რა არის H.264 ვიდეო კოდირება? როგორ მუშაობს H.264 კოდეკი?

ვიდეო ტექნოლოგიებმა ბოლო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში სწრაფი ევოლუცია განიცადა. ადრე ვიდეოები ფოტოების დიდი კოლექციებისგან იქმნებოდა და მათი ციფრული ფორმატირებისთვის ზედმეტად მოცულობით ფაილებს იყენებდნენ. თუმცა, ახლა ვიდეოს კოდირებამ ტექნოლოგიური გადასვლა მოიტანა - ამ ფაილების შეკუმშვა ნაკლები სივრცის დასაკავებლად. ასევე შესაძლებელი გახდა ვიდეოს ინტერნეტით სტრიმინგი, როგორც რეალურ დროში, ასევე მოთხოვნისამებრ.

ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული კოდირების ტექნოლოგიაა H.264 (AVC – Advanced Video Coding), რომელმაც ვიდეო მაუწყებლობასთან დაკავშირებული მრავალი ხარისხის პრობლემის გადაჭრა შეძლო. დღევანდელ ბლოგში დეტალურად გავეცნოთ რა არის H.264 ვიდეო კოდირება, როგორ მუშაობს ის და რა უპირატესობები აქვს მას.

რა არის H.264/AVC?

H.264 ასევე ცნობილია, როგორც ვიდეოს მოწინავე კოდირება (AVC) ან MPEG-4 ნაწილი 10. ეს არის ვიდეოს შეკუმშვის ტექნოლოგია, რომელიც ერთობლივად შემუშავებულია საერთაშორისო ტელეკომუნიკაციების კავშირის (როგორც H.264) და სტანდარტიზაციის საერთაშორისო ორგანიზაციის/საერთაშორისო ელექტროტექნიკური კომისიის მოძრავი სურათების ექსპერტთა ჯგუფის (როგორც MPEG-4 ნაწილი 10, ვიდეოს მოწინავე კოდირება ან AVC) მიერ.

დღესდღეობით, H.264 კოდეკი ყველაზე ხშირად გამოიყენება ვიდეო სტრიმინგში. ეს კოდეკი ვიდეო შეკუმშვის ინდუსტრიის სტანდარტია, რომელიც ეხმარება შემქმნელებს ონლაინ ვიდეოების ჩაწერაში, შეკუმშვასა და გავრცელებაში. ის უზრუნველყოფს კარგი ხარისხის ვიდეოს წინა სტანდარტებთან შედარებით უფრო დაბალ ბიტრეიტზე. ამიტომ, ის ფართოდ გამოიყენება საკაბელო ტელევიზიის მაუწყებლობასა და Blu-ray დისკებში.

როგორც ვიდეო კოდეკი, H.264 ხშირად იწარმოება MPEG-4 კონტეინერის ფორმატში, რომელიც იყენებს .MP4 გაფართოებას, ასევე QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP მობილური ტელეფონებისთვის (.3GP) და MPEG ტრანსპორტის ნაკადს (.ts). ზოგჯერ, H.264 ვიდეო კოდირებულია აუდიოთი, რომელიც შეკუმშულია Advanced Audio Coding (AAC) კოდეკით, რომელიც ISO/IEC სტანდარტია (MPEG4 ნაწილი 3).

როგორ მუშაობს H.264/AVC?

H.264 ვიდეო ენკოდერი ასრულებს პროგნოზირების, ტრანსფორმაციისა და კოდირების პროცესებს შეკუმშული H.264 ბიტური ნაკადის შესაქმნელად. ის იყენებს ბლოკზე ორიენტირებულ სტანდარტს მოძრაობის კონკურენციით ვიდეო კონტენტის კადრების დასამუშავებლად. გამომავალი იქნება მაკრობლოკები, რომლებიც შედგება 16×16 პიქსელის ზომის ბლოკებისგან.

ახლა, H.264 ვიდეო დეკოდერი ასრულებს დამატებით პროცესებს, როგორიცაა დეკოდირება, ინვერსიული ტრანსფორმაცია და რეკონსტრუქცია, დეკოდირებული ვიდეო თანმიმდევრობის შესაქმნელად. ის იღებს შეკუმშულ H. 264 ბიტურ ნაკადს, დეკოდირებს სინტაქსის თითოეულ ელემენტს და იღებს ინფორმაციას, როგორიცაა კვანტიზებული ტრანსფორმაციის კოეფიციენტები, პროგნოზირების ინფორმაცია და ა.შ. გარდა ამისა, ეს ინფორმაცია გამოყენებული იქნება კოდირების პროცესის შესაცვლელად და ვიდეო გამოსახულებების თანმიმდევრობის ხელახლა შესაქმნელად. H.264 ვიდეო კოდირებისა და დეკოდირების პროცესი ნაჩვენებია ქვემოთ.

H.264-ის უპირატესობები

1.დაბალი გამტარუნარიანობის გამოყენება და მაღალი გარჩევადობის მონიტორინგი - ის უზრუნველყოფს სრული მოძრაობის ვიდეოს მაღალი ხარისხის გადაცემას უფრო დაბალი გამტარუნარიანობის მოთხოვნებით და უფრო დაბალი შეყოვნებით, ვიდრეტრადიციული ვიდეო სტანდარტებიMPEG-2-ის მსგავსად. H.264 იყენებს ეფექტურ კოდეკს, რომელიც უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის სურათებს და იყენებს მინიმალურ გამტარუნარიანობას.

2.სხვა ფორმატებთან შედარებით H.264-ის დაბალი ბიტრეიტი – მას Motion JPEG ვიდეოსთან შედარებით 80%-ით დაბალი ბიტრეიტი აქვს. MPEG-2-თან შედარებით, ბიტრეიტის დაზოგვა 50%-ით ან მეტით შეიძლება იყოს. მაგალითად, H.264-ს შეუძლია უზრუნველყოს უკეთესი ხარისხის გამოსახულება იმავე შეკუმშული ბიტრეიტით. უფრო დაბალი ბიტრეიტით, ის იმავე ხარისხის გამოსახულებას უზრუნველყოფს.

3.ვიდეო შენახვის შემცირებული მოთხოვნა - ის 50%-ით ამცირებს ციფრული ვიდეო ფაილის ზომას და ნაკლებ მეხსიერებას იყენებს ვიდეოს შესანახად სხვა სტანდარტებთან შედარებით, რომლებიც აუცილებელია IP-ის საშუალებით ვიდეოს მარტივი გადაცემისთვის.

4.წარმოუდგენელი ვიდეოს ხარისხი - ის გთავაზობთ მკაფიო, მაღალი ხარისხის ვიდეო კონტენტს ¼ მონაცემთა გადაცემის სიჩქარით, რაც სხვა ვიდეო ფორმატების ზომის ნახევარია.

5.უფრო ეფექტური – ის ორჯერ უფრო ეფექტურია და ფაილის ზომა 3-ჯერ უფრო მცირეა, ვიდრე MPEG-2 კოდეკები, რაც ამ შეკუმშვის ფორმატს უფრო ეფექტურს ხდის. ეს კოდეკი ვიდეო კონტენტის გადაცემის დაბალ გამტარობას იწვევს.

6.შესაფერისია შენელებული ვიდეო კონტენტისთვის - ის უკიდურესად ეფექტურია მეგაპიქსელიანი კამერების გამოყენებით დაბალი მოძრაობის ვიდეო კოდეკებისთვის.