Công nghệ video đã trải qua một sự phát triển nhanh chóng trong vài thập kỷ qua. Trước đây, video được tạo ra từ những bộ sưu tập lớn các bức ảnh tĩnh, và chúng sử dụng các tệp tin cồng kềnh để số hóa. Nhưng giờ đây, mã hóa video đã mang lại một bước chuyển đổi công nghệ – nén các tệp tin này để chiếm ít dung lượng hơn. Việc truyền phát video qua Internet, cả theo thời gian thực và theo yêu cầu, cũng đã trở nên khả thi.
Một trong những công nghệ mã hóa phổ biến nhất là H.264 (AVC – Advanced Video Coding), công nghệ này đã giải quyết được nhiều vấn đề về chất lượng trong phát sóng video. Trong bài viết hôm nay, chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết về mã hóa video H.264, cách thức hoạt động và những ưu điểm của nó.
H.264/AVC là gì?
H.264 còn được gọi là Mã hóa Video Nâng cao (AVC) hoặc MPEG-4 Phần 10. Đây là công nghệ nén video được phát triển chung bởi Liên minh Viễn thông Quốc tế (với tên gọi H.264) và Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế/Nhóm Chuyên gia Hình ảnh Động của Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (với tên gọi MPEG-4 Phần 10, Mã hóa Video Nâng cao, hay AVC).
Hiện nay, codec H.264 được sử dụng phổ biến nhất trong phát trực tuyến video. Codec này là tiêu chuẩn công nghiệp về nén video, giúp người tạo nội dung ghi lại, nén và phân phối video trực tuyến của họ. Nó cung cấp chất lượng video tốt với tốc độ bit thấp hơn so với các tiêu chuẩn trước đây. Do đó, nó được sử dụng rộng rãi trong phát sóng truyền hình cáp và đĩa Blu-ray.
Là một codec video, H.264 thường được sản xuất ở định dạng vùng chứa MPEG-4, sử dụng phần mở rộng .MP4, cũng như QuickTime (.MOV), Flash (.F4V), 3GP cho điện thoại di động (.3GP) và luồng truyền tải MPEG (.ts). Đôi khi, video H.264 được mã hóa với âm thanh được nén bằng codec Advanced Audio Coding (AAC), một tiêu chuẩn ISO/IEC (MPEG4 Phần 3).
Công nghệ H.264/AVC hoạt động như thế nào?
Bộ mã hóa video H.264 thực hiện các quy trình dự đoán, biến đổi và mã hóa để tạo ra luồng bit H.264 đã được nén. Nó sử dụng tiêu chuẩn hướng khối với khả năng xử lý chuyển động để xử lý các khung hình của nội dung video. Đầu ra sẽ là các khối macro bao gồm các khối có kích thước lớn tới 16×16 pixel.
Bộ giải mã video H.264 thực hiện các quy trình bổ sung như giải mã, biến đổi ngược và tái tạo để tạo ra chuỗi video đã giải mã. Nó nhận luồng bit H.264 đã nén, giải mã từng phần tử cú pháp và trích xuất thông tin như hệ số biến đổi lượng tử hóa, thông tin dự đoán, v.v. Hơn nữa, thông tin này sẽ được sử dụng để đảo ngược quá trình mã hóa và tái tạo chuỗi hình ảnh video. Quá trình mã hóa và giải mã video H.264 được thể hiện bên dưới.
Ưu điểm của H.264
1.Sử dụng băng thông thấp hơn và giám sát độ phân giải cao hơn – Nó cung cấp khả năng truyền tải video chuyển động đầy đủ chất lượng cao với yêu cầu băng thông thấp hơn và độ trễ thấp hơn so với các thiết bị khác.tiêu chuẩn video truyền thốngTương tự như MPEG-2, H.264 sử dụng một codec hiệu quả, cung cấp hình ảnh chất lượng cao và sử dụng băng thông tối thiểu.
2.Tốc độ bit của H.264 thấp hơn các định dạng khác – Nó có tốc độ bit thấp hơn 80% so với video Motion JPEG. Người ta ước tính rằng mức tiết kiệm tốc độ bit có thể lên tới 50% hoặc hơn so với MPEG-2. Ví dụ, H.264 có thể cung cấp chất lượng hình ảnh tốt hơn ở cùng tốc độ bit nén. Ở tốc độ bit thấp hơn, nó cung cấp chất lượng hình ảnh tương đương.
3.Giảm nhu cầu lưu trữ video – Chuẩn này giảm kích thước nội dung tệp video kỹ thuật số xuống 50% và sử dụng ít dung lượng lưu trữ hơn so với các chuẩn khác, điều này rất cần thiết để cho phép truyền video dễ dàng qua IP.
4.Chất lượng video tuyệt vời – Nó cung cấp nội dung video rõ nét, chất lượng cao với tốc độ dữ liệu chỉ bằng ¼, tức là bằng một nửa kích thước của định dạng video khác.
5.Hiệu quả hơn – Nó hiệu quả gấp đôi và kích thước tệp nhỏ hơn gấp 3 lần so với codec MPEG-2 – làm cho định dạng nén này hiệu quả hơn. Codec này giúp giảm băng thông truyền tải cho nội dung video.
6.Thích hợp cho nội dung video quay chậm – Hiệu quả cực cao đối với các codec video chuyển động chậm sử dụng máy ảnh megapixel.
Thời gian đăng bài: 20/11/2022
