, comprimir y distribuir sus videos en línea. Ofrece una buena calidad de video con tasas de bits más bajas en comparación con los estándares anteriores. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en la transmisión de televisión por cable y en discos Blu-ray.

Como códec de vídeo, H.264 se suele producir en el formato contenedor MPEG-4, que utiliza la extensión .MP4, así como en QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP para teléfonos móviles (.3GP) y el flujo de transporte MPEG (.ts). En ocasiones, un vídeo H.264 se codifica con audio comprimido mediante el códec Advanced Audio Coding (AAC), un estándar ISO/IEC (MPEG4 Parte 3).

¿Cómo funciona H.264/AVC?

El codificador de vídeo H.264 realiza procesos de predicción, transformación y codificación para generar un flujo de bits H.264 comprimido. Utiliza un estándar orientado a bloques con competencia de movimiento para procesar los fotogramas del vídeo. La salida serán macrobloques con tamaños de hasta 16 × 16 píxeles.

El decodificador de vídeo H.264 realiza procesos complementarios como la decodificación, la transformación inversa y la reconstrucción para generar una secuencia de vídeo decodificada. Recibe el flujo de bits H.264 comprimido, decodifica cada elemento de sintaxis y extrae información como los coeficientes de transformación cuantificados, la información de predicción, etc. Posteriormente, esta información se utiliza para invertir el proceso de codificación y recrear una secuencia de imágenes de vídeo. El proceso de codificación y decodificación de vídeo H.264 se muestra a continuación.

Ventajas del H.264

1.Menor uso de ancho de banda y monitoreo de mayor resolución: proporciona transmisión de alta calidad de video en movimiento completo con menores requisitos de ancho de banda y menor latencia queestándares de vídeo tradicionalesAl igual que MPEG-2, H.264 utiliza un códec eficiente que proporciona imágenes de alta calidad y utiliza un ancho de banda mínimo.

2.Menor tasa de bits de H.264 que otros formatos: tiene una tasa de bits un 80 % menor que el vídeo Motion JPEG. Se estima que el ahorro en la tasa de bits puede ser del 50 % o más en comparación con MPEG-2. Por ejemplo, H.264 puede proporcionar una mejor calidad de imagen con la misma tasa de bits comprimida. Con una tasa de bits menor, ofrece la misma calidad de imagen.

3.Menor demanda de almacenamiento de vídeo: reduce el tamaño de los archivos de vídeo digital en un 50 % y utiliza menos espacio de almacenamiento en comparación con otros estándares, lo que resulta esencial para permitir una fácil transmisión de vídeo a través de IP.

4.Calidad de vídeo increíble: ofrece contenido de vídeo nítido y de alta calidad con una tasa de datos de ¼, que es la mitad del tamaño del otro formato de vídeo.

5.Más eficiente: es dos veces más eficiente y el tamaño del archivo es tres veces menor que el de los códecs MPEG-2, lo que hace que este formato de compresión sea más eficiente. Este códec resulta en un bajo ancho de banda de transmisión para el contenido de video.

6.Adecuado para contenido de vídeo a cámara lenta: es extremadamente eficiente para códecs de vídeo de baja velocidad que utilizan cámaras megapíxel.