MPEG4 é uma tecnologia de compressão adequada para vigilância
O MPEG4 foi anunciado em novembro de 1998. O padrão internacional MPEG4, que originalmente deveria ser colocado em uso em janeiro de 1999, não se destina apenas à codificação de vídeo e áudio a uma determinada taxa de bits, mas também presta mais atenção à interatividade e flexibilidade do sistemas multimídia. Os especialistas do grupo de especialistas MPEG estão trabalhando arduamente para a formulação do MPEG-4. O padrão MPEG-4 é usado principalmente em Video Phone, Video Email e Electronic News, etc. Seus requisitos de taxa de transmissão são relativamente baixos, entre 4800-64000bits / seg, e a resolução está entre 4800-64000bits / seg. É 176X144. O MPEG-4 usa uma largura de banda muito estreita, comprime e transmite dados através da tecnologia de reconstrução de quadros, a fim de obter o mínimo de dados e obter a melhor qualidade de imagem.
Comparado com MPEG-1 e MPEG-2, a característica do MPEG-4 é que ele é mais adequado para serviços AV interativos e monitoramento remoto. MPEG-4 é o primeiro padrão de imagem dinâmica que muda você de passivo para ativo (não mais apenas assistindo, permitindo que você participe, ou seja, interativo); outra característica é sua abrangência; da fonte, o MPEG-4 tenta misturar objetos naturais com objetos feitos pelo homem (no sentido de efeitos visuais). O objetivo do projeto do MPEG-4 também tem maior adaptabilidade e escalabilidade. O MPEG4 tenta atingir dois objetivos:
1. Comunicação multimídia em baixa taxa de bits;
2. É a síntese da comunicação multimídia em múltiplas indústrias.
De acordo com este objetivo, o MPEG4 introduz objetos AV (Audio / Visaul Objects), possibilitando operações mais interativas. A resolução da qualidade de vídeo do MPEG-4 é relativamente alta e a taxa de dados é relativamente baixa. O principal motivo é que o MPEG-4 adota a tecnologia ACE (Advanced Decoding Efficiency), que é um conjunto de regras de algoritmo de codificação usado no MPEG-4 pela primeira vez. A orientação do alvo relacionada ao ACE pode permitir taxas de dados muito baixas. Comparado com o MPEG-2, pode economizar 90% do espaço de armazenamento. O MPEG-4 também pode ser amplamente atualizado em fluxos de áudio e vídeo. Quando o vídeo muda entre 5kb / se 10Mb / s, o sinal de áudio pode ser processado entre 2kb / se 24kb / s. É especialmente importante enfatizar que o padrão MPEG-4 é um método de compactação orientado a objetos. Não é simplesmente dividir a imagem em alguns blocos como MPEG-1 e MPEG-2, mas de acordo com o conteúdo da imagem, os objetos (objetos, personagens, fundo) são separados para realizar a codificação intra-frame e inter-frame e compressão, e permite a alocação flexível de taxas de código entre diferentes objetos. Mais bytes são alocados para objetos importantes e menos bytes são alocados para objetos secundários. Assim, a taxa de compressão é muito melhorada, para que possa obter melhores resultados com uma taxa de código mais baixa. O método de compactação orientado a objeto do MPEG-4 também torna a função de detecção de imagem e a precisão mais refletidas. A função de detecção de imagem permite que o sistema de gravador de vídeo do disco rígido tenha uma função de alarme de movimento de vídeo melhor.
Resumindo, MPEG-4 é um novo padrão de codificação de vídeo com baixa taxa de bits e alta taxa de compressão. A taxa de transmissão é 4.8 ~ 64kbit / s e ocupa um espaço de armazenamento relativamente pequeno. Por exemplo, para uma tela colorida com resolução de 352 × 288, quando o espaço ocupado por cada quadro é 1.3 KB, se você selecionar 25 quadros / segundo, exigirá 120 KB por hora, 10 horas por dia, 30 dias por mês e 36 GB por canal por mês. Se for de 8 canais, 288 GB são necessários, o que é obviamente aceitável.
Existem muitos tipos de tecnologias nesta área, mas as mais básicas e as mais utilizadas ao mesmo tempo são MPEG1, MPEG2, MPEG4 e outras tecnologias. MPEG1 é uma tecnologia com uma alta taxa de compressão, mas com qualidade de imagem inferior; enquanto a tecnologia MPEG2 se concentra principalmente na qualidade de imagem e a taxa de compressão é pequena, portanto, requer um grande espaço de armazenamento; A tecnologia MPEG4 é uma tecnologia mais popular hoje em dia, usando essa tecnologia pode ser. Ela economiza espaço, tem alta qualidade de imagem e não requer alta largura de banda de transmissão de rede. Em contraste, a tecnologia MPEG4 é relativamente popular na China e também foi reconhecida por especialistas do setor.
De acordo com a introdução, como o padrão MPEG4 utiliza linhas telefônicas como meio de transmissão, os decodificadores podem ser configurados no local de acordo com os diferentes requisitos da aplicação. A diferença entre ele e o método de codificação de compressão baseado em hardware dedicado é que o sistema de codificação é aberto e novos e eficazes módulos de algoritmo podem ser adicionados a qualquer momento. O MPEG4 ajusta o método de compressão de acordo com as características espaciais e temporais da imagem, de modo a obter uma taxa de compressão maior, menor fluxo de código de compressão e melhor qualidade de imagem que o MPEG1. Seus objetivos de aplicação são para transmissão de banda estreita, compressão de alta qualidade, operações interativas e expressões que integram objetos naturais com objetos feitos pelo homem, ao mesmo tempo em que enfatizam particularmente a ampla adaptabilidade e escalabilidade. Portanto, o MPEG4 é baseado nas características de descrição de cena e design orientado para a largura de banda, o que o torna muito adequado para o campo da vigilância por vídeo, o que se reflete principalmente nos seguintes aspectos:
1. O espaço de armazenamento é economizado - o espaço necessário para adotar o MPEG4 é 1/10 daquele do MPEG1 ou M-JPEG. Além disso, como o MPEG4 pode ajustar automaticamente o método de compressão de acordo com as mudanças de cena, ele pode garantir que a qualidade da imagem não seja degradada para imagens estáticas, cenas de esportes em geral e cenas de atividade intensa. É um método de codificação de vídeo mais eficaz.
2. Alta qualidade de imagem - A resolução de imagem mais alta do MPEG4 é 720x576, que é próxima ao efeito de imagem do DVD. O MPEG4 baseado no modo de compressão AV determina que pode garantir uma boa definição para objetos em movimento, e o tempo / tempo / qualidade da imagem é ajustável.
3. O requisito de largura de banda de transmissão de rede não é alto - porque a taxa de compressão de MPEG4 é mais de 10 vezes maior do que MPEG1 e M-JPEG de mesma qualidade, a largura de banda ocupada durante a transmissão de rede é apenas cerca de 1/10 disso de MPEG1 e M-JPEG da mesma qualidade. . Sob os mesmos requisitos de qualidade de imagem, o MPEG4 precisa apenas de uma largura de banda mais estreita.
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Destaques técnicos do novo padrão de codificação de vídeo H.264
Resumo:
Para aplicações práticas, a recomendação H.264 formulada em conjunto pelas duas principais organizações internacionais de padronização, ISO / IEC e ITU-T, é um novo desenvolvimento na tecnologia de codificação de vídeo. Ele tem seus recursos exclusivos em estimativa de movimento multimodo, transformação de inteiro, codificação de símbolo VLC unificada e sintaxe de codificação em camadas. Portanto, o algoritmo H.264 tem alta eficiência de codificação e suas perspectivas de aplicação devem ser evidentes.
Palavras-chave: vídeo codificação imagem comunicação JVT
Desde a década de 1980, a introdução de duas grandes séries de padrões internacionais de codificação de vídeo, MPEG-x formulado pela ISO / IEC e H.26x formulado pela ITU-T, inaugurou uma nova era de aplicações de comunicação e armazenamento de vídeo. De recomendações de codificação de vídeo H.261 a H.262 / 3, MPEG-1/2/4, etc., existe um objetivo comum que é constantemente perseguido, ou seja, obter o máximo possível com a menor taxa de bits possível (ou capacidade de armazenamento). Boa qualidade de imagem. Além disso, à medida que aumenta a demanda do mercado por transmissão de imagens, o problema de como se adaptar às características de transmissão dos diferentes canais torna-se cada vez mais aparente. Este é o problema a ser resolvido pelo novo padrão de vídeo H.264 desenvolvido em conjunto pelo IEO / IEC e ITU-T.
H.261 é a primeira sugestão de codificação de vídeo, o objetivo é padronizar a tecnologia de codificação de vídeo em aplicações de videoconferência e TV em rede ISDN. O algoritmo que ele usa combina um método de codificação híbrido de predição entre quadros que pode reduzir a redundância temporal e a transformação DCT que pode reduzir a redundância espacial. Ele corresponde ao canal ISDN e sua taxa de código de saída é p × 64kbit / s. Quando o valor de p é pequeno, apenas imagens com baixa definição podem ser transmitidas, o que é adequado para chamadas de TV face a face; quando o valor de p é grande (como p> 6), as imagens de conferência de TV com melhor definição podem ser transmitidas. O H.263 recomenda um padrão de compactação de imagem de baixa taxa de bits, que é tecnicamente um aprimoramento e expansão do H.261, e oferece suporte a aplicativos com uma taxa de bits inferior a 64 kbit / s. Mas, na verdade, H.263 e H.263 + e H.263 ++ posteriores foram desenvolvidos para oferecer suporte a aplicativos de taxa de bits total. Pode-se constatar que suporta diversos formatos de imagem, como Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF e até 16CIF e outros formatos.
A taxa de código do padrão MPEG-1 é de cerca de 1.2 Mbit / s, e pode fornecer 30 quadros de imagens de qualidade CIF (352 × 288). É formulado para o armazenamento de vídeo e reprodução de discos CD-ROM. O algoritmo básico da parte de codificação de vídeo padrão MPEG-l é semelhante ao H.261 / H.263, e medidas como predição inter-frame compensada por movimento, DCT bidimensional e codificação VLC run-length também são adotadas. Além disso, conceitos como intraquadro (I), quadro preditivo (P), quadro preditivo bidirecional (B) e quadro DC (D) são introduzidos para melhorar ainda mais a eficiência de codificação. Com base no MPEG-1, o padrão MPEG-2 fez algumas melhorias para melhorar a resolução da imagem e a compatibilidade com a TV digital. Por exemplo, a precisão de seu vetor de movimento é de meio pixel; em operações de codificação (como estimativa de movimento e DCT) Distinguir entre "quadro" e "campo"; introduzir tecnologias de escalabilidade de codificação, como escalabilidade espacial, escalabilidade temporal e escalabilidade de relação sinal-ruído. O padrão MPEG-4 introduzido nos últimos anos introduziu a codificação baseada em objetos audiovisuais (AVO: Audio-Visual Object), o que melhora muito os recursos interativos e a eficiência de codificação das comunicações de vídeo. O MPEG-4 também adotou algumas novas tecnologias, como codificação de forma, DCT adaptável, codificação de objeto de vídeo de forma arbitrária e assim por diante. Mas o codificador de vídeo básico do MPEG-4 ainda pertence a um tipo de codificador híbrido semelhante ao H.263.
Em suma, a recomendação H.261 é uma codificação de vídeo clássica, H.263 é o seu desenvolvimento, e irá substituí-la gradualmente na prática, usada principalmente em comunicações, mas as inúmeras opções de H.263 muitas vezes deixam os usuários perdidos. A série de padrões MPEG evoluiu de aplicativos para mídia de armazenamento para aplicativos que se adaptam a mídia de transmissão. A estrutura básica de sua codificação de vídeo principal é consistente com H.261. Entre eles, a atraente "codificação baseada em objeto" do MPEG-4 é devido a ainda Existem obstáculos técnicos e é difícil de aplicar universalmente. Portanto, a nova proposta de codificação de vídeo H.264 desenvolvida nesta base supera os pontos fracos dos dois, introduz um novo método de codificação no âmbito da codificação híbrida, melhora a eficiência da codificação e enfrenta aplicações práticas. Ao mesmo tempo, foi formulado em conjunto pelas duas principais organizações internacionais de padronização e suas perspectivas de aplicação devem ser evidentes.
1. JVT's H.264
H.264 é um novo padrão de codificação de vídeo digital desenvolvido pela equipe de vídeo conjunta (JVT: equipe de vídeo conjunta) do VCEG (Video Coding Experts Group) da ITU-T e MPEG (Moving Picture Coding Experts Group) da ISO / IEC. É a parte 10 do H.264 do ITU-T e do MPEG-4 do ISO / IEC. A solicitação de rascunhos começou em janeiro de 1998. O primeiro rascunho foi concluído em setembro de 1999. O modelo de teste TML-8 foi desenvolvido em maio de 2001. O conselho FCD do H.264 foi aprovado na 5ª reunião da JVT em junho de 2002.. O padrão está atualmente em desenvolvimento e deverá ser oficialmente adotado no primeiro semestre do próximo ano.
O H.264, como o padrão anterior, também é um modo de codificação híbrido do DPCM mais a codificação de transformação. No entanto, adota um design conciso de "retorno ao básico", sem muitas opções, e obtém um desempenho de compressão muito melhor do que o H.263 ++; fortalece a adaptabilidade a vários canais e adota uma estrutura e sintaxe "amigáveis à rede". Propício ao processamento de erros e perda de pacotes; uma ampla gama de aplicativos para atender às necessidades de diferentes velocidades, diferentes resoluções e diferentes ocasiões de transmissão (armazenamento); seu sistema básico é aberto e nenhum copyright é necessário para o uso.
Tecnicamente, há muitos destaques no padrão H.264, como codificação de símbolo VLC unificada, estimativa de deslocamento multimodo de alta precisão, transformação de inteiro com base em blocos 4 × 4 e sintaxe de codificação em camadas. Essas medidas fazem com que o algoritmo H.264 tenha uma eficiência de codificação muito alta, com a mesma qualidade de imagem reconstruída, podendo economizar cerca de 50% da taxa de código do que o H.263. A estrutura de fluxo de código do H.264 tem forte adaptabilidade de rede, aumenta a capacidade de recuperação de erros e pode se adaptar bem à aplicação de redes IP e sem fio.
2. Destaques técnicos do H264
Design em camadas
O algoritmo H.264 pode ser conceitualmente dividido em duas camadas: a camada de codificação de vídeo (VCL: Video Coding Layer) é responsável pela representação eficiente do conteúdo de vídeo, e a camada de abstração da rede (NAL: Network Abstraction Layer) é responsável pela maneira apropriada exigido pela rede. Empacote e transmita dados. A estrutura hierárquica do codificador H.264 é mostrada na Figura 1. Uma interface baseada em pacote é definida entre VCL e NAL, e o empacotamento e a sinalização correspondente são parte do NAL. Desta forma, as tarefas de alta eficiência de codificação e facilidade de rede são concluídas por VCL e NAL, respectivamente.
A camada VCL inclui codificação híbrida de compensação de movimento baseada em bloco e alguns novos recursos. Como os padrões de codificação de vídeo anteriores, o H.264 não inclui funções como pré-processamento e pós-processamento no rascunho, o que pode aumentar a flexibilidade do padrão.
NAL é responsável por usar o formato de segmentação da rede de camada inferior para encapsular dados, incluindo enquadramento, sinalização de canal lógico, utilização de informações de tempo ou sinal de fim de sequência, etc. Por exemplo, NAL suporta formatos de transmissão de vídeo em canais comutados por circuito e suporta formatos de transmissão de vídeo na Internet usando RTP / UDP / IP. O NAL inclui suas próprias informações de cabeçalho, informações de estrutura de segmento e informações de carga real, ou seja, os dados VCL da camada superior. (Se a tecnologia de segmentação de dados for usada, os dados podem consistir em várias partes).
Estimativa de movimento multimodo de alta precisão
O H.264 oferece suporte a vetores de movimento com precisão de 1/4 ou 1/8 pixel. Com precisão de 1/4 de pixel, um filtro de 6 torneiras pode ser usado para reduzir o ruído de alta frequência. Para vetores de movimento com precisão de 1/8 pixel, um filtro de 8 toques mais complexo pode ser usado. Ao realizar a estimativa de movimento, o codificador também pode selecionar filtros de interpolação "aprimorados" para melhorar o efeito da previsão
Na previsão de movimento do H.264, um macro bloco (MB) pode ser dividido em diferentes sub-blocos de acordo com a Figura 2 para formar 7 modos diferentes de tamanhos de bloco. Esta divisão multi-modo flexível e detalhada é mais adequada para a forma dos objetos em movimento reais na imagem, melhorando muito
A precisão da estimativa de movimento é aprimorada. Desta forma, cada macro bloco pode conter 1, 2, 4, 8 ou 16 vetores de movimento.
No H.264, o codificador pode usar mais de um quadro anterior para estimativa de movimento, que é a chamada tecnologia de referência de múltiplos quadros. Por exemplo, se 2 ou 3 quadros forem apenas quadros de referência codificados, o codificador selecionará um quadro de predição melhor para cada macrobloco alvo e indicará para cada macrobloco qual quadro é usado para predição.
Transformação de bloco inteiro 4 × 4
O H.264 é semelhante ao padrão anterior, usando a codificação de transformação baseada em bloco para o residual, mas a transformação é uma operação de número inteiro em vez de uma operação de número real, e o processo é basicamente semelhante ao do DCT. A vantagem desse método é que a mesma transformação de precisão e transformação inversa são permitidas no codificador e no decodificador, o que facilita o uso da aritmética de ponto fixo simples. Em outras palavras, não há "erro de transformação inversa" aqui. A unidade de transformação é 4 × 4 blocos, em vez de 8 × 8 blocos comumente usados no passado. À medida que o tamanho do bloco de transformação é reduzido, a divisão do objeto em movimento é mais precisa. Desta forma, não apenas a quantidade de cálculo de transformação é relativamente pequena, mas também o erro de convergência na borda do objeto em movimento é bastante reduzido. A fim de fazer com que o método de transformação de bloco de tamanho pequeno não produza a diferença de tons de cinza entre os blocos na área lisa maior na imagem, o coeficiente DC de 16 blocos 4 × 4 dos dados de brilho do macrobloco intra-frame (cada bloco pequeno Um , um total de 16) realiza uma segunda transformação de bloco 4 × 4 e realiza uma transformação de bloco 2 × 2 nos coeficientes DC de 4 4 × 4 blocos de dados de crominância (um para cada bloco pequeno, 4 no total).
A fim de melhorar a capacidade de controle de taxa de H.264, a mudança do tamanho da etapa de quantização é controlada em cerca de 12.5% em vez de um aumento constante. A normalização da amplitude do coeficiente de transformação é processada no processo de quantização inversa para reduzir a complexidade computacional. A fim de enfatizar a fidelidade da cor, um pequeno tamanho de etapa de quantização é adotado para o coeficiente de crominância.
VLC unificado
Existem dois métodos para codificação de entropia em H.264. Um é usar VLC unificado (UVLC: Universal VLC) para todos os símbolos a serem codificados, e o outro é usar codificação aritmética binária adaptável ao conteúdo (CABAC: Context-Adaptive). Codificação Aritmética Binária). CABAC é uma opção opcional, seu desempenho de codificação é ligeiramente melhor do que UVLC, mas a complexidade computacional também é maior. O UVLC usa um conjunto de palavras de código de comprimento ilimitado e a estrutura do projeto é muito regular, e diferentes objetos podem ser codificados com a mesma tabela de códigos. Este método é fácil de gerar uma palavra-código e o decodificador pode identificar facilmente o prefixo da palavra-código e o UVLC pode obter rapidamente a ressincronização quando ocorre um erro de bit
Aqui, x0, x1, x2, ... são bits INFO e são 0 ou 1. A Figura 4 lista as primeiras 9 palavras-código. Por exemplo, a 4ª palavra numérica contém INFO01. O design desta palavra de código é otimizado para uma ressincronização rápida para evitar erros de bit.
intradição
Nos padrões anteriores da série H.26x e MPEG-x, são usados métodos de predição entre quadros. No H.264, a previsão intra-frame está disponível ao codificar imagens Intra. Para cada bloco 4 × 4 (exceto para o tratamento especial do bloco de borda), cada pixel pode ser previsto com uma soma ponderada diferente dos 17 pixels mais próximos codificados anteriormente (alguns pesos podem ser 0), ou seja, este pixel 17 pixels no canto superior esquerdo do bloco. Obviamente, este tipo de predição intra-frame não ocorre no tempo, mas sim em um algoritmo de codificação preditiva realizado no domínio espacial, que pode remover a redundância espacial entre blocos adjacentes e obter uma compressão mais eficaz.
No quadrado 4 × 4, a, b, ..., p são 16 pixels a serem previstos e A, B, ..., P são pixels codificados. Por exemplo, o valor do ponto m pode ser previsto pela fórmula (J + 2K + L + 2) / 4, ou pela fórmula (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8, e assim por diante. De acordo com os pontos de referência de predição selecionados, existem 9 modos diferentes para luminância, mas existe apenas 1 modo para predição de crominância intra-frame.
Para ambientes IP e sem fio
O draft H.264 contém ferramentas para eliminação de erros para facilitar a transmissão de vídeo comprimido em um ambiente com erros frequentes e perda de pacotes, como a robustez da transmissão em canais móveis ou canais IP.
A fim de resistir a erros de transmissão, a sincronização de tempo no fluxo de vídeo H.264 pode ser realizada usando atualização de imagem intra-frame, e a sincronização espacial é suportada por codificação estruturada de fatia. Ao mesmo tempo, a fim de facilitar a ressincronização após um erro de bit, um certo ponto de ressincronização também é fornecido nos dados de vídeo de uma imagem. Além disso, a atualização do macrobloco intra-frame e os macroblocos de referência múltiplos permitem que o codificador considere não apenas a eficiência da codificação, mas também as características do canal de transmissão ao determinar o modo do macrobloco.
Além de usar a mudança do tamanho da etapa de quantização para se adaptar à taxa de código do canal, no H.264, o método de segmentação de dados é freqüentemente usado para lidar com a mudança da taxa de código do canal. De modo geral, o conceito de segmentação de dados é gerar dados de vídeo com diferentes prioridades no codificador para suportar a qualidade do serviço QoS na rede. Por exemplo, um método de particionamento de dados baseado em sintaxe é adotado para dividir os dados de cada quadro em várias partes de acordo com sua importância, o que permite que as informações menos importantes sejam descartadas quando o buffer estourar. Um método semelhante de particionamento de dados temporais também pode ser usado, o que é realizado usando vários quadros de referência em quadros P e B.
Na aplicação de comunicação sem fio, podemos suportar grandes mudanças na taxa de bits do canal sem fio, alterando a precisão de quantização ou a resolução espaço / tempo de cada quadro. No entanto, no caso de multicast, é impossível exigir que o codificador responda a taxas de bits variáveis. Portanto, ao contrário do método FGS (Fine Granular Scalability) usado no MPEG-4 (com menor eficiência), o H.264 usa quadros SP de comutação de fluxo em vez de codificação hierárquica.
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3. Desempenho TML-8
TML-8 é o modo de teste do H.264, use-o para comparar e testar a eficiência da codificação de vídeo do H.264. O PSNR fornecido pelos resultados do teste mostrou claramente que, em comparação com o desempenho do MPEG-4 (ASP: Advanced Simple Profile) e H.263 ++ (HLP: High Latency Profile), os resultados do H.264 têm vantagens óbvias. Conforme mostrado na Figura 5.
O PSNR do H.264 é obviamente melhor do que o do MPEG-4 (ASP) e do H.263 ++ (HLP). No teste de comparação de 6 velocidades, o PSNR de H.264 é 2dB maior do que MPEG-4 (ASP) em média. É 3 dB superior a H.263 (HLP) em média. As 6 taxas de teste e suas condições relacionadas são: taxa de 32 kbit / s, taxa de quadros de 10 f / s e formato QCIF; Taxa de 64 kbit / s, taxa de quadros de 15 f / s e formato QCIF; Taxa de 128 kbit / s, taxa de quadros de 15 f / s e formato CIF; Taxa de 256 kbit / s, taxa de quadros de 15 f / s e formato QCIF; Taxa de 512 kbit / s, taxa de quadros de 30 f / s e formato CIF; Taxa de 1024 kbit / s, taxa de quadros de 30 f / s e formato CIF.
4. dificuldade de realização
Para cada engenheiro que considera aplicações práticas, enquanto presta atenção ao desempenho superior do H.264, é obrigado a medir a dificuldade de sua implementação. De modo geral, a melhoria do desempenho do H.264 é obtida ao custo de uma maior complexidade. No entanto, com o desenvolvimento da tecnologia, esse aumento na complexidade está dentro da faixa aceitável de nossa tecnologia atual ou do futuro próximo. Na verdade, considerando a limitação da complexidade, o H.264 não adotou alguns algoritmos aprimorados particularmente caros do ponto de vista computacional. Por exemplo, o H.264 não usa a tecnologia de compensação de movimento global, que é usada no MPEG-4 ASP. Maior complexidade de codificação considerável.
Ambos H.264 e MPEG-4 incluem B-frames e mais preciso e compFiltros de interpolação de movimento Lex do que MPEG-2, H.263 ou MPEG-4 SP (perfil simples). A fim de completar melhor a estimativa de movimento, o H.264 aumentou significativamente os tipos de tamanhos de bloco variáveis e o número de quadros de referência variáveis.
Os requisitos de RAM H.264 são usados principalmente para imagens de quadro de referência, e a maioria dos vídeos codificados usa de 3 a 5 quadros de imagens de referência. Não requer mais ROM do que o codificador de vídeo normal, porque o H.264 UVLC usa uma tabela de consulta bem estruturada para todos os tipos de dados
5. observações finais
O H.264 tem amplas possibilidades de aplicação, como comunicação de vídeo em tempo real, transmissão de vídeo na Internet, serviços de streaming de vídeo, comunicação multiponto em redes heterogêneas, armazenamento de vídeo compactado, bancos de dados de vídeo, etc.
As características técnicas das recomendações H.264 podem ser resumidas em três aspectos. Uma é focar na praticidade, adotar tecnologia madura, buscar maior eficiência de codificação e expressão concisa; a outra é focar na adaptação às redes móveis e IP e adotar Tecnologia hierárquica, que separa a codificação do canal formalmente, em essência, leva em consideração as características do canal mais no algoritmo do codificador de origem; a terceira é que sob a estrutura básica do codificador híbrido, seus principais componentes-chave são todos feitos. Principais melhorias, como estimativa de movimento multimodo, previsão intra-frame, previsão multi-frame, VLC unificado, transformação de inteiro bidimensional 4 × 4, etc.
Até agora, o H.264 não foi finalizado, mas por causa de sua taxa de compressão mais alta e melhor adaptabilidade de canal, será cada vez mais usado no campo de comunicação ou armazenamento de vídeo digital e seu potencial de desenvolvimento é ilimitado.
Finalmente, deve-se notar que o desempenho superior do H.264 não é isento de custos, mas o custo é um grande aumento na complexidade computacional. De acordo com as estimativas, a complexidade computacional da codificação é aproximadamente três vezes maior do que o H.263, e a complexidade da decodificação, aproximadamente 2 vezes do H.263.
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Compreenda corretamente os produtos de tecnologia H.264 e MPEG-4 e elimine a propaganda falsa do fabricante
É reconhecido que o padrão de codec de vídeo H.264 tem um certo grau de avanço, mas não é o padrão de codificador de vídeo preferido, especialmente como um produto de vigilância, porque também possui alguns defeitos técnicos.
está incluído no padrão MPEG-4 Parte 10 como o padrão de codec de vídeo H.264, o que significa que ele está conectado apenas à décima parte do MPEG-4. Em outras palavras, o H.264 não excede o escopo do padrão MPEG-4. Portanto, é incorreto que o padrão H.264 e a qualidade de transmissão de vídeo na Internet sejam superiores a MPEG-4. A transição de MPEG-4 para H.264 é ainda mais incompreensível. Primeiro, vamos entender corretamente o desenvolvimento do MPEG-4:
1. MPEG-4 (SP) e MPEG-4 (ASP) são as primeiras tecnologias de produto do MPEG-4
O MPEG-4 (SP) e o MPEG-4 (ASP) foram propostos em 1998. Sua tecnologia foi desenvolvida até o presente e existem, de fato, alguns problemas. Portanto, o atual pessoal técnico estatal que tem a capacidade de desenvolver MPEG-4 não adotou essa tecnologia retrógrada em vigilância por vídeo MPEG-4 ou produtos de videoconferência. A comparação entre os produtos H.264 (produtos técnicos posteriores a 2005) e a tecnologia MPEG-4 (SP) anterior promovida na Internet é realmente inadequada. A comparação de desempenho de produtos de TI em 2005 e 2001 pode ser convincente? . O que precisa ser explicado aqui é que esse é um comportamento de exagero técnico dos fabricantes.
Por favor, dê uma olhada na comparação de tecnologia:
Comparações equivocadas de alguns fabricantes: Sob a mesma qualidade de imagem reconstruída, o H.264 reduz a taxa de bits em 50% em comparação com o H.263 + e o MPEG-4 (SP).
Esses dados comparam essencialmente os dados do produto de nova tecnologia H.264 com os dados do produto de tecnologia anterior MPEG-4, o que é insignificante e enganoso para comparar os produtos de tecnologia MPEG-4 atuais. Por que os produtos H.264 não compararam os dados com os novos produtos de tecnologia MPEG-4 em 2006? O desenvolvimento da tecnologia de codificação de vídeo H.264 é realmente muito rápido, mas seu efeito de decodificação de vídeo é apenas equivalente ao efeito de vídeo do Windows Media Player 9.0 (WM9) da Microsoft. No momento, por exemplo, a tecnologia MPEG-4 usada pelo servidor de vídeo de disco rígido e equipamento de videoconferência da Huayi atingiu as especificações técnicas (WMV) em tecnologia de decodificação de vídeo, e a sincronização de áudio e vídeo é inferior a 0.15s (dentro de 150 milissegundos ) H.264 e Microsoft WM9 não podem ser iguais
2. A tecnologia de decodificador de vídeo MPEG-4 em desenvolvimento:
No momento, a tecnologia de decodificador de vídeo MPEG-4 está se desenvolvendo rapidamente, não conforme os fabricantes exageram na Internet. A vantagem do padrão de imagem H.264 atual está apenas em sua compactação e armazenamento, que é 15-20% menor do que o arquivo de armazenamento MPEG-4 atual dos produtos Huayi, mas seu formato de vídeo não é um formato padrão. O motivo é que o H.264 não adota um formato de armazenamento usado internacionalmente e seus arquivos de vídeo não podem ser abertos com software de terceiros usado internacionalmente. Portanto, em alguns governos e agências nacionais, ao selecionar o equipamento, fica claro que os arquivos de vídeo devem ser abertos com software de terceiros aceito internacionalmente. Isso é muito importante para monitorar produtos. Especialmente quando ocorre um roubo, a polícia precisa obter evidências, analisar, etc.
A versão atualizada do decodificador de vídeo MPEG-4 é (WMV), e o áudio é diferente de acordo com a tecnologia de codificação e experiência de cada fabricante. Os atuais produtos de tecnologia MPEG-4 maduros de 2005 a 2006 são muito superiores aos produtos de tecnologia H.264 em termos de desempenho.
Em termos de transmissão: Comparado com o novo MPEProduto de tecnologia G-4 H.264, existem os seguintes defeitos:
1. Sincronização de áudio e vídeo: A sincronização de áudio e vídeo H.264 tem alguns problemas, principalmente em termos de atraso. O desempenho de transmissão do H.264 é equivalente ao Windows Media Player 9.0 (WM9) da Microsoft. Atualmente, a tecnologia MPEG-4 adotada pelo servidor de vídeo em rede Huayi atinge um atraso de menos de 0.15 segundos (150 milissegundos) no campo de vigilância por vídeo e videoconferência, que está além do alcance dos produtos H.264;
2. Eficiência de transmissão de rede: adotar H.2
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