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Die Beziehung zwischen h.264 und mpeg-4:
Der Standard h.264 / avc (Advanced Video Coding) ist Teil 10 von mpeg-4.
Die ursprüngliche Absicht von mpeg-4 ist es, den Videostream in DVD-Qualität von 6 Megabit pro Sekunde auf 1.5 Megabit pro Sekunde und den Bitstrom von hochauflösendem Fernsehen von zehn Megabyte pro Sekunde auf 6 bis 8 Megabit pro Sekunde zu reduzieren zweite. Um dieses Maß an Codierungskomprimierung zu erreichen, wird eine Technologie namens avc (Advanced Video Codec) benötigt. Die International Telecommunications Union (itu) hat diese Technologie als h.264-Standard bezeichnet, und mpeg fügt diese Technologie in Kapitel 10 (Teil 10) des mpeg-4-Standards ein. Dies ist die Beziehung zwischen mpeg-4 und h.264.
h.264 / avc ist eine neue Generation von Videokomprimierungscodierungsstandards, die von der gemeinsamen Videogruppe (jvt) formuliert wurden, die aus iso / iec und itu-t besteht und im Mai 2003 abgeschlossen wurde. Im Vergleich zum vorherigen Standard h.264 / avc hat sowohl die Komprimierungseffizienz als auch die Netzwerkanpassungsfähigkeit erheblich verbessert. Daher prognostiziert die Branche im Allgemeinen, dass sie den bestehenden Videokomprimierungsstandard in zukünftigen Videoanwendungen ersetzen wird.
Der Standard h.264 / avc unterstützt jedoch aufgrund von Einschränkungen bei Videoquellen nur die Videoqualität auf Unterhaltungsebene. Um sein Anwendungsspektrum weiter zu erweitern und es an High-Fidelity-Videokomprimierungsanwendungen anzupassen, hat jvt im Juli 264 eine wichtige ergänzende Erweiterung zu h.2004 / avc namens frext (Fidelity Range Extensions) vorgenommen.
Das von der ersten Version des Standards h.264 / avc unterstützte Quellbild beträgt 8b pro Pixel, und die Abtastmethode ist auf 4: 2: 0 beschränkt. Während der neu erweiterte Frext-Teil den Umfang von Standardanwendungen erweitert, wie z. B. professionelle Videoanwendungen, hochauflösende / High-Fidelity-Videokomprimierung usw. Die Verbesserung von Frext auf h.264 / avc besteht hauptsächlich darin, (1) einige weiter einzuführen fortschrittliche Codierungswerkzeuge zur Verbesserung der Komprimierungseffizienz; (2) jeder Abtastwert der Videoquelle kann 8b bis zu 12b überschreiten; (3)) 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Stichprobenformate hinzugefügt; (4) höhere Bitrate, höhere Bildauflösung; (5) Es kann die Anforderungen der Bild-High-Fidelity erfüllen und verlustfreie Komprimierung unterstützen. (6) Unterstützen Sie die Komprimierung des RGB-Formats, während Sie den Rundungsfehler der Chroma-Space-Konvertierung vermeiden.
Sowohl mpeg-4 visual (mpeg-4 part 2) als auch h.264 (mpeg-4 part 10) sind die neue Generation internationaler Standards für die Komprimierung und Dekomprimierung von Multimedia-Kommunikation. Unter diesen befindet sich mpeg-4 derzeit in der Markteinführungsphase als Kerntechnologie der Unterhaltungselektronik. Beispielsweise verfügen die profitabelsten High-End-Smartphones derzeit über dynamische audiovisuelle Fotofunktionen, und der Standard für die Komprimierung ist mpeg-4 visual. Darüber hinaus enthalten die meisten Audio- und Videofunktionen, die von 3g-Mobiltelefonen (Mobiltelefone der dritten Generation) unterstützt werden, auch visuelle Kodierungs- und Dekodierungsfunktionen für MPEG-4. Das Hauptprodukt des Multimedia-Players (Hinweis: Der iPod ist ein Produkt mittlerer Stufe) ist derzeit kein PMP (tragbarer Media Player). Systeme mit einem Stückpreis von 2k ~ 6k ¥ müssen die visuelle Wiedergabefunktion mpeg-4 enthalten. Die nächste Generation von pmp wird die Funktionen von Digitalkameras und Videokameras weiter kombinieren, um die Anforderungen einer voll ausgestatteten Echtzeit-Multimedia-Aufzeichnung, -Aufzeichnung, -Wiedergabe und -Übertragung zu erfüllen. Natürlich spielt mpeg-4 visual immer noch die zentrale und wichtigste technische Rolle. h.264 integriert die beiden Standardcamps iso / iec und itu-t, um die nächste Generation von Audio- und Videokomprimierungsstandards für mpeg-4 visual zu entwickeln. Ziel ist es, die Komprimierungsrate natürlicher Bilder weiter zu erhöhen und ein bestimmtes Maß an Audio- und Videoqualität sicherzustellen, wenn sich die Kommunikationsumgebung ändert. Es ist der Codec-Standard für die nächste Generation des digitalen Fernsehens. Um den oben genannten Zweck zu erreichen, verwendet h.264 eine Reihe innovativer Technologien (wodurch auch h.264 und mpeg-1 / -2 / -4 visuell inkompatibel werden), sodass sich das Hardware- und Software-Design stark von dem unterscheidet mpeg-4 visuell. Wichtig ist, dass h.264 auf 3g-Mobilkommunikation angewendet wird. Daher ist h.264 die Killer-Kerntechnologie von 3c-Produkten der nächsten Generation.
Im Allgemeinen bezieht sich der Vergleich zwischen h.264 und mpeg4 auf den Vergleich zwischen h.264 und mpeg-4 Teil 2 Advanced Simple Profile (asp)
Auflösung und Echtzeitbedingungen:
Vollständig in Echtzeit: pal = 25f / s, ntsc = 30f / s
Grundlegende Echtzeit (quasi Echtzeit): pal: 8 ~ 15f / s ntsc: 10 ~ 17f / s
Nicht in Echtzeit: pal <8f / s ntsc <10f / s
cif (352 x 240 ntsc, 352 x 288 Pal)
qcif=cif*1/4=176*120 ntsc,176*144 pal
fd1(d1)=4*cif=704*480 ntsc,704*576 pal
hd1(half-d1)=d1*1/2=704*240 ntsc,704*288 pal
d1 ist das 480i-Format, die gleiche Definition wie das analoge ntsc-Fernsehen
D2 ist im 480p-Format, was der Progressive Scan-DVD entspricht. Die Auflösung der DVD beträgt 480p, was 720x480 (ntsc) 720x576 (pal) entspricht.
d3 ist im 1080i-Format, die Auflösung beträgt 1920 × 1080 i / 60 Hz
d4 ist im 720p-Format, die Auflösung beträgt 1280 × 720 p / 60 Hz
d5 ist das 1080p-Format, die Auflösung beträgt 1920 × 1080 Progressive Scan, professionelles Format
Patentgebührenfragen:
In Bezug auf die Patentlizenzierungsrichtlinie hat h.264 auch aus den Erfahrungen und Lehren von mpeg2 und mpeg4 part2 gelernt und eine Lizenzierungsrichtlinie eingeführt, die niedriger als der vorherige Standard und operativer ist. Zum Beispiel berechnet die AVC-Lizenzrichtlinie USD 0.20 pro Produkt, was mehr als eine Größenordnung niedriger ist als die Gebühren von USD 4-6 (vor 2002) und USD 2.5 (nach 2002) pro Terminal für mpeg-2. Im Vergleich zu mpeg4 part2 reduziert es nicht nur die Gebühr basierend auf der Codec-Zeit (2 Cent / Stunde), sondern auch die Gebühr für Inhalte, was von mehr Institutionen, Unternehmen und Betreibern begrüßt wurde.
Grundwissen:
Das Standardkomprimierungssystem h.264 besteht aus zwei Teilen: einer Videocodierungsschicht (vcl) und einer Netzwerkabstraktionsschicht (nal). Vcl enthält einen vcl-Codierer und einen vcl-Decodierer. Die Hauptfunktion ist die Videodatenkomprimierungscodierung und -decodierung, die Komprimierungseinheiten wie Bewegungskompensation, Transformationscodierung und Entropiecodierung umfasst. Nal wird verwendet, um vcl eine einheitliche Schnittstelle bereitzustellen, die nichts mit dem Netzwerk zu tun hat. Es ist dafür verantwortlich, Videodaten zu kapseln, zu verpacken und im Netzwerk zu übertragen. Es wird ein einheitliches Datenformat verwendet, das ein einzelnes Byte Header-Informationen und mehrere Bytes enthält. Videodaten und -rahmen, Signalisierung des logischen Kanals, Zeitinformationen, Sequenzendesignal usw. Der Paket-Header enthält Speicherflags und Typflags. Das Speicherflag zeigt an, dass die aktuellen Daten nicht zu dem Frame gehören, auf den verwiesen wird. Das Typ-Flag wird verwendet, um den Typ der Bilddaten anzugeben. vcl kann Codierungsparameter übertragen, die an die aktuellen Netzwerkbedingungen angepasst sind.
Wie h.261 und h.263 verwendet auch h.264 die differentielle Codierung der dct-Transformationscodierung und dpcm, dh einer Hybridcodierungsstruktur. Gleichzeitig,
h.264 führt eine neue Codierungsmethode im Rahmen der Hybridcodierung ein, die die Codierungseffizienz verbessert und den praktischen Anwendungen näher kommt.
H.264 hat keine umständlichen Optionen, bemüht sich jedoch um eine prägnante "Rückkehr zu den Grundlagen". Es hat eine bessere Komprimierungsleistung als h.263 ++ und kann sich an mehrere Kanäle anpassen.
H.264 hat eine breite Palette von Anwendungszielen, die verschiedene Videoanwendungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Anlässen erfüllen können, und verfügt über gute Verarbeitungsfunktionen gegen Fehler und Paketverlust.
Das Basissystem von h.264 muss kein Urheberrecht verwenden, ist offen und kann sich gut an die Verwendung von IP- und drahtlosen Netzwerken anpassen. Dies ist von großer Bedeutung für die derzeitige Internetübertragung von Multimedia-Informationen und die Übertragung von Breitbandinformationen im Mobilfunknetz.
Der neue Fast-Motion-Schätzalgorithmus umhexagons (chinesisches Patent) ist ein neuer Algorithmus, mit dem mehr als 90% des ursprünglichen Fast-Full-Search-Algorithmus in h.264 eingespart werden können. Der vollständige Name lautet "Asymmetrischer Kreuz-Mehrstufiger sechsseitiger Formgitterpunkt-Suchalgorithmus" (unsymmetrische Kreuz-Muti-Sechseck-Suche) ", dies ist ein ganzzahliger Pixelbewegungsschätzungsalgorithmus. Verzerrungsleistung beim Codieren einer hohen Bitrate und einer großen Bewegtbildsequenz Der Rechenaufwand ist sehr gering und wurde vom h.264-Standard.v formell übernommen
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