Que é a codificación de vídeo H.264? Como funciona o códec H.264?

A tecnoloxía de vídeo experimentou unha rápida evolución nas últimas dúas décadas. Antes, os vídeos estaban feitos con grandes coleccións de fotos e usábanse ficheiros excesivamente voluminosos para convertelos en ficheiros dixitais. Pero agora, a codificación de vídeo trouxo unha transición tecnolóxica: comprime estes ficheiros para consumir menos espazo. Tamén foi posible transmitir vídeo a través de Internet, tanto en tempo real como baixo demanda.

Unha das tecnoloxías de codificación máis populares é o H.264 (AVC – Advanced Video Coding), que foi capaz de resolver moitos problemas de calidade con respecto á transmisión de vídeo. No blog de hoxe, imos aprender que é a codificación de vídeo H.264, como funciona e as súas vantaxes en detalle.

Que é H.264/AVC?

O H.264 tamén se denomina Codificación de vídeo avanzada (AVC) ou MPEG-4 Parte 10. É unha tecnoloxía de compresión de vídeo desenvolvida conxuntamente pola Unión Internacional de Telecomunicacións (como H.264) e o Grupo de Expertos en Imaxes en Movemento da Organización Internacional de Normalización/Comisión Electrotécnica Internacional (como MPEG-4 Parte 10, Codificación de vídeo avanzada ou AVC).

Hoxe en día, o códec H.264 é o que se usa máis habitualmente na transmisión de vídeo. Este códec é un estándar da industria para a compresión de vídeo que axuda aos creadores a gravar, comprimir e distribuír os seus vídeos en liña. Ofrece unha boa calidade de vídeo a taxas de bits máis baixas en comparación cos estándares anteriores. Polo tanto, úsase amplamente na transmisión de televisión por cable e nos discos Blu-ray.

Como códec de vídeo, o H.264 prodúcese con frecuencia no formato contedor MPEG-4, que emprega a extensión .MP4, así como QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP para teléfonos móbiles (.3GP) e o fluxo de transporte MPEG (.ts). Ás veces, un vídeo H.264 codifícase con audio comprimido co códec Advanced Audio Coding (AAC), un estándar ISO/IEC (MPEG4 Parte 3).

Como funciona o H.264/AVC?

O codificador de vídeo H.264 realiza procesos de predición, transformación e codificación para producir un fluxo de bits H.264 comprimido. Utiliza un estándar orientado a bloques con competición de movemento para procesar fotogramas de contido de vídeo. A saída serán macrobloques que constan de tamaños de bloque de ata 16 × 16 píxeles.

Agora, o descodificador de vídeo H.264 realiza procesos complementarios como a descodificación, a transformación inversa e a reconstrución para producir unha secuencia de vídeo descodificada. Recibe o fluxo de bits H.264 comprimido, descodifica cada elemento da sintaxe e extrae a información como os coeficientes de transformación cuantizada, a información de predición, etc. Ademais, esta información usarase para reverter o proceso de codificación e recrear unha secuencia de imaxes de vídeo. O proceso de codificación e descodificación de vídeo H.264 móstrase a continuación.

Vantaxes de H.264

1.Menor uso de ancho de banda e monitorización de maior resolución: proporciona unha transmisión de vídeo de movemento completo de alta calidade con requisitos de ancho de banda máis baixos e unha latencia máis baixa queestándares de vídeo tradicionaiscomo MPEG-2. O H.264 emprega un códec eficiente que proporciona imaxes de alta calidade e usa un ancho de banda mínimo.

2.Taxa de bits H.264 inferior á doutros formatos: ten unha taxa de bits un 80 % inferior á do vídeo Motion JPEG. Estímase que o aforro na taxa de bits pode ser do 50 % ou máis en comparación co MPEG-2. Por exemplo, o H.264 pode proporcionar unha mellor calidade de imaxe coa mesma taxa de bits comprimida. Cunha taxa de bits inferior, proporciona a mesma calidade de imaxe.

3.Redución da demanda de almacenamento de vídeo: reduce o tamaño do contido dos ficheiros de vídeo dixital nun 50 % e usa menos almacenamento para almacenar vídeo en comparación con outros estándares que resultan esenciais para permitir unha transmisión de vídeo sinxela a través de IP.

4.Calidade de vídeo incrible: ofrece contido de vídeo claro e de alta calidade a unha velocidade de datos de ¼, que é a metade do tamaño doutros formatos de vídeo.

5.Máis eficiente: é dúas veces máis eficiente e o tamaño do ficheiro é 3 veces menor que o dos códecs MPEG-2, o que fai que este formato de compresión sexa máis eficiente. Este códec resulta nun baixo ancho de banda de transmisión para o contido de vídeo.

6.Adecuado para contido de vídeo a cámara lenta: é extremadamente eficiente para códecs de vídeo de baixa velocidade que usan cámaras de megapíxeles.