MPEG4는 감시에 적합한 압축 기술입니다.
MPEG4는 1998 년 4 월에 발표되었습니다. 원래 1999 년 4 월에 사용될 예정이었던 국제 표준 MPEG4는 특정 비트 전송률의 비디오 및 오디오 코딩뿐 아니라 상호 작용 및 유연성에 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 멀티미디어 시스템. MPEG 전문가 그룹의 전문가들은 MPEG-4800의 공식화를 위해 열심히 노력하고 있습니다. MPEG-64000 표준은 주로 비디오 전화, 비디오 이메일 및 전자 뉴스 등에 사용됩니다. 전송 속도 요구 사항은 4800-64000bits / sec 사이로 상대적으로 낮으며 해상도는 176-144bits / sec 사이입니다. 4XXNUMX입니다. MPEG-XNUMX는 최소한의 데이터와 최상의 화질을 얻기 위해 매우 좁은 대역폭을 사용하고 프레임 재구성 기술을 통해 데이터를 압축 및 전송합니다.
MPEG-1 및 MPEG-2에 비해 MPEG-4의 특징은 대화 형 AV 서비스 및 원격 모니터링에 더 적합하다는 것입니다. MPEG-4는 사용자를 수동에서 능동으로 변경하는 최초의 동적 이미지 표준입니다 (더 이상보기 만하는 것이 아니라 참여, 즉 대화 형). 그것의 또 다른 특징은 포괄 성입니다. 소스에서 MPEG-4는 자연 물체와 인공 물체 (시각 효과의 의미에서)를 혼합하려고 시도합니다. MPEG-4의 디자인 목표는 또한 더 넓은 적응성과 확장 성을 가지고 있습니다. MPEG4는 두 가지 목표를 달성하려고합니다.
1. 낮은 비트율에서 멀티미디어 통신;
2. 여러 산업에서 멀티미디어 커뮤니케이션의 종합입니다.
이 목표에 따라 MPEG4는 AV 개체 (Audio / Visaul 개체)를 도입하여 더 많은 상호 작용 작업을 가능하게합니다. MPEG-4의 비디오 품질 해상도는 상대적으로 높고 데이터 속도는 상대적으로 낮습니다. 주된 이유는 MPEG-4가 처음으로 MPEG-4에서 사용되는 코딩 알고리즘 규칙 집합 인 ACE (Advanced Decoding Efficiency) 기술을 채택했기 때문입니다. ACE와 관련된 타겟 방향은 매우 낮은 데이터 속도를 가능하게합니다. MPEG-2에 비해 저장 공간의 90 %를 절약 할 수 있습니다. MPEG-4는 오디오 및 비디오 스트림에서도 광범위하게 업그레이드 할 수 있습니다. 비디오가 5kb / s에서 10Mb / s 사이에서 변경되면 오디오 신호는 2kb / s에서 24kb / s 사이에서 처리 될 수 있습니다. MPEG-4 표준이 객체 지향 압축 방법임을 강조하는 것이 특히 중요합니다. 단순히 영상을 MPEG-1, MPEG-2와 같은 일부 블록으로 나누는 것이 아니라 영상의 내용에 따라 객체 (객체, 문자, 배경)를 구분하여 인트라 프레임 인코딩과 인터 프레임 인코딩 수행 및 압축, 그리고 서로 다른 객체 사이에 코드 속도를 유연하게 할당 할 수 있습니다. 중요한 개체에 더 많은 바이트가 할당되고 보조 개체에 더 적은 바이트가 할당됩니다. 따라서 압축률이 크게 향상되어 더 낮은 코드 속도로 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. MPEG-4의 객체 지향 압축 방식은 또한 이미지 감지 기능과 정확도를 더 많이 반영합니다. 이미지 감지 기능은 하드 디스크 비디오 레코더 시스템이 더 나은 비디오 모션 알람 기능을 가질 수 있도록합니다.
간단히 말해 MPEG-4는 낮은 비트율과 높은 압축률을 가진 완전히 새로운 비디오 코딩 표준입니다. 전송 속도는 4.8 ~ 64kbit / s이며 상대적으로 작은 저장 공간을 차지합니다. 예를 들어 해상도가 352 × 288 인 컬러 화면의 경우 각 프레임이 차지하는 공간이 1.3KB 인 경우 초당 25 프레임을 선택하면 시간당 120KB, 하루 10 시간, 월 30 일이 필요합니다. , 채널당 매월 36GB. 채널이 8 개인 경우 288GB가 필요하며 당연히 허용됩니다.
이 분야에는 많은 종류의 기술이 있지만 가장 기본적이고 동시에 가장 널리 사용되는 기술은 MPEG1, MPEG2, MPEG4 및 기타 기술입니다. MPEG1은 압축률이 높지만 이미지 품질이 떨어지는 기술입니다. MPEG2 기술은 주로 화질에 초점을 맞추고 압축률이 작아서 큰 저장 공간이 필요합니다. MPEG4 기술은 요즘 더 많이 사용되는 기술로,이 기술을 사용하면 공간을 절약하고 화질이 높으며 높은 네트워크 전송 대역폭이 필요하지 않습니다. 반면 MPEG4 기술은 중국에서 비교적 인기가 높으며 업계 전문가들에게도 인정 받고 있습니다.
소개에 따르면 MPEG4 표준은 전화선을 전송 매체로 사용하기 때문에 디코더는 애플리케이션의 다양한 요구 사항에 따라 현장에서 구성 할 수 있습니다. 전용 하드웨어 기반의 압축 코딩 방식과의 차이점은 코딩 시스템이 개방되어 있으며 새롭고 효과적인 알고리즘 모듈을 언제든지 추가 할 수 있다는 것입니다. MPEG4는 영상의 공간적, 시간적 특성에 따라 압축 방식을 조정하여 MPEG1보다 더 큰 압축률, 낮은 압축 코드 스트림 및 더 나은 이미지 품질을 얻습니다. 응용 프로그램의 목표는 협 대역 전송, 고품질 압축, 대화 형 작업 및 자연 개체와 인공 개체를 통합하는 표현이며 특히 광범위한 적응성과 확장 성을 강조하는 것입니다. 따라서 MPEG4는 장면 설명 및 대역폭 지향 디자인의 특성을 기반으로하여 주로 다음과 같은 측면에서 반영되는 비디오 감시 분야에 매우 적합합니다.
1. 저장 공간 절약-MPEG4 채택에 필요한 공간은 MPEG1 또는 M-JPEG의 10/1입니다. 또한 MPEG4는 장면 변화에 따라 압축 방식을 자동으로 조정할 수 있기 때문에 정지 영상, 일반 스포츠 장면, 격렬한 활동 장면에서 화질이 저하되지 않도록 할 수 있습니다. 보다 효과적인 비디오 인코딩 방법입니다.
2. 높은 이미지 품질-MPEG4의 최고 이미지 해상도는 720x576으로 DVD의 그림 효과에 가깝습니다. AV 압축 모드를 기반으로하는 MPEG4는 움직이는 물체에 대한 좋은 선명도를 보장 할 수 있으며 시간 / 시간 / 화질을 조정할 수 있습니다.
3. 네트워크 전송 대역폭에 대한 요구 사항이 높지 않습니다. MPEG4의 압축률이 동일한 품질의 MPEG10 및 M-JPEG의 1 배 이상이기 때문에 네트워크 전송시 차지하는 대역폭은 그보다 약 1/10에 불과합니다. MPEG1 및 M-JPEG의 동일한 품질. . 동일한 이미지 품질 요구 사항에서 MPEG4는 더 좁은 대역폭 만 필요합니다.
====================
새로운 비디오 코딩 표준 H.264의 기술적 하이라이트
슬립폼 공법 선택시 고려사항
실제 적용을 위해 두 개의 주요 국제 표준화기구 인 ISO / IEC 및 ITU-T가 공동으로 공식화 한 H.264 권장 사항은 비디오 코딩 기술의 새로운 개발입니다. 다중 모드 모션 추정, 정수 변환, 통합 VLC 심볼 코딩 및 계층 코딩 구문에 고유 한 기능이 있습니다. 따라서 H.264 알고리즘은 코딩 효율이 높고 적용 가능성은 자명해야합니다.
키워드 : 비디오 코딩 이미지 커뮤니케이션 JVT
1980 년대부터 국제 비디오 코딩 표준의 두 가지 주요 시리즈 인 ISO / IEC에 의해 공식화 된 MPEG-x와 ITU-T에 의해 공식화 된 H.26x가 도입되면서 비디오 통신 및 저장 애플리케이션의 새로운 시대가 열렸습니다. H.261 비디오 코딩 권장 사항에서 H.262 / 3, MPEG-1 / 2 / 4 등에 이르기까지 지속적으로 추구되는 공통 목표가 있습니다. 즉, 가능한 한 가장 낮은 비트 전송률로 최대한 많은 것을 얻는 것입니다. (또는 저장 용량). 좋은 이미지 품질. 또한 이미지 전송에 대한 시장의 수요가 증가함에 따라 다양한 채널의 전송 특성에 적응하는 방법에 대한 문제가 점점 더 분명해졌습니다. 이것은 IEO / IEC와 ITU-T가 공동 개발 한 새로운 비디오 표준 H.264로 해결해야 할 문제입니다.
H.261은 가장 초기의 비디오 코딩 제안이며, 목적은 ISDN 네트워크 회의 TV 및 비디오 전화 애플리케이션에서 비디오 코딩 기술을 표준화하는 것입니다. 사용하는 알고리즘은 시간 중복을 줄일 수있는 프레임 간 예측의 하이브리드 코딩 방법과 공간 중복을 줄일 수있는 DCT 변환을 결합한 것이다. ISDN 채널과 일치하며 출력 코드 속도는 p × 64kbit / s입니다. p 값이 작 으면 화질이 낮은 이미지 만 전송할 수 있으므로 대면 TV 통화에 적합합니다. p 값이 크면 (예 : p> 6) 더 나은 선명도의 회의 TV 이미지를 전송할 수 있습니다. H.263은 기술적으로 H.261의 개선 및 확장 인 저 비트율 이미지 압축 표준을 권장하며 비트율이 64kbit / s 미만인 애플리케이션을 지원합니다. 그러나 실제로 H.263 이상 H.263 + 및 H.263 ++는 전체 비트 전송률 응용 프로그램을 지원하기 위해 개발되었습니다. Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF 및 16CIF 및 기타 형식과 같은 많은 이미지 형식을 지원한다는 사실에서 알 수 있습니다.
MPEG-1 표준의 코드 속도는 약 1.2Mbit / s이며 30 프레임의 CIF (352x288) 품질 이미지를 제공 할 수 있습니다. CD-ROM 디스크의 비디오 저장 및 재생을 위해 만들어졌습니다. MPEG-261 표준 비디오 코딩 부분의 기본 알고리즘은 H.263 / H.1과 유사하며 움직임 보상 프레임 간 예측, 2 차원 DCT, VLC 실행 길이 코딩과 같은 조치도 채택됩니다. 또한 인트라 프레임 (I), 예측 프레임 (P), 양방향 예측 프레임 (B) 및 DC 프레임 (D)과 같은 개념을 도입하여 코딩 효율성을 더욱 향상시킵니다. MPEG-4을 기반으로 MPEG-4 표준은 이미지 해상도를 개선하고 디지털 TV와의 호환성을 개선했습니다. 예를 들어, 모션 벡터의 정확도는 절반 픽셀입니다. 코딩 작업 (예 : 모션 추정 및 DCT)에서 "프레임"과 "필드"를 구별합니다. 공간 확장 성, 시간적 확장 성 및 신호 대 잡음비 확장 성과 같은 코딩 확장 성 기술을 소개합니다. 최근에 도입 된 MPEG-4 표준은 시청각 객체 (AVO : Audio-Visual Object) 기반 코딩을 도입하여 비디오 통신의 상호 작용 기능과 코딩 효율성을 크게 향상시킵니다. MPEG-263는 또한 모양 코딩, 적응 형 DCT, 임의 모양 비디오 개체 코딩 등과 같은 몇 가지 새로운 기술을 채택했습니다. 그러나 MPEG-XNUMX의 기본 비디오 인코더는 여전히 H.XNUMX과 유사한 일종의 하이브리드 인코더에 속합니다.
요컨대, H.261 권장 사항은 고전적인 비디오 코딩이고 H.263은 개발이며 실제로 통신에 주로 사용되는 점차적으로 대체되지만 H.263의 수많은 옵션은 종종 사용자를 손실로 만듭니다. MPEG 시리즈 표준은 저장 매체 용 애플리케이션에서 전송 매체에 적응하는 애플리케이션으로 발전했습니다. 핵심 비디오 코딩의 기본 프레임 워크는 H.261과 일치합니다. 그 중에서도 MPEG-4의 눈길을 끄는 "객체 기반 코딩"부분은 여전히 기술적 장애가 있고 보편적으로 적용하기가 어렵 기 때문입니다. 따라서이를 바탕으로 개발 된 새로운 비디오 코딩 제안 H.264는이 둘의 약점을 극복하고, 하이브리드 코딩의 틀하에 새로운 코딩 방법을 도입하고, 코딩 효율성을 향상 시키며, 실제 응용에 직면하게됩니다. 동시에 두 개의 주요 국제 표준화기구가 공동으로 공식화했으며 그 적용 전망은 자명해야합니다.
1. JVT의 H.264
H.264는 ITU-T의 VCEG (Video Coding Experts Group)와 ISO / IEC의 MPEG (Moving Picture Coding Experts Group)의 공동 비디오 팀 (JVT : 공동 비디오 팀)에서 개발 한 새로운 디지털 비디오 코딩 표준입니다. ITU-T의 H.10 및 ISO / IEC의 MPEG-264의 4 부입니다. 초안 모집은 1998 년 1999 월에 시작되었습니다. 첫 초안은 8 년 2001 월에 완료되었습니다. 테스트 모델 TML-264은 5 년 2002 월에 개발되었습니다. H.XNUMX의 FCD 보드는 XNUMX 년 XNUMX 월 JVT의 XNUMX 차 회의에서 통과되었습니다.. 이 표준은 현재 개발 중이며 내년 상반기에 공식적으로 채택 될 예정입니다.
H.264는 이전 표준과 마찬가지로 DPCM과 변환 코딩의 하이브리드 코딩 모드이기도합니다. 그러나 많은 옵션없이 "기본으로 돌아 가기"라는 간결한 디자인을 채택하고 H.263 ++보다 훨씬 우수한 압축 성능을 얻습니다. 다양한 채널에 대한 적응성을 강화하고 "네트워크 친화적 인"구조와 구문을 채택합니다. 오류 및 패킷 손실 처리에 도움이됩니다. 다양한 속도, 다양한 해상도 및 다양한 전송 (저장) 상황의 요구를 충족하기위한 광범위한 애플리케이션 대상 기본 시스템은 개방되어 있으며 사용시 저작권이 필요하지 않습니다.
기술적으로 H.264 표준에는 통합 VLC 심볼 코딩, 고정밀, 다중 모드 변위 추정, 4x4 블록에 기반한 정수 변환, 계층화 된 코딩 구문과 같은 많은 하이라이트가 있습니다. 이러한 조치를 통해 H.264 알고리즘은 동일한 재구성 된 이미지 품질에서 매우 높은 코딩 효율성을 가지므로 H.50보다 코드 속도를 약 263 % 절약 할 수 있습니다. H.264의 코드 스트림 구조는 네트워크 적응성이 뛰어나고 오류 복구 기능이 향상되며 IP 및 무선 네트워크의 응용 프로그램에 잘 적응할 수 있습니다.
2. H264의 기술적 하이라이트
레이어드 디자인
H.264 알고리즘은 개념적으로 두 계층으로 나눌 수 있습니다. 비디오 코딩 계층 (VCL : 비디오 코딩 계층)은 효율적인 비디오 콘텐츠 표현을 담당하고 네트워크 추상화 계층 (NAL : 네트워크 추상화 계층)은 적절한 방식을 담당합니다. 네트워크에서 필요합니다. 데이터를 압축하고 전송합니다. H.264 인코더의 계층 구조는 그림 1에 나와 있습니다. 패킷 기반 인터페이스는 VCL과 NAL 사이에 정의되며 패키징 및 해당 시그널링은 NAL의 일부입니다. 이러한 방식으로 높은 코딩 효율성과 네트워크 친 화성 작업은 각각 VCL과 NAL에 의해 완료됩니다.
VCL 계층에는 블록 기반 모션 보상 하이브리드 코딩과 몇 가지 새로운 기능이 포함됩니다. 이전의 비디오 코딩 표준과 마찬가지로 H.264는 초안에서 전처리 및 후 처리와 같은 기능을 포함하지 않아 표준의 유연성을 높일 수 있습니다.
NAL은 프레이밍, 논리 채널 시그널링, 타이밍 정보 활용 또는 시퀀스 종료 신호 등을 포함한 데이터를 캡슐화하기 위해 하위 계층 네트워크의 분할 형식을 사용합니다. 예를 들어, NAL은 회로 전환 채널에서 비디오 전송 형식을 지원합니다. RTP / UDP / IP를 사용하여 인터넷에서 비디오 전송 형식을 지원합니다. NAL은 자신의 헤더 정보, 세그먼트 구조 정보, 실제 부하 정보, 즉 상위 계층 VCL 데이터를 포함합니다. (데이터 분할 기술을 사용하는 경우 데이터는 여러 부분으로 구성 될 수 있습니다.)
고정밀, 다중 모드 모션 추정
H.264는 1/4 또는 1/8 픽셀 정밀도의 모션 벡터를 지원합니다. 1/4 픽셀 정확도에서 6 탭 필터를 사용하여 고주파 노이즈를 줄일 수 있습니다. 1/8 픽셀 정확도의 모션 벡터의 경우 더 복잡한 8 탭 필터를 사용할 수 있습니다. 모션 추정을 수행 할 때 인코더는 "향상된"보간 필터를 선택하여 예측 효과를 개선 할 수도 있습니다.
H.264의 움직임 예측에서 매크로 블록 (MB)은 그림 2에 따라 서로 다른 하위 블록으로 분할되어 7 개의 서로 다른 블록 크기 모드를 형성 할 수 있습니다. 이 다중 모드 유연하고 세부적인 분할은 이미지에서 실제 움직이는 물체의 모양에 더 적합하여 크게 향상됩니다.
모션 추정의 정확도가 향상됩니다. 이러한 방식으로 각 매크로 블록에는 1, 2, 4, 8 또는 16 개의 모션 벡터가 포함될 수 있습니다.
H.264에서 인코더는 모션 추정을 위해 하나 이상의 이전 프레임을 사용할 수 있으며, 이는 소위 다중 프레임 참조 기술입니다. 예를 들어, 2 개 또는 3 개의 프레임이 단지 코딩 된 참조 프레임 인 경우 인코더는 각 타겟 매크로 블록에 대해 더 나은 예측 프레임을 선택하고 각 매크로 블록에 대해 예측에 사용되는 프레임을 표시합니다.
4 × 4 블록 정수 변환
H.264는 이전 표준과 유사하여 잔차에 대해 블록 기반 변환 코딩을 사용하지만 변환은 실수 연산이 아닌 정수 연산이며 프로세스는 기본적으로 DCT와 유사합니다. 이 방법의 장점은 인코더와 디코더에서 동일한 정밀도 변환과 역변환이 허용되어 간단한 고정 소수점 산술을 쉽게 사용할 수 있다는 것입니다. 즉, 여기에는 "역변환 오류"가 없습니다. 변환 단위는 과거에 일반적으로 사용 된 4x4 블록 대신 8x8 블록입니다. 변형 블록의 크기가 줄어들수록 움직이는 물체의 분할이 더 정확 해집니다. 이러한 방식으로, 변형 계산량이 상대적으로 적을뿐만 아니라 움직이는 물체 가장자리의 수렴 오차도 크게 감소됩니다. 작은 크기의 블록 변환 방법이 이미지에서 더 큰 평활 영역에있는 블록 간의 계조 차이를 생성하지 않도록하기 위해 프레임 내 매크로 블록 밝기 데이터 (각 작은 블록 16)의 DC 계수 4 개의 4x16 블록 , 총 4 개) 두 번째 4x2 블록 변환을 수행하고, 2 개의 4x4 색차 데이터 블록 (소형 블록 당 4 개, 총 4 개)의 DC 계수에 대해 XNUMXxXNUMX 블록 변환을 수행합니다.
H.264의 속도 제어 능력을 향상시키기 위해 양자화 단계 크기의 변화는 일정한 증가 대신 약 12.5 %로 제어됩니다. 변환 계수 진폭의 정규화는 계산 복잡도를 줄이기 위해 역 양자화 프로세스에서 처리됩니다. 색상의 충실도를 강조하기 위해 색차 계수에 작은 양자화 단계 크기를 채택합니다.
통합 VLC
H.264에서 엔트로피 코딩에는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 코딩 할 모든 심볼에 대해 통합 VLC (UVLC : Universal VLC)를 사용하는 것이고 다른 하나는 콘텐츠 적응 이진 산술 코딩 (CABAC : Context-Adaptive)을 사용하는 것입니다. 이진 산술 코딩). CABAC는 선택적 옵션이며 코딩 성능은 UVLC보다 약간 더 좋지만 계산 복잡성도 더 높습니다. UVLC는 무제한 길이의 코드 워드 세트를 사용하며 디자인 구조는 매우 규칙적이며 동일한 코드 테이블로 다른 객체를 코딩 할 수 있습니다. 이 방법은 코드 워드 생성이 쉽고 디코더는 코드 워드의 접두사를 쉽게 식별 할 수 있으며, UVLC는 비트 오류 발생시 재 동기화를 신속하게 얻을 수 있습니다.
여기서 x0, x1, x2, ...는 INFO 비트이며 0 또는 1입니다. 그림 4는 처음 9 개의 코드 워드를 나열합니다. 예를 들어, 네 번째 숫자 단어에는 INFO4이 포함됩니다. 이 코드 워드의 디자인은 비트 오류를 방지하기 위해 빠른 재 동기화에 최적화되어 있습니다.
인트라 pdiction
이전 H.26x 시리즈 및 MPEG-x 시리즈 표준에서는 프레임 간 예측 방법이 사용되었습니다. H.264에서는 인트라 이미지를 인코딩 할 때 프레임 내 예측을 사용할 수 있습니다. 각 4x4 블록 (가장자리 블록의 특수 처리 제외)에 대해 각 픽셀은 이전에 인코딩 된 가장 가까운 17 개의 픽셀 (일부 가중치는 0 일 수 있음)의 다른 가중치 합계로 예측할 수 있습니다. 즉,이 픽셀은 17 픽셀입니다. 블록의 왼쪽 상단 모서리에 있습니다. 분명히 이러한 종류의 프레임 내 예측은 시간에 맞지 않고 공간 영역에서 수행되는 예측 코딩 알고리즘으로 인접 블록 간의 공간 중복을 제거하고보다 효과적인 압축을 달성 할 수 있습니다.
4x4 정사각형에서 a, b, ..., p는 예측할 16 픽셀이고 A, B, ..., P는 인코딩 된 픽셀입니다. 예를 들어, 점 m의 값은 공식 (J + 2K + L + 2) / 4, 또는 공식 (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8로 예측할 수 있습니다. 등등. 선택된 예측 기준점에 따르면 휘도 모드는 9 가지이지만 프레임 내 색차 예측 모드는 1 개뿐입니다.
IP 및 무선 환경 용
H.264 초안에는 모바일 채널 또는 IP 채널에서의 전송의 견고 함과 같이 빈번한 오류 및 패킷 손실이있는 환경에서 압축 된 비디오의 전송을 용이하게하는 오류 제거 도구가 포함되어 있습니다.
전송 오류를 방지하기 위해 H.264 비디오 스트림의 시간 동기화는 프레임 내 이미지 새로 고침을 사용하여 수행 할 수 있으며 공간 동기화는 슬라이스 구조 코딩으로 지원됩니다. 동시에, 비트 오류 후 재 동기화를 용이하게하기 위해 이미지의 비디오 데이터에도 특정 재 동기화 지점이 제공됩니다. 또한 프레임 내 매크로 블록 리프레시 및 다중 참조 매크로 블록을 사용하면 인코더가 매크로 블록 모드를 결정할 때 코딩 효율뿐만 아니라 전송 채널의 특성도 고려할 수 있습니다.
H.264에서는 채널 코드 레이트에 적응하기 위해 양자화 단계 크기의 변경을 사용하는 것 외에도 데이터 분할 방법이 채널 코드 레이트의 변경에 대처하는 데 자주 사용됩니다. 일반적으로 데이터 분할의 개념은 네트워크에서 QoS QoS를 지원하기 위해 인코더에서 우선 순위가 다른 비디오 데이터를 생성하는 것입니다. 예를 들어, 각 프레임의 데이터를 중요도에 따라 여러 부분으로 나누는 구문 기반 데이터 분할 방법을 채택하여 버퍼 오버플로시 덜 중요한 정보를 버릴 수 있습니다. 유사한 시간적 데이터 파티셔닝 방법도 사용할 수 있으며, 이는 P 및 B 프레임에서 여러 참조 프레임을 사용하여 수행됩니다.
무선 통신의 적용에서 우리는 각 프레임의 양자화 정밀도 또는 공간 / 시간 해상도를 변경하여 무선 채널의 큰 비트율 변화를 지원할 수 있습니다. 그러나 멀티 캐스트의 경우 인코더가 다양한 비트 전송률에 응답하도록 요구하는 것은 불가능합니다. 따라서 MPEG-4에서 사용되는 FGS (Fine Granular Scalability) 방식 (효율성이 낮음)과 달리 H.264는 계층 적 코딩 대신 스트림 스위칭 SP 프레임을 사용합니다.
========================
3. TML-8 성능
TML-8은 H.264의 테스트 모드로 H.264의 비디오 코딩 효율성을 비교하고 테스트하는 데 사용합니다. 테스트 결과에서 제공 한 PSNR은 MPEG-4 (ASP : Advanced Simple Profile) 및 H.263 ++ (HLP : High Latency Profile)의 성능에 비해 H.264의 결과가 분명한 이점이 있음을 분명히 보여줍니다. 그림 5와 같이.
H.264의 PSNR은 MPEG-4 (ASP) 및 H.263 ++ (HLP)보다 분명히 우수합니다. 6 개 속도 비교 테스트에서 H.264의 PSNR은 평균 MPEG-2 (ASP)보다 4dB 높습니다. 평균적으로 H.3 (HLP)보다 263dB 높습니다. 6 가지 테스트 속도 및 관련 조건 : 32kbit / s 속도, 10f / s 프레임 속도 및 QCIF 형식; 64kbit / s 속도, 15f / s 프레임 속도 및 QCIF 형식 128kbit / s 속도, 15f / s 프레임 속도 및 CIF 형식 256kbit / s 속도, 15f / s 프레임 속도 및 QCIF 형식 512kbit / s 속도, 30f / s 프레임 속도 및 CIF 형식 1024kbit / s 속도, 30f / s 프레임 속도 및 CIF 형식.
4. 실현의 어려움
H.264의 우수한 성능에 주목하면서 실제 응용을 고려하는 모든 엔지니어에게 구현의 난이도를 측정해야합니다. 일반적으로 H.264 성능의 향상은 복잡성이 증가하는 대신 얻을 수 있습니다. 그러나 기술의 발전으로 인해 이러한 복잡성 증가는 현재 또는 가까운 미래의 기술에서 허용 가능한 범위 내에 있습니다. 사실, 복잡도의 한계를 고려할 때 H.264는 특히 계산 비용이 많이 드는 개선 된 알고리즘을 채택하지 않았습니다. 예를 들어 H.264는 MPEG-4 ASP에서 사용되는 글로벌 모션 보정 기술을 사용하지 않습니다. 상당한 코딩 복잡성 증가.
H.264와 MPEG-4는 모두 B- 프레임을 포함하고 있으며보다 정확하고 복잡합니다.MPEG-2, H.263 또는 MPEG-4 SP (Simple profile)보다 lex 모션 보간 필터. 더 나은 완벽한 모션 추정을 위해 H.264는 가변 블록 크기 유형과 가변 참조 프레임 수를 크게 늘 렸습니다.
H.264 RAM 요구 사항은 주로 참조 프레임 이미지에 사용되며 대부분의 코딩 된 비디오는 3 ~ 5 프레임의 참조 이미지를 사용합니다. H.264 UVLC는 모든 유형의 데이터에 대해 잘 구성된 조회 테이블을 사용하기 때문에 일반적인 비디오 인코더보다 더 많은 ROM이 필요하지 않습니다.
5. 결론
H.264는 실시간 비디오 통신, 인터넷 비디오 전송, 비디오 스트리밍 서비스, 이기종 네트워크의 다 지점 통신, 압축 비디오 저장소, 비디오 데이터베이스 등과 같은 광범위한 응용 프로그램 전망을 가지고 있습니다.
H.264 권장 사항의 기술적 특성은 세 가지 측면으로 요약 할 수 있습니다. 하나는 실용성에 집중하고, 성숙한 기술을 채택하고, 더 높은 코딩 효율성과 간결한 표현을 추구하는 것입니다. 다른 하나는 모바일 및 IP 네트워크에 적응하는 데 초점을 맞추고 인코딩과 채널을 공식적으로 분리하는 계층 적 기술을 채택하여 본질적으로 소스 인코더 알고리즘에서 채널의 특성을 더 고려합니다. 세 번째는 하이브리드 인코더의 기본 프레임 워크 하에서 주요 핵심 구성 요소가 모두 만들어진다는 것입니다. 다중 모드 모션 추정, 프레임 내 예측, 다중 프레임 예측, 통합 VLC, 4x4 XNUMX 차원 정수 변환 등과 같은 주요 개선 사항
지금까지 H.264는 아직 완성되지 않았지만 압축률이 높고 채널 적응성이 좋아 디지털 영상 통신이나 저장 분야에서 점점 더 널리 사용될 것이며 개발 잠재력은 무한하다.
마지막으로 H.264의 우수한 성능은 비용이 들지 않는 것이 아니라 계산 복잡성이 크게 증가한다는 점에 유의해야합니다. 추정에 따르면 인코딩의 계산 복잡도는 H.263의 약 2 배이고 디코딩의 복잡성은 H.263의 약 XNUMX 배입니다.
===============
H.264 및 MPEG-4 기술 제품을 올바르게 이해하고 제조업체의 허위 선전을 제거합니다.
H.264 비디오 코덱 표준은 어느 정도 발전된 것으로 알려져 있지만 일부 기술적 인 결함도 있기 때문에 특히 감시 제품으로서 선호되는 비디오 인코더 표준이 아닙니다.
H.4 비디오 코덱 표준으로 MPEG-10 Part 264 표준에 포함되어 있습니다. 즉, MPEG-4의 264 번째 부분에만 첨부됩니다. 즉, H.4는 MPEG-264 표준의 범위를 초과하지 않습니다. 따라서 인터넷상의 H.4 표준과 영상 전송 품질이 MPEG-4보다 높다는 것은 잘못된 것입니다. MPEG-264에서 H.4 로의 전환은 훨씬 더 이해하기 어렵습니다. 먼저 MPEG-XNUMX의 발전을 올바르게 이해합시다.
1. MPEG-4 (SP) 및 MPEG-4 (ASP)는 MPEG-4의 초기 제품 기술입니다.
MPEG-4 (SP)와 MPEG-4 (ASP)는 1998 년에 제안되었습니다. 그 기술은 현재까지 발전했으며 실제로 몇 가지 문제가 있습니다. 따라서 MPEG-4를 개발할 수있는 현재 국영 기술 인력은 MPEG-4 영상 감시 또는 화상 회의 제품에이 백 워드 기술을 채택하지 않았습니다. H.264 제품 (2005 년 이후의 기술 제품)과 인터넷에서 홍보 된 초기 MPEG-4 (SP) 기술 간의 비교는 정말 부적절합니다. 2005 년과 2001 년의 IT 제품 성능 비교가 설득력이 있습니까? . 여기서 설명해야 할 것은 이것이 제조업체의 기술적 과대 행위라는 것입니다.
기술 비교를 살펴보십시오.
일부 제조업체는 잘못된 비교 : 동일한 재구성 된 이미지 품질에서 H.264는 H.50 + 및 MPEG-263 (SP)에 비해 비트 전송률을 4 % 줄입니다.
이 데이터는 기본적으로 H.264 신기술 제품 데이터를 MPEG-4 초기 기술 제품 데이터와 비교하는데, 이는 현재 MPEG-4 기술 제품을 비교하는 데 무의미하고 오해의 소지가 있습니다. H.264 제품이 4 년에 새로운 MPEG-2006 기술 제품과 데이터를 비교하지 않은 이유는 무엇입니까? H.264 비디오 코딩 기술의 개발은 실제로 매우 빠르지 만 비디오 디코딩 비디오 효과는 Microsoft의 Windows Media Player 9.0 (WM9)의 비디오 효과와 동일합니다. 예를 들어 현재 Huayi의 하드 디스크 비디오 서버 및 화상 회의 장비에서 사용하는 MPEG-4 기술은 비디오 디코딩 기술의 (WMV) 기술 사양에 도달했으며 오디오 및 비디오 동기화는 0.15 초 미만 (150 밀리 초 이내)입니다. ). H.264와 Microsoft WM9는 일치하지 않습니다.
2. MPEG-4 비디오 디코더 기술 개발 :
현재 MPEG-4 비디오 디코더 기술은 제조업체가 인터넷에서 과장하는 것이 아니라 빠르게 발전하고 있습니다. 현재 H.264 이미지 표준의 장점은 압축 및 저장에 있습니다. 이는 Huayi 제품의 현재 MPEG-15 저장 파일보다 20-4 % 작지만 비디오 형식은 표준 형식이 아닙니다. 그 이유는 H.264는 국제적으로 사용되는 저장 형식을 채택하지 않으며, 비디오 파일은 국제적으로 사용되는 타사 소프트웨어로 열 수 없기 때문입니다. 따라서 일부 국내 정부 및 기관에서는 장비를 선택할 때 비디오 파일을 국제적으로 허용되는 타사 소프트웨어로 열어야한다고 명시되어 있습니다. 이것은 제품 모니터링에 정말 중요합니다. 특히 도난이 발생하면 경찰은 증거를 확보하고 분석해야합니다.
MPEG-4 비디오 디코더의 업그레이드 버전은 (WMV)이며, 각 제조업체의 코딩 기술 및 경험에 따라 오디오가 다릅니다. 4 년부터 2005 년까지의 현재 성숙한 MPEG-2006 신기술 제품은 성능면에서 H.264 기술 제품보다 훨씬 높습니다.
전송 측면에서 : 새로운 MPE와 비교G-4 기술 제품 H.264에는 다음과 같은 결함이 있습니다.
1. 오디오 및 비디오 동기화 : H.264 오디오 및 비디오 동기화에는 주로 지연 측면에서 몇 가지 문제가 있습니다. H.264의 전송 성능은 Microsoft의 Windows Media Player 9.0 (WM9)과 동일합니다. 현재 Huayi 네트워크 비디오 서버에서 채택한 MPEG-4 기술은 비디오 감시 및 화상 회의 분야에서 0.15 초 (150 밀리 초) 미만의 지연을 달성합니다. 이는 H.264 제품의 범위를 벗어납니다.
2. 네트워크 전송 효율성 : H.2 채택
우리의 다른 제품 :
