Hvað er H.264 myndkóðun? Hvernig virkar H.264 kóðun?

Myndbandstækni hefur tekið örum framförum síðustu áratugi. Áður fyrr voru myndbönd gerð úr stórum söfnum ljósmynda og notaðar voru óvenju stórar skrár til að gera þær stafrænar. En nú hefur myndbandskóðun leitt til tæknilegrar byltingar – þjöppunar þessara skráa til að taka minna pláss. Einnig hefur verið hægt að streyma myndböndum yfir internetið, bæði í rauntíma og eftirspurn.

Ein vinsælasta kóðunartæknin er H.264 (AVC – Advanced Video Coding) sem hefur tekist að leysa mörg gæðavandamál varðandi myndbandsútsendingar. Í bloggfærslunni í dag skulum við læra hvað H.264 myndbandskóðun er, hvernig hún virkar og hvaða kosti hún hefur í smáatriðum.

Hvað er H.264/AVC?

H.264 er einnig kallað Advanced Video Coding (AVC) eða MPEG-4 Part 10. Þetta er myndbandsþjöppunartækni sem þróuð var sameiginlega af Alþjóðafjarskiptasambandinu (sem H.264) og Alþjóðlegu staðlasamtökunum/Alþjóðlega raftækninefndinni um kvikmyndir (sem MPEG-4 Part 10, Advanced Video Coding, eða AVC).

Nú til dags er H.264 merkjamálið algengast notað í myndbandsstreymi. Þetta merkjamál er iðnaðarstaðall fyrir myndbandsþjöppun sem hjálpar skapara að taka upp, þjappa og dreifa myndböndum sínum á netinu. Það skilar góðum myndgæðum við lægri bitahraða samanborið við fyrri staðla. Þess vegna er það mikið notað í kapalsjónvarpsútsendingum og Blu-ray diskum.

Sem myndbandskóðari er H.264 oft framleitt í MPEG-4 ílátssniði, sem notar .MP4 viðskeytið, sem og QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP fyrir farsíma (.3GP) og MPEG flutningsstrauminn (.ts). Stundum er H.264 myndband kóðað með hljóði sem er þjappað með Advanced Audio Coding (AAC) kóðaranum, ISO/IEC staðli (MPEG4 Part 3).

Hvernig virkar H.264/AVC?

H.264 myndkóðarinn framkvæmir spár, umbreytingar og kóðunarferli til að framleiða þjappaðan H.264 bitastraum. Hann notar blokkamiðaðan staðal með hreyfingarsamkeppni til að vinna úr myndbandsrömmum. Úttakið verður stórblokkir sem samanstanda af blokkastærðum allt að 16 × 16 pixlum.

Nú framkvæmir H.264 myndbandsafkóðarinn viðbótarferli eins og afkóðun, öfuga umbreytingu og endurgerð til að framleiða afkóðaða myndbandsröð. Hann tekur við þjöppuðum H.264 bitastraumi, afkóðar hvert setningafræðilegt element og dregur út upplýsingarnar eins og magnbundna umbreytingarstuðla, spáupplýsingar o.s.frv. Ennfremur verða þessar upplýsingar notaðar til að snúa við kóðunarferlinu og endurskapa röð myndbandsmynda. H.264 myndbandskóðunar- og afkóðunarferlið er sýnt hér að neðan.

Kostir H.264

1.Minni bandbreiddarnotkun og eftirlit með hærri upplausn – Það býður upp á hágæða flutning á fullri hreyfimyndbandi með minni bandbreiddarkröfum og minni seinkun enhefðbundnir myndbandsstaðlareins og MPEG-2. H.264 notar skilvirkan merkjamál sem veitir hágæða myndir og notar lágmarks bandvídd.

2.Lægri H.264 bitahraða en önnur snið – Það hefur 80% lægri bitahraða en Motion JPEG myndband. Talið er að bitahraðasparnaðurinn geti verið 50% eða meiri samanborið við MPEG-2. Til dæmis getur H.264 veitt betri myndgæði við sama þjappaða bitahraða. Við lægri bitahraða veitir það sömu myndgæði.

3.Minni eftirspurn eftir geymsluplássi fyrir myndbönd – Þetta minnkar stærð stafrænna myndskráa um 50% og notar minna geymslupláss til að geyma myndbönd samanborið við aðra staðla sem reynast nauðsynlega til að auðvelda myndflutning í gegnum IP.

4.Ótrúleg myndgæði – Það skilar skýru, hágæða myndefni með gagnahraða upp á ¼, sem er helmingi stærra en hitt myndbandsformið.

5.Skilvirkara – Það er tvöfalt skilvirkara og skráarstærðin er þrisvar sinnum minni en í MPEG-2 merkjamálunum – sem gerir þetta þjöppunarsnið skilvirkara. Þetta merkjamál leiðir til lítillar flutningsbandvíddar fyrir myndefni.

6.Hentar fyrir hægfara myndbandsefni – Það er afar skilvirkt fyrir lághreyfimyndbandskóða með megapixla myndavélum.