MPEG4 adalah teknologi kompresi yang cocok untuk pengawasan
MPEG4 diumumkan pada November 1998. MPEG4 standar internasional, yang semula diharapkan mulai digunakan pada Januari 1999, tidak hanya untuk video dan audio coding pada bit rate tertentu, tetapi juga lebih memperhatikan interaktivitas dan fleksibilitas sistem multimedia. Para ahli dari kelompok ahli MPEG bekerja keras untuk merumuskan MPEG-4. Standar MPEG-4 terutama digunakan di Video Phone, Video Email dan Electronic News, dll. Persyaratan kecepatan transmisi relatif rendah, antara 4800-64000bits / detik, dan resolusinya antara 4800-64000bits / detik. Ini 176X144. MPEG-4 menggunakan bandwidth yang sangat sempit, mengompres dan mengirimkan data melalui teknologi rekonstruksi bingkai, untuk mendapatkan data paling sedikit dan mendapatkan kualitas gambar terbaik.
Dibandingkan dengan MPEG-1 dan MPEG-2, karakteristik MPEG-4 lebih cocok untuk layanan AV interaktif dan pemantauan jarak jauh. MPEG-4 adalah standar gambar dinamis pertama yang mengubah Anda dari pasif menjadi aktif (tidak lagi hanya menonton, memungkinkan Anda untuk bergabung, yaitu interaktif); fitur lainnya adalah kelengkapannya; Dari sumbernya, MPEG-4 berupaya memadukan objek alam dengan objek buatan manusia (dalam arti efek visual). Sasaran desain MPEG-4 juga memiliki kemampuan beradaptasi dan skalabilitas yang lebih luas. MPEG4 mencoba mencapai dua tujuan:
1. Komunikasi multimedia di bawah bit rate rendah;
2. Ini adalah sintesis komunikasi multimedia di berbagai industri.
Menurut tujuan ini, MPEG4 memperkenalkan objek AV (Audio / Visaul Objects), yang memungkinkan pengoperasian yang lebih interaktif. Resolusi kualitas video MPEG-4 relatif tinggi, dan kecepatan datanya relatif rendah. Alasan utamanya adalah MPEG-4 mengadopsi teknologi ACE (Advanced Decoding Efficiency), yang merupakan sekumpulan aturan algoritma pengkodean yang digunakan dalam MPEG-4 untuk pertama kalinya. Orientasi target yang terkait dengan ACE dapat memungkinkan kecepatan data yang sangat rendah. Dibandingkan dengan MPEG-2, ini dapat menghemat 90% ruang penyimpanan. MPEG-4 juga dapat ditingkatkan secara luas dalam aliran audio dan video. Ketika video berubah antara 5kb / s dan 10Mb / s, sinyal audio dapat diproses antara 2kb / s dan 24kb / s. Sangat penting untuk menekankan bahwa standar MPEG-4 adalah metode kompresi berorientasi objek. Ini tidak hanya membagi gambar menjadi beberapa blok seperti MPEG-1 dan MPEG-2, tetapi menurut konten gambar, objek (objek, karakter, Latar Belakang) Itu dipisahkan untuk melakukan pengkodean intra-frame dan antar-frame dan kompresi, serta memungkinkan alokasi kecepatan kode yang fleksibel di antara objek yang berbeda. Lebih banyak byte yang dialokasikan ke objek penting, dan lebih sedikit byte yang dialokasikan ke objek sekunder. Dengan demikian, rasio kompresi sangat ditingkatkan, sehingga dapat memperoleh hasil yang lebih baik dengan kecepatan kode yang lebih rendah. Metode kompresi berorientasi objek MPEG-4 juga membuat fungsi deteksi dan akurasi gambar lebih tercermin. Fungsi deteksi gambar memungkinkan sistem perekam video hard disk memiliki fungsi alarm gerakan video yang lebih baik.
Singkatnya, MPEG-4 adalah standar pengkodean video baru dengan kecepatan bit rendah dan rasio kompresi tinggi. Tingkat transmisi 4.8 ~ 64kbit / s, dan menempati ruang penyimpanan yang relatif kecil. Misalnya, untuk layar warna dengan resolusi 352 × 288, Jika ruang yang ditempati oleh setiap frame adalah 1.3KB, jika Anda memilih 25 frame / detik, maka akan membutuhkan 120KB per jam, 10 jam per hari, 30 hari per bulan. , dan 36 GB per saluran per bulan. Jika 8 saluran, 288GB diperlukan, yang jelas dapat diterima.
Ada banyak jenis teknologi di bidang ini, tetapi yang paling dasar dan paling banyak digunakan pada saat yang sama adalah MPEG1, MPEG2, MPEG4, dan teknologi lainnya. MPEG1 adalah teknologi dengan rasio kompresi tinggi tetapi kualitas gambar lebih buruk; sedangkan teknologi MPEG2 terutama berfokus pada kualitas gambar, dan rasio kompresinya kecil, sehingga membutuhkan ruang penyimpanan yang besar; Teknologi MPEG4 merupakan teknologi yang semakin populer saat ini, penggunaan teknologi ini dapat menghemat tempat, memiliki kualitas gambar yang tinggi, dan tidak memerlukan bandwidth transmisi jaringan yang tinggi. Sebaliknya, teknologi MPEG4 relatif populer di Cina dan juga telah diakui oleh pakar industri.
Menurut pendahuluan, karena standar MPEG4 menggunakan saluran telepon sebagai media transmisi, dekoder dapat dikonfigurasi di tempat sesuai dengan kebutuhan aplikasi yang berbeda. Perbedaan antara itu dan metode pengkodean kompresi berdasarkan perangkat keras khusus adalah bahwa sistem pengkodean terbuka dan modul algoritma baru dan efektif dapat ditambahkan kapan saja. MPEG4 menyesuaikan metode kompresi sesuai dengan karakteristik spasial dan temporal gambar, sehingga diperoleh rasio kompresi yang lebih besar, aliran kode kompresi yang lebih rendah, dan kualitas gambar yang lebih baik daripada MPEG1. Sasaran aplikasinya adalah untuk transmisi jalur sempit, kompresi berkualitas tinggi, operasi interaktif, dan ekspresi yang mengintegrasikan objek alami dengan objek buatan, sementara juga secara khusus menekankan kemampuan beradaptasi dan skalabilitas yang luas. Oleh karena itu, MPEG4 didasarkan pada karakteristik deskripsi adegan dan desain berorientasi bandwidth, yang membuatnya sangat sesuai untuk bidang pengawasan video, yang terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:
1. Ruang penyimpanan dihemat-ruang yang diperlukan untuk mengadopsi MPEG4 adalah 1/10 dari MPEG1 atau M-JPEG. Selain itu, karena MPEG4 dapat secara otomatis menyesuaikan metode kompresi sesuai dengan perubahan pemandangan, ini dapat memastikan bahwa kualitas gambar tidak akan menurun untuk gambar diam, pemandangan olahraga umum, dan pemandangan aktivitas yang intens. Ini adalah metode pengkodean video yang lebih efektif.
2. Kualitas gambar tinggi - Resolusi gambar MPEG4 tertinggi adalah 720x576, yang mendekati efek gambar DVD. MPEG4 berdasarkan mode kompresi AV menentukan bahwa itu dapat menjamin definisi yang baik untuk objek bergerak, dan waktu / waktu / kualitas gambar dapat disesuaikan.
3. Persyaratan bandwidth transmisi jaringan tidak tinggi - karena rasio kompresi MPEG4 lebih dari 10 kali MPEG1 dan M-JPEG dengan kualitas yang sama, bandwidth yang digunakan selama transmisi jaringan hanya sekitar 1/10 dari itu MPEG1 dan M-JPEG dengan kualitas yang sama. . Di bawah persyaratan kualitas gambar yang sama, MPEG4 hanya membutuhkan bandwidth yang lebih sempit.
====================
Sorotan Teknis dari Standar Pengkodean Video Baru H.264
Ringkasan:
Untuk aplikasi praktis, rekomendasi H.264 yang dirumuskan bersama oleh dua organisasi standardisasi internasional utama, ISO / IEC dan ITU-T, merupakan perkembangan baru dalam teknologi pengkodean video. Ini memiliki fitur unik dalam estimasi gerakan multi-mode, transformasi integer, pengkodean simbol VLC terpadu, dan sintaks pengkodean berlapis. Oleh karena itu, algoritme H.264 memiliki efisiensi pengkodean yang tinggi, dan prospek aplikasinya harus terbukti dengan sendirinya.
Kata kunci: video coding komunikasi gambar JVT
Sejak 1980-an, pengenalan dua seri utama standar pengkodean video internasional, MPEG-x diformulasikan oleh ISO / IEC dan H.26x yang diformulasikan oleh ITU-T, mengantarkan era baru aplikasi komunikasi dan penyimpanan video. Dari rekomendasi pengkodean video H.261 hingga H.262 / 3, MPEG-1/2/4, dll., Ada tujuan bersama yang terus-menerus dikejar, yaitu untuk mendapatkan sebanyak mungkin di bawah kecepatan bit serendah mungkin (atau kapasitas penyimpanan). Kualitas gambar bagus. Selain itu, dengan meningkatnya permintaan pasar untuk transmisi gambar, masalah tentang bagaimana beradaptasi dengan karakteristik transmisi dari saluran yang berbeda menjadi semakin jelas. Ini adalah masalah yang harus diselesaikan dengan standar video baru H.264 yang dikembangkan bersama oleh IEO / IEC dan ITU-T.
H.261 adalah saran pengkodean video paling awal, tujuannya adalah untuk menstandarkan teknologi pengkodean video di TV konferensi jaringan ISDN dan aplikasi telepon video. Algoritma yang digunakan menggabungkan metode hybrid coding dari prediksi antar frame yang dapat mengurangi redundansi temporal dan transformasi DCT yang dapat mengurangi redundansi spasial. Ini cocok dengan saluran ISDN, dan laju kode keluarannya adalah p × 64kbit / s. Jika nilai p kecil, hanya gambar dengan definisi rendah yang dapat dikirim, yang sesuai untuk panggilan TV tatap muka; bila nilai p besar (seperti p> 6), gambar TV konferensi dengan definisi yang lebih baik dapat ditransmisikan. H.263 merekomendasikan standar kompresi gambar bit rate rendah, yang secara teknis merupakan peningkatan dan perluasan dari H.261, dan mendukung aplikasi dengan bit rate kurang dari 64kbit / s. Namun pada kenyataannya H.263 dan yang lebih baru H.263 + dan H.263 ++ telah dikembangkan untuk mendukung aplikasi bit rate penuh. Hal ini dapat dilihat dari fakta bahwa ia mendukung banyak format gambar, seperti Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF dan bahkan 16CIF dan format lainnya.
Kecepatan kode standar MPEG-1 adalah sekitar 1.2Mbit / s, dan dapat memberikan 30 bingkai gambar berkualitas CIF (352 × 288). Ini diformulasikan untuk penyimpanan video dan pemutaran cakram CD-ROM. Algoritme dasar dari bagian pengkodean video standar MPEG-l mirip dengan H.261 / H.263, dan pengukuran seperti prediksi antar-frame kompensasi gerak, DCT dua dimensi, dan pengkodean run-length VLC juga diadopsi. Selain itu, konsep seperti bingkai intra (I), bingkai prediksi (P), bingkai prediksi dua arah (B) dan bingkai DC (D) diperkenalkan untuk lebih meningkatkan efisiensi pengkodean. Berdasarkan MPEG-1, standar MPEG-2 telah melakukan beberapa perbaikan dalam meningkatkan resolusi gambar dan kompatibilitas dengan TV digital. Misalnya, akurasi vektor geraknya adalah setengah piksel; dalam operasi pengkodean (seperti estimasi gerak dan DCT) Membedakan antara "frame" dan "field"; memperkenalkan teknologi skalabilitas pengkodean, seperti skalabilitas spasial, skalabilitas temporal, dan skalabilitas rasio signal-to-noise. Standar MPEG-4 yang diperkenalkan dalam beberapa tahun terakhir telah memperkenalkan pengkodean berdasarkan objek audio-visual (AVO: Audio-Visual Object), yang sangat meningkatkan kemampuan interaktif dan efisiensi pengkodean komunikasi video. MPEG-4 juga mengadopsi beberapa teknologi baru, seperti pengkodean bentuk, DCT adaptif, pengkodean objek video bentuk sewenang-wenang, dan sebagainya. Tetapi encoder video dasar MPEG-4 masih termasuk jenis encoder hybrid yang mirip dengan H.263.
Singkatnya, rekomendasi H.261 adalah pengkodean video klasik, H.263 adalah pengembangannya, dan secara bertahap akan menggantikannya dalam praktik, terutama digunakan dalam komunikasi, namun banyaknya pilihan H.263 seringkali membuat pengguna bingung. Seri standar MPEG telah berkembang dari aplikasi untuk media penyimpanan menjadi aplikasi yang beradaptasi dengan media transmisi. Kerangka dasar pengkodean video intinya konsisten dengan H.261. Diantaranya, bagian "object-based coding" yang menarik dari MPEG-4 ini dikarenakan masih terdapat kendala teknis, dan sulit untuk diterapkan secara universal. Oleh karena itu, proposal pengkodean video baru H.264 yang dikembangkan atas dasar ini mengatasi kelemahan keduanya, memperkenalkan metode pengkodean baru di bawah kerangka pengkodean hibrid, meningkatkan efisiensi pengkodean, dan menghadapi aplikasi praktis. Pada saat yang sama, itu dirumuskan bersama oleh dua organisasi standardisasi internasional utama, dan prospek penerapannya harus terbukti dengan sendirinya.
1. JVT H.264
H.264 adalah standar pengkodean video digital baru yang dikembangkan oleh tim video gabungan (JVT: tim video bersama) dari VCEG (Kelompok Ahli Pengkodean Video) dari ITU-T dan MPEG (Kelompok Ahli Pengkodean Gambar Bergerak) dari ISO / IEC. Ini adalah bagian 10 dari ITU-T's H.264 dan ISO / IEC's MPEG-4. Permintaan draf dimulai pada Januari 1998. Draf pertama selesai pada September 1999. Model uji TML-8 dikembangkan pada Mei 2001. Papan FCD H.264 disahkan pada pertemuan ke-5 JVT pada Juni 2002.. Standar tersebut saat ini sedang dikembangkan dan diharapkan dapat diadopsi secara resmi pada paruh pertama tahun depan.
H.264, seperti standar sebelumnya, juga merupakan mode pengkodean hibrid dari DPCM plus pengkodean transformasi. Namun, ini mengadopsi desain singkat "kembali ke dasar", tanpa banyak pilihan, dan memperoleh kinerja kompresi yang jauh lebih baik daripada H.263 ++; itu memperkuat kemampuan beradaptasi ke berbagai saluran dan mengadopsi struktur dan sintaks "ramah jaringan". Kondusif untuk pemrosesan kesalahan dan kehilangan paket; berbagai macam target aplikasi untuk memenuhi kebutuhan kecepatan yang berbeda, resolusi yang berbeda, dan kesempatan transmisi (penyimpanan) yang berbeda; sistem dasarnya terbuka dan tidak ada hak cipta yang diperlukan untuk digunakan.
Secara teknis, ada banyak sorotan dalam standar H.264, seperti pengkodean simbol VLC terpadu, presisi tinggi, estimasi perpindahan multi-mode, transformasi bilangan bulat berdasarkan blok 4 × 4, dan sintaks pengkodean berlapis. Langkah-langkah ini membuat algoritma H.264 memiliki efisiensi pengkodean yang sangat tinggi, dengan kualitas gambar rekonstruksi yang sama, dapat menghemat sekitar 50% dari laju kode daripada H.263. Struktur aliran kode H.264 memiliki kemampuan beradaptasi jaringan yang kuat, meningkatkan kemampuan pemulihan kesalahan, dan dapat beradaptasi dengan baik dengan penerapan jaringan IP dan nirkabel.
2. Sorotan teknis H264
Desain berlapis
Algoritme H.264 secara konseptual dapat dibagi menjadi dua lapisan: lapisan pengkodean video (VCL: Lapisan Pengodean Video) bertanggung jawab atas representasi konten video yang efisien, dan lapisan abstraksi jaringan (NAL: Lapisan Abstraksi Jaringan) bertanggung jawab atas cara yang tepat. dibutuhkan oleh jaringan. Kemas dan kirim data. Struktur hierarki encoder H.264 ditunjukkan pada Gambar 1. Antarmuka berbasis paket didefinisikan antara VCL dan NAL, dan pengemasan serta pensinyalan yang sesuai adalah bagian dari NAL. Dengan cara ini, tugas efisiensi pengkodean tinggi dan keramahan jaringan diselesaikan oleh VCL dan NAL masing-masing.
Lapisan VCL mencakup pengkodean hibrida kompensasi gerak berbasis blok dan beberapa fitur baru. Seperti standar pengkodean video sebelumnya, H.264 tidak menyertakan fungsi seperti pra-pemrosesan dan pasca-pemrosesan dalam draf, yang dapat meningkatkan fleksibilitas standar.
NAL bertanggung jawab untuk menggunakan format segmentasi jaringan lapisan bawah untuk merangkum data, termasuk pembingkaian, pensinyalan saluran logis, pemanfaatan informasi waktu, atau sinyal akhir urutan, dll. Misalnya, NAL mendukung format transmisi video pada saluran yang dialihkan sirkuit, dan mendukung format transmisi video di Internet menggunakan RTP / UDP / IP. NAL mencakup informasi tajuknya sendiri, informasi struktur segmen, dan informasi beban aktual, yaitu data VCL lapisan atas. (Jika teknologi segmentasi data digunakan, data dapat terdiri dari beberapa bagian).
Estimasi gerakan multi-mode dengan presisi tinggi
H.264 mendukung vektor gerak dengan presisi 1/4 atau 1/8 piksel. Dengan akurasi 1/4 piksel, filter 6-tap dapat digunakan untuk mengurangi noise frekuensi tinggi. Untuk vektor gerakan dengan akurasi 1/8 piksel, filter 8-tap yang lebih kompleks dapat digunakan. Saat melakukan estimasi gerakan, pembuat enkode juga dapat memilih filter interpolasi "yang disempurnakan" untuk meningkatkan efek prediksi
Dalam prediksi gerak H.264, blok makro (MB) dapat dibagi menjadi sub-blok yang berbeda sesuai dengan Gambar 2 untuk membentuk 7 mode ukuran blok yang berbeda. Pembagian multi-mode yang fleksibel dan mendetail ini lebih sesuai untuk bentuk objek bergerak yang sebenarnya dalam gambar, yang sangat meningkat
Akurasi estimasi gerakan ditingkatkan. Dengan cara ini, setiap blok makro dapat berisi 1, 2, 4, 8, atau 16 vektor gerakan.
Di H.264, encoder diizinkan untuk menggunakan lebih dari satu frame sebelumnya untuk estimasi gerakan, yang disebut teknologi referensi multi-frame. Misalnya, jika 2 atau 3 bingkai hanyalah bingkai referensi berkode, pembuat enkode akan memilih bingkai prediksi yang lebih baik untuk setiap blok makro target, dan menunjukkan untuk setiap blok makro bingkai mana yang digunakan untuk prediksi.
Transformasi bilangan bulat 4x4 blok
H.264 mirip dengan standar sebelumnya, menggunakan pengkodean transformasi berbasis blok untuk residual, tetapi transformasi adalah operasi bilangan bulat daripada operasi bilangan real, dan prosesnya pada dasarnya mirip dengan DCT. Keuntungan dari metode ini adalah bahwa transformasi presisi dan transformasi terbalik yang sama diperbolehkan di encoder dan decoder, yang memfasilitasi penggunaan aritmatika titik tetap sederhana. Dengan kata lain, tidak ada "kesalahan transformasi terbalik" di sini. Satuan transformasi adalah balok 4 × 4, bukan balok 8 × 8 yang biasa digunakan di masa lalu. Ketika ukuran blok transformasi berkurang, pembagian benda bergerak lebih akurat. Dengan cara ini, tidak hanya jumlah kalkulasi transformasi yang relatif kecil, tetapi juga kesalahan konvergensi pada tepi objek yang bergerak sangat berkurang. Agar metode transformasi blok ukuran kecil tidak menghasilkan perbedaan skala abu-abu antara blok di area halus yang lebih besar pada gambar, koefisien DC 16 4 × 4 blok data kecerahan makroblock intra-frame (masing-masing blok kecil Satu , total 16) melakukan transformasi blok 4 × 4 kedua, dan melakukan transformasi blok 2 × 2 pada koefisien DC dari 4 4 × 4 blok data chrominance (satu untuk setiap blok kecil, total 4).
Untuk meningkatkan kemampuan kontrol laju H.264, perubahan ukuran langkah kuantisasi dikontrol sekitar 12.5% alih-alih peningkatan konstan. Normalisasi amplitudo koefisien transformasi diproses dalam proses kuantisasi terbalik untuk mengurangi kompleksitas komputasi. Untuk menekankan kesetiaan warna, ukuran langkah kuantisasi kecil diadopsi untuk koefisien chrominance.
VLC terpadu
Ada dua metode untuk pengkodean entropi di H.264. Salah satunya adalah menggunakan VLC terpadu (UVLC: Universal VLC) untuk semua simbol yang akan dikodekan, dan yang lainnya adalah menggunakan pengkodean aritmatika biner adaptif konten (CABAC: Context-Adaptive). Pengodean Aritmatika Biner). CABAC adalah opsi opsional, kinerja pengkodeannya sedikit lebih baik daripada UVLC, tetapi kompleksitas komputasinya juga lebih tinggi. UVLC menggunakan kumpulan kata kode dengan panjang tidak terbatas, dan struktur desainnya sangat teratur, dan objek yang berbeda dapat dikodekan dengan tabel kode yang sama. Metode ini mudah untuk menghasilkan codeword, dan decoder dapat dengan mudah mengidentifikasi awalan codeword, dan UVLC dapat dengan cepat mendapatkan sinkronisasi ulang ketika terjadi sedikit kesalahan.
Di sini, x0, x1, x2, ... adalah bit INFO, dan 0 atau 1. Gambar 4 mencantumkan 9 codeword pertama. Misalnya, kata angka ke-4 berisi INFO01. Desain kata kode ini dioptimalkan untuk sinkronisasi ulang yang cepat untuk mencegah kesalahan bit.
intra pdiksi
Pada standar seri H.26x dan seri MPEG-x sebelumnya, metode prediksi antar frame digunakan. Di H.264, prediksi intra-frame tersedia saat mengenkode gambar Intra. Untuk setiap blok 4 × 4 (kecuali untuk perlakuan khusus pada blok tepi), setiap piksel dapat diprediksi dengan jumlah bobot berbeda dari 17 piksel terdekat yang dikodekan sebelumnya (beberapa bobot bisa 0), yaitu, piksel ini 17 piksel di sudut kiri atas blok. Jelas, prediksi intra-frame semacam ini tidak tepat waktu, tetapi algoritme pengkodean prediktif yang dilakukan di domain spasial, yang dapat menghilangkan redundansi spasial antara blok yang berdekatan dan mencapai kompresi yang lebih efektif.
Dalam persegi 4 × 4, a, b, ..., p adalah 16 piksel untuk diprediksi, dan A, B, ..., P adalah piksel yang dikodekan. Misalnya, nilai titik m dapat diprediksi dengan rumus (J + 2K + L + 2) / 4, atau dengan rumus (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8, dan seterusnya. Menurut titik referensi prediksi yang dipilih, ada 9 mode berbeda untuk luminansi, tetapi hanya ada 1 mode untuk prediksi chrominance intra-frame.
Untuk IP dan lingkungan nirkabel
Draf H.264 berisi alat untuk menghilangkan kesalahan untuk memfasilitasi transmisi video terkompresi di lingkungan dengan kesalahan yang sering terjadi dan kehilangan paket, seperti ketahanan transmisi di saluran seluler atau saluran IP.
Untuk menahan kesalahan transmisi, sinkronisasi waktu dalam aliran video H.264 dapat dilakukan dengan menggunakan penyegaran gambar intra-frame, dan sinkronisasi spasial didukung oleh pengkodean terstruktur irisan. Pada saat yang sama, untuk memfasilitasi sinkronisasi ulang setelah sedikit kesalahan, titik sinkronisasi ulang tertentu juga disediakan dalam data video gambar. Selain itu, penyegaran makroblok intra-bingkai dan beberapa blok makro referensi memungkinkan pembuat enkode untuk mempertimbangkan tidak hanya efisiensi pengkodean, tetapi juga karakteristik saluran transmisi saat menentukan mode blok makro.
Selain menggunakan perubahan ukuran langkah kuantisasi untuk menyesuaikan dengan laju kode saluran, dalam H.264, metode segmentasi data sering digunakan untuk mengatasi perubahan laju kode saluran. Secara umum konsep segmentasi data adalah menghasilkan data video dengan prioritas yang berbeda-beda di dalam encoder untuk mendukung kualitas layanan QoS dalam jaringan. Misalnya, metode partisi data berbasis sintaks diadopsi untuk membagi data dari setiap frame menjadi beberapa bagian sesuai dengan kepentingannya, yang memungkinkan informasi yang kurang penting dibuang ketika buffer meluap. Metode partisi data temporal serupa juga dapat digunakan, yang dicapai dengan menggunakan beberapa frame referensi dalam frame P dan B.
Dalam penerapan komunikasi nirkabel, kami dapat mendukung perubahan bit rate yang besar dari saluran nirkabel dengan mengubah ketepatan kuantisasi atau resolusi ruang / waktu setiap frame. Namun, dalam kasus multicast, tidak mungkin memerlukan pembuat enkode untuk merespons kecepatan bit yang berbeda-beda. Oleh karena itu, tidak seperti metode FGS (Fine Granular Scalability) yang digunakan dalam MPEG-4 (dengan efisiensi yang lebih rendah), H.264 menggunakan frame SP pengalihan aliran alih-alih pengkodean hierarkis.
========================
3. Kinerja TML-8-XNUMX
TML-8 adalah mode uji H.264, gunakan untuk membandingkan dan menguji efisiensi pengkodean video H.264. PSNR yang diberikan oleh hasil pengujian telah dengan jelas menunjukkan bahwa dibandingkan dengan kinerja MPEG-4 (ASP: Advanced Simple Profile) dan H.263 ++ (HLP: High Latency Profile), hasil H.264 memiliki keunggulan yang jelas. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.
PSNR dari H.264 jelas lebih baik daripada MPEG-4 (ASP) dan H.263 ++ (HLP). Pada uji perbandingan 6 kecepatan, PSNR H.264 rata-rata 2dB lebih tinggi dari MPEG-4 (ASP). Rata-rata 3dB lebih tinggi dari H.263 (HLP). 6 tingkat uji dan kondisi terkait adalah: kecepatan 32 kbit / s, kecepatan bingkai 10f / s dan format QCIF; Kecepatan 64 kbit / dtk, kecepatan bingkai 15f / dtk, dan format QCIF; Kecepatan 128kbit / dtk, Kecepatan bingkai 15f / dtk, dan format CIF; Kecepatan 256kbit / dtk, laju bingkai 15f / dtk, dan format QCIF; Kecepatan 512 kbit / s, kecepatan bingkai 30f / s dan format CIF; Kecepatan 1024 kbit / dtk, kecepatan bingkai 30f / dtk, dan format CIF.
4. kesulitan realisasi
Untuk setiap insinyur yang mempertimbangkan aplikasi praktis, sambil memperhatikan kinerja unggul H.264, itu pasti akan mengukur kesulitan implementasinya. Secara umum, peningkatan kinerja H.264 diperoleh dengan biaya peningkatan kompleksitas. Namun, dengan perkembangan teknologi, peningkatan kompleksitas ini berada dalam kisaran yang dapat diterima dari teknologi kita saat ini atau yang akan datang. Faktanya, mengingat keterbatasan kompleksitas, H.264 belum mengadopsi beberapa algoritma yang ditingkatkan secara komputasi yang mahal. Misalnya, H.264 tidak menggunakan teknologi kompensasi gerak global, yang digunakan dalam MPEG-4 ASP. Meningkatkan kompleksitas pengkodean yang cukup besar.
Baik H.264 dan MPEG-4 menyertakan B-frame dan lebih presisi dan compfilter interpolasi gerak lex daripada MPEG-2, H.263 atau MPEG-4 SP (Profil sederhana). Untuk melengkapi estimasi gerakan yang lebih baik, H.264 telah secara signifikan meningkatkan jenis ukuran blok variabel dan jumlah kerangka referensi variabel.
Persyaratan RAM H.264 terutama digunakan untuk gambar bingkai referensi, dan sebagian besar video berkode menggunakan 3 hingga 5 bingkai gambar referensi. Tidak memerlukan ROM lebih banyak daripada encoder video biasa, karena H.264 UVLC menggunakan tabel pencarian yang terstruktur dengan baik untuk semua jenis data
5. kata penutup
H.264 memiliki prospek aplikasi yang luas, seperti komunikasi video real-time, transmisi video Internet, layanan streaming video, komunikasi multi-titik pada jaringan heterogen, penyimpanan video terkompresi, database video, dll.
Karakteristik teknis dari rekomendasi H.264 dapat diringkas menjadi tiga aspek. Salah satunya adalah fokus pada kepraktisan, mengadopsi teknologi dewasa, mengejar efisiensi pengkodean yang lebih tinggi, dan ekspresi ringkas; yang lain adalah untuk fokus pada adaptasi ke jaringan seluler dan IP dan mengadopsi Teknologi hirarkis, yang memisahkan pengkodean dan saluran secara formal, pada dasarnya, lebih mempertimbangkan karakteristik saluran dalam algoritma encoder sumber; yang ketiga adalah bahwa di bawah kerangka dasar encoder hybrid, semua komponen kunci utamanya dibuat. Perbaikan besar, seperti estimasi gerakan multi-mode, prediksi intra-frame, prediksi multi-frame, VLC terpadu, transformasi integer dua dimensi 4 × 4, dll.
Sejauh ini, H.264 belum difinalisasi, namun karena rasio kompresi yang lebih tinggi dan kemampuan adaptasi saluran yang lebih baik, H.XNUMX akan semakin banyak digunakan di bidang komunikasi atau penyimpanan video digital, dan potensi pengembangannya tidak terbatas.
Akhirnya, harus dicatat bahwa kinerja unggul H.264 bukan tanpa biaya, tetapi biaya merupakan peningkatan besar dalam kompleksitas komputasi. Menurut perkiraan, kompleksitas komputasi pengkodean kira-kira tiga kali lipat dari H.263, dan kompleksitas pendekodean Sekitar 2 kali lipat dari H.263.
=========================
Pahami dengan benar produk teknologi H.264 dan MPEG-4, dan hilangkan propaganda palsu pabrikan
Diketahui bahwa standar codec video H.264 memiliki tingkat kemajuan tertentu, tetapi ini bukan standar encoder video yang disukai, terutama sebagai produk pengawasan, karena juga memiliki beberapa cacat teknis.
disertakan dalam standar MPEG-4 Bagian 10 sebagai standar codec video H.264, yang berarti hanya dipasang pada bagian kesepuluh dari MPEG-4. Dengan kata lain, H.264 tidak melebihi cakupan standar MPEG-4. Oleh karena itu, tidak benar bahwa standar H.264 dan kualitas transmisi video di Internet lebih tinggi dari MPEG-4. Transisi dari MPEG-4 ke H.264 bahkan lebih tidak bisa dimengerti. Pertama, mari kita pahami dengan benar perkembangan MPEG-4:
1. MPEG-4 (SP) dan MPEG-4 (ASP) adalah teknologi produk awal MPEG-4
MPEG-4 (SP) dan MPEG-4 (ASP) diusulkan pada tahun 1998. Teknologinya telah berkembang hingga saat ini, dan memang terdapat beberapa masalah. Oleh karena itu, tenaga teknis milik negara saat ini yang memiliki kemampuan untuk mengembangkan MPEG-4 belum mengadopsi teknologi terbelakang ini dalam produk pengawasan video atau konferensi video MPEG-4. Perbandingan antara produk H.264 (produk teknis setelah 2005) dan teknologi MPEG-4 (SP) awal yang dipromosikan di Internet benar-benar tidak tepat. Dapatkah perbandingan kinerja produk IT tahun 2005 dan 2001 meyakinkan? . Yang perlu dijelaskan di sini adalah bahwa ini adalah perilaku hype teknis dari pabrikan.
Silakan lihat perbandingan teknologinya:
Beberapa produsen salah melakukan perbandingan: Di bawah kualitas gambar rekonstruksi yang sama, H.264 mengurangi kecepatan bit hingga 50% dibandingkan dengan H.263 + dan MPEG-4 (SP).
Data ini pada dasarnya membandingkan data produk teknologi baru H.264 dengan data produk teknologi awal MPEG-4, yang tidak ada artinya dan menyesatkan untuk membandingkan produk teknologi MPEG-4 saat ini. Mengapa produk H.264 tidak membandingkan data dengan produk teknologi MPEG-4 baru pada tahun 2006? Perkembangan teknologi pengkodean video H.264 memang sangat cepat, namun efek video decoding videonya hanya setara dengan efek video Microsoft Windows Media Player 9.0 (WM9). Saat ini, misalnya, teknologi MPEG-4 yang digunakan oleh server video hard disk dan peralatan konferensi video Huayi telah mencapai spesifikasi teknis (WMV) dalam teknologi dekode video, dan sinkronisasi audio dan video kurang dari 0.15 (dalam 150 milidetik). ). H.264 dan Microsoft WM9 tidak bisa cocok
2. Teknologi dekoder video MPEG-4 yang sedang berkembang:
Saat ini, teknologi dekoder video MPEG-4 berkembang pesat, tidak seperti produsen hype di Internet. Keunggulan dari standar gambar H.264 saat ini hanya pada kompresi dan penyimpanannya, yaitu 15-20% lebih kecil dari file penyimpanan MPEG-4 produk Huayi saat ini, tetapi format videonya bukanlah format standar. Alasannya adalah H.264 tidak mengadopsi format penyimpanan yang digunakan secara internasional, dan file videonya tidak dapat dibuka dengan perangkat lunak pihak ketiga yang digunakan secara internasional. Oleh karena itu, di beberapa pemerintah dan lembaga domestik, ketika memilih peralatan, dengan jelas dinyatakan bahwa file video harus dibuka dengan perangkat lunak pihak ketiga yang diterima secara internasional. Ini sangat penting untuk memantau produk. Apalagi ketika terjadi pencurian, polisi perlu mendapatkan bukti, menganalisa, dll.
Versi upgrade dari dekoder video MPEG-4 adalah (WMV), dan audionya berbeda sesuai dengan teknologi pengkodean dan pengalaman masing-masing produsen. Produk teknologi baru MPEG-4 dewasa ini dari tahun 2005 hingga 2006 jauh lebih tinggi daripada produk teknologi H.264 dalam hal kinerja.
Dalam hal transmisi: Dibandingkan dengan MPE baruProduk teknologi G-4 H.264, terdapat cacat sebagai berikut:
1. Sinkronisasi audio dan video: Sinkronisasi audio dan video H.264 memiliki beberapa masalah, terutama dalam hal penundaan. Kinerja transmisi H.264 setara dengan Microsoft Windows Media Player 9.0 (WM9). Saat ini, teknologi MPEG-4 yang diadopsi oleh server video jaringan Huayi mencapai penundaan kurang dari 0.15 detik (150 milidetik) di bidang pengawasan video dan konferensi video, yang berada di luar jangkauan produk H.264;
2. Efisiensi transmisi jaringan: mengadopsi H.2
produk kami yang lain:
