Funktionsunterstützung in bestimmten Profilen
1. Ebene
Wenn der Begriff im Standard verwendet wird, ist „Level“ ein spezifizierter Satz von Einschränkungen, die den Grad der vom Profil geforderten Decoderleistung angeben. Beispielsweise gibt die Unterstützungsstufe in der Konfigurationsdatei die maximale Bildauflösung, Bildrate und Bitrate an, die der Decoder verwenden kann. Ein Decoder, der einer bestimmten Ebene entspricht, muss in der Lage sein, alle für diese Ebene und alle niedrigeren Ebenen codierten Bitströme zu dekodieren.
Ebenen mit maximalen Eigenschaftswerten
Die maximale Bitrate von High Profile beträgt das 1.25-fache der Constrained Baseline-, Baseline-, Extended- und Main-Profile; Hi10P ist 3-mal, Hi422P/Hi444PP ist 4-mal.
Die Anzahl der Luminanzabtastwerte beträgt 16×16 = 256-mal die Anzahl der Makroblöcke (und die Anzahl der Luminanzabtastwerte pro Sekunde beträgt das 256-fache der Anzahl der Makroblöcke pro Sekunde).
2. Decodierter Bildpuffer
H.264/AVC-Encoder nutzen zuvor codierte Bilder, um Vorhersagen über Beispielwerte in anderen Bildern zu liefern. Dadurch kann der Encoder effektive Entscheidungen darüber treffen, wie ein bestimmtes Bild am besten codiert werden kann. Beim Decoder werden diese Bilder in einem virtuellen dekodierten Bildpuffer (DPB) gespeichert. Die maximale Kapazität von DPB in Einheiten von Frames (oder Feldpaaren), wie in den Klammern in der rechten Spalte der obigen Tabelle angegeben, kann wie folgt berechnet werden:
DpbCapacity = min(floor(MaxDpbMbs /(PicWidthInMbs * FrameHeightInMbs)), 16)
Dabei ist MaxDpbMbs der in der folgenden Tabelle angegebene konstante Wert als Funktion der Ebenennummer und PicWidthInMbs und FrameHeightInMbs sind die Bildbreite und Framehöhe der codierten Videodaten, ausgedrückt in Einheiten von Makroblöcken (auf einen ganzzahligen Wert gerundet und beschnitten). und Makroblockpaarung (falls zutreffend)). Diese Formel ist in den Abschnitten A.3.1.h und A.3.2.f der Ausgabe 2017 der Norm angegeben.
Da die H.264-Kodierung und -Dekodierung bei bestimmten Arten von Rechenoperationen viel Rechenleistung erfordert, verbrauchen Softwareimplementierungen, die auf Allzweck-CPUs ausgeführt werden, im Allgemeinen weniger Strom. Allerdings verfügt die neueste Quad-Core-Allzweck-x86-CPU über genügend Rechenleistung, um SD- und HD-Kodierung in Echtzeit durchzuführen. Die Komprimierungseffizienz hängt von der Implementierung des Videoalgorithmus ab und nicht davon, ob er mithilfe von Hardware oder Software implementiert wird. Daher hängt der Unterschied zwischen hardwarebasierten und softwarebasierten Implementierungen mehr von der Energieeffizienz, der Flexibilität und den Kosten ab. Um die Energieeffizienz zu verbessern und den Hardware-Formfaktor zu reduzieren, kann dedizierte Hardware für den gesamten Kodierungs- oder Dekodierungsprozess oder zur Beschleunigungsunterstützung in der CPU-Steuerungsumgebung verwendet werden.
Es ist bekannt, dass CPU-basierte Lösungen flexibler sind, insbesondere wenn die Kodierung in mehreren Formaten, mehreren Bitraten und Auflösungen (Multi-Screen-Video) gleichzeitig durchgeführt werden muss, und möglicherweise über zusätzliche Funktionen wie die Unterstützung von Containerformaten und erweiterte Funktionen verfügen Werbefeatures usw. . CPU-basierte Softwarelösungen erleichtern normalerweise den Lastausgleich mehrerer gleichzeitiger Codierungssitzungen innerhalb derselben CPU.
Der Intel „Sandy Bridge“ Core i3/i5/i7-Prozessor der zweiten Generation, der im Januar 2011 auf der CES (Consumer Electronics Show) vorgestellt wurde, bietet einen On-Chip-Hardware-Full-HD-H.264-Encoder namens Intel Quick Sync Video.
Der Hardware-H.264-Encoder kann ein ASIC oder FPGA sein.
ASIC-Encoder mit H.264-Encoderfunktionen sind von vielen verschiedenen Halbleiterunternehmen erhältlich, aber die in ASICs verwendeten Kerndesigns werden normalerweise von einigen wenigen Unternehmen wie Chips & Media, Allegro DVT, On2 (ehemals Hantro, übernommen von Google) License, Imagination Technologies, NGCodec. Einige Unternehmen bieten sowohl FPGA- als auch ASIC-Produkte an.
Texas Instruments (TI) produziert eine Reihe von ARM + DSP-Kernen, die 1080p DSP H.264 BP-Kodierung mit 30 Bildern pro Sekunde ausführen. Dies ermöglicht die Flexibilität des Codecs (der als hochoptimierter DSP-Code implementiert ist) und ist gleichzeitig effizienter als Software auf Allzweck-CPUs.
2. Lizenz
Siehe auch: Microsoft Corp. gegen Motorola Inc. und Qualcomm Inc. gegen Broadcom Corp.
In Ländern, die Patente für Softwarealgorithmen besitzen, wird von Lieferanten und kommerziellen Nutzern von Produkten, die H.264/AVC verwenden, erwartet, dass sie Patentlizenzgebühren für die in ihren Produkten verwendete patentierte Technologie zahlen. Dies gilt auch für das Basisprofil.
Eine private Organisation namens MPEG LA, die nicht mit der MPEG-Standardisierungsorganisation verbunden ist, verwaltet die für den Standard geltenden Patentlizenzen sowie den Patentpool des MPEG-2 Part 1-Systems, MPEG-2 Part 2 Video und MPEG -4 Teil 1. 2 Teil Video, HEVC, MPEG-DASH und andere Technologien. Das US-Patent für MPEG LA H.264 wird mindestens bis 2027 gültig sein.
Am 26. August 2010 gab MPEG LA bekannt, dass es niemals Lizenzgebühren für kostenlose H.264-codierte Internetvideos für Endbenutzer erheben werde. Alle anderen Lizenzgebühren bestehen weiterhin, beispielsweise Lizenzgebühren für Produkte, die H.264-Videos dekodieren und kodieren, sowie für Betreiber von Free-TV- und Abonnementkanälen. Die Lizenzbedingungen werden in Blöcken von 5 Jahren aktualisiert.
Der eigentliche Stand des Rechtspatents ist Ende 2018 mit insgesamt 123 Seiten abgelaufen.
Im Jahr 2005 verklagte Qualcomm, der Rechtsnachfolger des US-Patents 5,452,104 und des US-Patents 5,576,767, Broadcom vor dem US-Bezirksgericht mit der Begründung, dass Broadcom diese beiden Patente durch die Herstellung von Produkten verletzt habe, die dem H.264-Videokomprimierungsstandard entsprechen. Im Jahr 2007 entschied das Bezirksgericht, dass die Patente nicht durchgesetzt werden könnten, da Qualcomm es versäumt hatte, JVT diese Patente vor der Veröffentlichung des H.264-Standards im Mai 2003 offenzulegen. Im Dezember 2008 bestätigte das US-Berufungsgericht für den Federal Circuit dies Die nicht durchsetzbare Anordnung des Bezirksgerichts zu Patenten lehnte ab, erteilte dem Bezirksgericht jedoch die Anweisung, den nicht durchsetzbaren Geltungsbereich auf Produkte zu beschränken, die dem H.264-Standard entsprechen.
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