Видеотехнологии за последние пару десятилетий претерпели стремительную эволюцию. Раньше видеоролики создавались из больших коллекций статичных фотографий, и для их оцифровки использовались чрезмерно объемные файлы. Но теперь кодирование видео привело к технологическому прорыву – сжатию этих файлов для уменьшения занимаемого пространства. Также появилась возможность потоковой передачи видео через Интернет, как в режиме реального времени, так и по запросу.
Одной из самых популярных технологий кодирования является H.264 (AVC – Advanced Video Coding), которая позволила решить множество проблем с качеством видеовещания. В сегодняшней статье мы подробно рассмотрим, что такое кодирование видео H.264, как оно работает и каковы его преимущества.
Что такое H.264/AVC?
H.264 также называется Advanced Video Coding (AVC) или MPEG-4 Part 10. Это технология сжатия видео, разработанная совместно Международным союзом электросвязи (как H.264) и Международной организацией по стандартизации/Международной электротехнической комиссией (как MPEG-4 Part 10, Advanced Video Coding или AVC).
В настоящее время кодек H.264 наиболее часто используется в потоковой передаче видео. Этот кодек является отраслевым стандартом сжатия видео, который помогает создателям записывать, сжимать и распространять свои онлайн-видео. Он обеспечивает хорошее качество видео при более низких битрейтах по сравнению с предыдущими стандартами. Поэтому он широко используется в кабельном телевещании и на дисках Blu-ray.
Видеокодек H.264 часто используется в контейнерном формате MPEG-4 с расширением .MP4, а также в форматах QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP для мобильных телефонов (.3GP) и транспортном потоке MPEG (.ts). Иногда видео H.264 кодируется с аудио, сжатым с помощью кодека Advanced Audio Coding (AAC), являющегося стандартом ISO/IEC (MPEG4 Part 3).
Как работает H.264/AVC?
Видеокодер H.264 выполняет процессы предсказания, преобразования и кодирования для создания сжатого битового потока H.264. Он использует блочно-ориентированный стандарт с конкуренцией движения для обработки кадров видеоконтента. На выходе получаются макроблоки, состоящие из блоков размером до 16×16 пикселей.
Теперь видеодекодер H.264 выполняет дополнительные процессы, такие как декодирование, обратное преобразование и реконструкция, для получения декодированной видеопоследовательности. Он получает сжатый битовый поток H.264, декодирует каждый синтаксический элемент и извлекает информацию, такую как квантованные коэффициенты преобразования, информацию о предсказании и т. д. Далее эта информация будет использована для обратного процесса кодирования и воссоздания последовательности видеоизображений. Процесс кодирования и декодирования видео H.264 показан ниже.
Преимущества H.264
1.Меньшее потребление полосы пропускания и мониторинг с более высоким разрешением — обеспечивает высококачественную передачу видео в полном объеме с меньшими требованиями к полосе пропускания и меньшей задержкой, чем...традиционные видеостандартыКак и MPEG-2, H.264 использует эффективный кодек, обеспечивающий высокое качество изображения и использующий минимальную пропускную способность.
2.Более низкий битрейт H.264 по сравнению с другими форматами — он на 80% ниже, чем у видео Motion JPEG. Предполагается, что экономия битрейта может составлять 50% и более по сравнению с MPEG-2. Например, H.264 может обеспечить лучшее качество изображения при том же сжатом битрейте. При более низком битрейте качество изображения остается тем же.
3.Снижение потребности в хранении видеоконтента – он уменьшает размер цифровых видеофайлов на 50% и использует меньше места для хранения видео по сравнению с другими стандартами, что крайне важно для обеспечения простой передачи видео по IP.
4.Невероятное качество видео — оно обеспечивает четкое и высококачественное видео с частотой передачи данных в 1/4 от максимальной, что вдвое меньше, чем у других видеоформатов.
5.Более эффективный – он в два раза эффективнее, а размер файла в 3 раза меньше, чем у кодеков MPEG-2, что делает этот формат сжатия более эффективным. Этот кодек приводит к низкой пропускной способности передачи видеоконтента.
6.Подходит для замедленной видеосъемки – чрезвычайно эффективен для видеокодеков с низкой интенсивностью движения, использующих мегапиксельные камеры.
Дата публикации: 20 ноября 2022 г.
