Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Розширене відеокодування H.264 / MPEG-4 (англ. Advanced Video Coding, AVC) — міжнародний стандарт стиснення відеофайлів. Розроблений групою фахівців організації ITU (Study Group 16, фахівці з відео-кодування) під назвою H.26L. У 2001 році група ITU об'єдналась зі MPEG-Visual і розробку стандарту було продовжено в спільній команді (JVT). Метою проекту було розробити методи стиснення відеоданих, що гарантували б, у порівнянні з існуючими, щонайменше вдвічі менший бітрейт зі збереженням рівня якості як для мобільних приладів, так і для телебачення. У 2003 році обидві організації затвердили стандарт. Назва стандарту ITU: H.264. Стандарт ISO/IEC має назву MPEG-4/AVC (Advanced Video Coding) і є десятою частиною стандарту MPEG-4 (MPEG-4/Part 10, ISO/IEC 14496-10).
З прийняттям розширення Scalable Video Coding (SVC) до стандарту було додано три профілі, що відповідають базовим, з доданням можливості включати потоки з нижчою роздільною здатністю.
- Scalable Baseline Profile
- Scalable High Profile
- Scalable High Intra Profile
Додання розширення Multiview Video Coding (MVC) принесло ще два додаткових профілі:
- Stereo High Profile — розрахований на стереоскопічне 3D-відео (два зображення).
- Multiview High Profile — підтримує два або кілька зображень (каналів) у потоці з використанням як міжкадрового, так і міжканального стиснення, але не підтримує деяких можливостей MVC.
Історія
На початку 1998 року "Експертна група з кодування відео" () (VCEG – ITU-T SG16 Q.6) оголосила конкурс пропозицій щодо проєкту під назвою H.26L, метою якого було збільшити вдвічі ефективність кодування (що означає зменшення вдвічі бітрейту, необхідного для даного рівня якості) порівняно з будь-яким іншим стандартом відеокодування. очолив (Microsoft, попередньо , США). Перший проєкт дизайну для цього нового стандарту було прийнято в серпні 1999 року. У 2000 році співголовою VCEG став (, Німеччина).
В грудні 2001 року VCEG і Moving Picture Experts Group (MPEG – /WG 11) з метою доопрацювати стандарт кодування відео створили Joint Video Team (JVT). Офіційне затвердження специфікації відбулося в березні 2003 року. JVT очолював , , і (Motorola, США: згодом Arris, США). У червні 2004 року проєкт розширення точності відтворення (FRExt) було завершено. Від січня 2005 до листопада 2007 року JVT працював над розширенням стандарту H.264/AVC в напрямку масштабованості, за допомогою підтримки Annex (G), і це розширення має назву Scalable Video Coding (SVC). До адміністративної команди JVT долучився Jens-Rainer Ohm (Університет Аахена, Німеччина). Від липня 2006 року до листопада 2009 року JVT працювала над (MVC), додатком до H.264/AVC для і тривимірного телебачення. Ця робота передбачала створення двох нових розділів стандарту: "Multiview High Profile" і "Stereo High Profile".
Взаємозв'язок найменувань
Назва H.264 відповідає Конвенції про іменування ITU-T, де цей стандарт входить до групи стандартів H.26x відеокодування VCEG; назва MPEG-4 AVC відноситься до правил іменувань в ISO/IEC MPEG, де він формалізований в part 10 ISO/IEC 14496, що є набором стандартів, відомих як MPEG-4 (в цей набір, до речі, входять й інші кодеки, які, наприклад, відповідають стандарту MPEG-4 Part 2, що реалізований у таких кодеках як DivX/Xvid). Стандарт H.264 був розроблений спільно у партнерстві VCEG та MPEG після попередньої роботи з розробки в МСЕ-Т як проект VCEG під назвою H.26L. Таким чином, прийнято посилатися на цей стандарт із такими назвами, як H.264/AVC, AVC/H.264, H.264/MPEG-4 AVC або MPEG-4/H.264 AVC, щоб підкреслити спільність походження. Іноді його також називають "кодеком JVT", посилаючись на організацію Joint Video Team (JVT), яка його розробила. (Таке партнерство та множинне іменування не є рідкістю. Наприклад, стандарт стиснення відео, відомий як MPEG-2, також виник завдяки партнерству між MPEG та ITU-T, де стандарт MPEG-2 відоме спільноті ITU-T як H .262.) Деякі програми (наприклад, медіаплеєр VLC) внутрішньо ідентифікують цей стандарт як AVC1.
Загальний принцип
Енкодер H.264 виконує процеси прогнозування, перетворення і кодування для створення стисненого потоку біт у форматі H.264. Декодер H.264 виконує відповідний процес декодування, зворотного перетворення і реконструкції для відтворення відеопослідовності.
Процес кодування
Прогнозування
Енкодер обраховує кадр за частинами, які називаються макроблоками (16x16 пікселів зображення). Він отримує дані для прогнозування макроблоків на основі попередньо закодованих даних, або на основі поточного кадру (інтрапрогнозування), або на основі інших кадрів, які вже було закодовано і передано (інтерпрогнозування). Енкодер виділяє прогнозовану інформацію із поточного макроблоку і утворює залишок (корисну різницю). Пошук підхожого інтерпрогнозування зазвичай описують як оцінку руху, а виділення інтерпрогнозування із поточного макроблоку як компенсацію руху.
Методи прогнозування, які використовуються в стандарті H.264, є гнучкішими, ніж ті, що використовувались у попередніх стандартах, що дозволяє робити точне передбачення, а як наслідок — ефективніше стиснення. Інтрапрогнозування використовує розміри блоків 16x16 і 4x4 для того, щоб передбачати макроблок із навколишніх, попередно закодованих пікселів в рамках одного і того ж кадру.
Інтерпрогнозування використовує набір з різних за розміром блоків (від 16x16 до 4x4) для прогнозування пікселів у поточному кадрі зі схожих ділянок попередньо закодованих кадрів.
Перетворення і квантування
Блок виділених зразків перетворюється за допомогою цілочисельного перетворення розмірністю 4x4 або 8x8, що є приблизно подібною формою дискретного косинусного перетворення (ДКП). Результатом перетворення є набір коефіцієнтів, кожен з яких є зваженим значенням для стандартного базисного зразка. При поєднанні зважений базисний зразок відтворює блок виділених зразків.
Результат перетворення, блок коефіцієнтів перетворення, квантується, тобто кожен коефіцієнт ділиться на ціле значення. Квантування знижує точність коефіцієнтів перетворення відповідно до значення параметру квантування (QP). Зазвичай, результатом є блок, в якому більшість коефіцієнтів дорівнюють нулю, із декількома не нульовими коефіцієнтами. Великі значення QP означатимуть, що більше коефіцієнтів будуть мати значення нуль, що призведе до більшого стиснення, і, відповідно, нижчої якості зображення. Мале значення параметру QP означатиме, що після квантування залишиться більше не нульових коефіцієнтів, що дасть кращу якість декодованого зображення, але малу ефективність стискання.
Кодування бітового потоку
Результатом процесу відеокодування є набір значень, які повинні кодуватися для того, щоб утворити стиснений бітовий потік. Цими даними є:
- квантовані коефіцієнти перетворення
- інформація, необхідна декодеру для відтворення прогнозування
- інформація про структуру стиснених даних і засоби стиснення, що використовувалися під час кодування
- інформація про повну відеопослідовність.
Ці значення і параметри (синтаксичні елементи) перетворюються на двійкові коди із використанням кодування змінної довжини і/або арифметичного кодування. Кожен з цих методів кодування дозволяє отримати ефективне, компактне двійкове подання інформації. Закодований бітовий потік можна зберігати і/або передавати.
Процес декодування
Декодування бітового потоку
Відеодекодер отримує стиснений бітовий потік H.264, розбирає всі синтаксичні елементи і декодує інформацію, описану вище (квантовані коефіцієнти трансформації, інформацію прогнозування тощо). Ця інформація використовується для зворотного процесу кодування і відтворення послідовності відеозображень.
Масштабування і зворотне перетворення
Коефіцієнти перетворення маштабовано. Кожен коефіцієнт помножено на ціле число, для збереження його початкової розмірності. При зворотному перетворенні поєднуються стандартні базисні зразки, зваженими за допомогою перемасштабованих коефіцієнтів, щоб відновити кожен блок із залишкових даних. Ці блоки поєднуються разом, щоб сформувати макроблок із залишку.
Реконструкція
Для кожного макроблоку декодер формує прогнозування, ідентичне тому, що було створено енкодером. Декодер додає дані прогнозування до декодованого залишку для відтворення декодованого макроблоку, який далі можна відобразити як частину відеокадру.
Див. також
Джерела
- Richardson, Iain E. G. (January 2011). . VCODEX. Vcodex Limited. Архів оригіналу за 28 січня 2011. Процитовано 31 січня 2011.
Примітки
- Joint Video Team [ 2 жовтня 2016 у Wayback Machine.], ITU-T web site.
| Ця стаття не містить . (лютий 2014) |
 | Це незавершена стаття про інформаційні технології. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Rozshirene videokoduvannya H 264 MPEG 4 angl Advanced Video Coding AVC mizhnarodnij standart stisnennya videofajliv Rozroblenij grupoyu fahivciv organizaciyi ITU Study Group 16 fahivci z video koduvannya pid nazvoyu H 26L U 2001 roci grupa ITU ob yednalas zi MPEG Visual i rozrobku standartu bulo prodovzheno v spilnij komandi JVT Metoyu proektu bulo rozrobiti metodi stisnennya videodanih sho garantuvali b u porivnyanni z isnuyuchimi shonajmenshe vdvichi menshij bitrejt zi zberezhennyam rivnya yakosti yak dlya mobilnih priladiv tak i dlya telebachennya U 2003 roci obidvi organizaciyi zatverdili standart Nazva standartu ITU H 264 Standart ISO IEC maye nazvu MPEG 4 AVC Advanced Video Coding i ye desyatoyu chastinoyu standartu MPEG 4 MPEG 4 Part 10 ISO IEC 14496 10 Z prijnyattyam rozshirennya Scalable Video Coding SVC do standartu bulo dodano tri profili sho vidpovidayut bazovim z dodannyam mozhlivosti vklyuchati potoki z nizhchoyu rozdilnoyu zdatnistyu Scalable Baseline Profile Scalable High Profile Scalable High Intra Profile Dodannya rozshirennya Multiview Video Coding MVC prineslo she dva dodatkovih profili Stereo High Profile rozrahovanij na stereoskopichne 3D video dva zobrazhennya Multiview High Profile pidtrimuye dva abo kilka zobrazhen kanaliv u potoci z vikoristannyam yak mizhkadrovogo tak i mizhkanalnogo stisnennya ale ne pidtrimuye deyakih mozhlivostej MVC IstoriyaNa pochatku 1998 roku Ekspertna grupa z koduvannya video VCEG ITU T SG16 Q 6 ogolosila konkurs propozicij shodo proyektu pid nazvoyu H 26L metoyu yakogo bulo zbilshiti vdvichi efektivnist koduvannya sho oznachaye zmenshennya vdvichi bitrejtu neobhidnogo dlya danogo rivnya yakosti porivnyano z bud yakim inshim standartom videokoduvannya ocholiv Microsoft poperedno SShA Pershij proyekt dizajnu dlya cogo novogo standartu bulo prijnyato v serpni 1999 roku U 2000 roci spivgolovoyu VCEG stav Nimechchina V grudni 2001 roku VCEG i Moving Picture Experts Group MPEG WG 11 z metoyu doopracyuvati standart koduvannya video stvorili Joint Video Team JVT Oficijne zatverdzhennya specifikaciyi vidbulosya v berezni 2003 roku JVT ocholyuvav i Motorola SShA zgodom Arris SShA U chervni 2004 roku proyekt rozshirennya tochnosti vidtvorennya FRExt bulo zaversheno Vid sichnya 2005 do listopada 2007 roku JVT pracyuvav nad rozshirennyam standartu H 264 AVC v napryamku masshtabovanosti za dopomogoyu pidtrimki Annex G i ce rozshirennya maye nazvu Scalable Video Coding SVC Do administrativnoyi komandi JVT doluchivsya Jens Rainer Ohm Universitet Aahena Nimechchina Vid lipnya 2006 roku do listopada 2009 roku JVT pracyuvala nad MVC dodatkom do H 264 AVC dlya i trivimirnogo telebachennya Cya robota peredbachala stvorennya dvoh novih rozdiliv standartu Multiview High Profile i Stereo High Profile Vzayemozv yazok najmenuvanNazva H 264 vidpovidaye Konvenciyi pro imenuvannya ITU T de cej standart vhodit do grupi standartiv H 26x videokoduvannya VCEG nazva MPEG 4 AVC vidnositsya do pravil imenuvan v ISO IEC MPEG de vin formalizovanij v part 10 ISO IEC 14496 sho ye naborom standartiv vidomih yak MPEG 4 v cej nabir do rechi vhodyat j inshi kodeki yaki napriklad vidpovidayut standartu MPEG 4 Part 2 sho realizovanij u takih kodekah yak DivX Xvid Standart H 264 buv rozroblenij spilno u partnerstvi VCEG ta MPEG pislya poperednoyi roboti z rozrobki v MSE T yak proekt VCEG pid nazvoyu H 26L Takim chinom prijnyato posilatisya na cej standart iz takimi nazvami yak H 264 AVC AVC H 264 H 264 MPEG 4 AVC abo MPEG 4 H 264 AVC shob pidkresliti spilnist pohodzhennya Inodi jogo takozh nazivayut kodekom JVT posilayuchis na organizaciyu Joint Video Team JVT yaka jogo rozrobila Take partnerstvo ta mnozhinne imenuvannya ne ye ridkistyu Napriklad standart stisnennya video vidomij yak MPEG 2 takozh vinik zavdyaki partnerstvu mizh MPEG ta ITU T de standart MPEG 2 vidome spilnoti ITU T yak H 262 Deyaki programi napriklad mediapleyer VLC vnutrishno identifikuyut cej standart yak AVC1 Zagalnij principEnkoder H 264 vikonuye procesi prognozuvannya peretvorennya i koduvannya dlya stvorennya stisnenogo potoku bit u formati H 264 Dekoder H 264 vikonuye vidpovidnij proces dekoduvannya zvorotnogo peretvorennya i rekonstrukciyi dlya vidtvorennya videoposlidovnosti Proces koduvannya Prognozuvannya Enkoder obrahovuye kadr za chastinami yaki nazivayutsya makroblokami 16x16 pikseliv zobrazhennya Vin otrimuye dani dlya prognozuvannya makroblokiv na osnovi poperedno zakodovanih danih abo na osnovi potochnogo kadru intraprognozuvannya abo na osnovi inshih kadriv yaki vzhe bulo zakodovano i peredano interprognozuvannya Enkoder vidilyaye prognozovanu informaciyu iz potochnogo makrobloku i utvoryuye zalishok korisnu riznicyu Poshuk pidhozhogo interprognozuvannya zazvichaj opisuyut yak ocinku ruhu a vidilennya interprognozuvannya iz potochnogo makrobloku yak kompensaciyu ruhu Metodi prognozuvannya yaki vikoristovuyutsya v standarti H 264 ye gnuchkishimi nizh ti sho vikoristovuvalis u poperednih standartah sho dozvolyaye robiti tochne peredbachennya a yak naslidok efektivnishe stisnennya Intraprognozuvannya vikoristovuye rozmiri blokiv 16x16 i 4x4 dlya togo shob peredbachati makroblok iz navkolishnih poperedno zakodovanih pikseliv v ramkah odnogo i togo zh kadru Interprognozuvannya vikoristovuye nabir z riznih za rozmirom blokiv vid 16x16 do 4x4 dlya prognozuvannya pikseliv u potochnomu kadri zi shozhih dilyanok poperedno zakodovanih kadriv Peretvorennya i kvantuvannya Blok vidilenih zrazkiv peretvoryuyetsya za dopomogoyu cilochiselnogo peretvorennya rozmirnistyu 4x4 abo 8x8 sho ye priblizno podibnoyu formoyu diskretnogo kosinusnogo peretvorennya DKP Rezultatom peretvorennya ye nabir koeficiyentiv kozhen z yakih ye zvazhenim znachennyam dlya standartnogo bazisnogo zrazka Pri poyednanni zvazhenij bazisnij zrazok vidtvoryuye blok vidilenih zrazkiv Rezultat peretvorennya blok koeficiyentiv peretvorennya kvantuyetsya tobto kozhen koeficiyent dilitsya na cile znachennya Kvantuvannya znizhuye tochnist koeficiyentiv peretvorennya vidpovidno do znachennya parametru kvantuvannya QP Zazvichaj rezultatom ye blok v yakomu bilshist koeficiyentiv dorivnyuyut nulyu iz dekilkoma ne nulovimi koeficiyentami Veliki znachennya QP oznachatimut sho bilshe koeficiyentiv budut mati znachennya nul sho prizvede do bilshogo stisnennya i vidpovidno nizhchoyi yakosti zobrazhennya Male znachennya parametru QP oznachatime sho pislya kvantuvannya zalishitsya bilshe ne nulovih koeficiyentiv sho dast krashu yakist dekodovanogo zobrazhennya ale malu efektivnist stiskannya Koduvannya bitovogo potoku Rezultatom procesu videokoduvannya ye nabir znachen yaki povinni koduvatisya dlya togo shob utvoriti stisnenij bitovij potik Cimi danimi ye kvantovani koeficiyenti peretvorennya informaciya neobhidna dekoderu dlya vidtvorennya prognozuvannya informaciya pro strukturu stisnenih danih i zasobi stisnennya sho vikoristovuvalisya pid chas koduvannya informaciya pro povnu videoposlidovnist Ci znachennya i parametri sintaksichni elementi peretvoryuyutsya na dvijkovi kodi iz vikoristannyam koduvannya zminnoyi dovzhini i abo arifmetichnogo koduvannya Kozhen z cih metodiv koduvannya dozvolyaye otrimati efektivne kompaktne dvijkove podannya informaciyi Zakodovanij bitovij potik mozhna zberigati i abo peredavati Proces dekoduvannya Dekoduvannya bitovogo potoku Videodekoder otrimuye stisnenij bitovij potik H 264 rozbiraye vsi sintaksichni elementi i dekoduye informaciyu opisanu vishe kvantovani koeficiyenti transformaciyi informaciyu prognozuvannya tosho Cya informaciya vikoristovuyetsya dlya zvorotnogo procesu koduvannya i vidtvorennya poslidovnosti videozobrazhen Masshtabuvannya i zvorotne peretvorennya Koeficiyenti peretvorennya mashtabovano Kozhen koeficiyent pomnozheno na cile chislo dlya zberezhennya jogo pochatkovoyi rozmirnosti Pri zvorotnomu peretvorenni poyednuyutsya standartni bazisni zrazki zvazhenimi za dopomogoyu peremasshtabovanih koeficiyentiv shob vidnoviti kozhen blok iz zalishkovih danih Ci bloki poyednuyutsya razom shob sformuvati makroblok iz zalishku Rekonstrukciya Dlya kozhnogo makrobloku dekoder formuye prognozuvannya identichne tomu sho bulo stvoreno enkoderom Dekoder dodaye dani prognozuvannya do dekodovanogo zalishku dlya vidtvorennya dekodovanogo makrobloku yakij dali mozhna vidobraziti yak chastinu videokadru Div takozhAdvanced Video Codec High Definition Network Abstraction Layer NAL DzherelaRichardson Iain E G January 2011 VCODEX Vcodex Limited Arhiv originalu za 28 sichnya 2011 Procitovano 31 sichnya 2011 PrimitkiJoint Video Team 2 zhovtnya 2016 u Wayback Machine ITU T web site Cya stattya ne mistit posilan na dzherela Vi mozhete dopomogti polipshiti cyu stattyu dodavshi posilannya na nadijni avtoritetni dzherela Material bez dzherel mozhe buti piddano sumnivu ta vilucheno lyutij 2014 Ce nezavershena stattya pro informacijni tehnologiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi