H.264 또는 MPEG-4 Part Ten (AVC, Advanced Video Coding)은 2003 년에 국제 통신 표준화 부서 ITU-T와 국제 표준화기구 ISO / IEC가 공동으로 시작한 최신 세대의 비디오 압축 표준입니다. 현재 H.264 표준은 유무선 비디오 원격 모니터링, 네트워크 인터랙티브 미디어, 디지털 TV 및 화상 회의 등에 널리 사용됩니다.
중국 이름 H.264 + 별칭 MPEG-4 Part 10 2003 년 품질 비디오 압축 표준 시간
목차
1 기본 소개
2 기술 하이라이트
3 성능 비교
기본 소개
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)이 개발 한 새로운 디지털 비디오입니다.
비디오 서버
비디오 서버
코딩 표준은 ITU-T H.264와 ISO / IEC MPEG-4 Part 10입니다. 1998 년 1999 월 초안 요청이 시작되었습니다. 첫 초안은 8 년 2001 월에 완료되었습니다. 테스트 모델 TML-264은 5 월에 개발되었습니다. 2002. H.2003의 FCD 이사회는 264 년 263 월 JVT 제 264 차 회의에서 통과되었습니다.. 4 년 4 월에 공식적으로 출시되었습니다. 이전 표준과 마찬가지로 H.264는 DPCM과 변환 코딩의 하이브리드 코딩 모드이기도합니다. 그러나 많은 옵션없이 "기본으로 돌아 가기"라는 단순한 디자인을 채택하고 H.50 ++보다 훨씬 우수한 압축 성능을 얻습니다. 다양한 채널에 대한 적응성을 강화하고, "네트워크 친화적 인"구조와 구문을 채택하고, 오류 및 패킷 손실 처리에 도움이됩니다. 다양한 속도, 다양한 해상도 및 다양한 전송 (저장) 상황의 요구를 충족하기위한 광범위한 적용 대상 기본 시스템이 개방되어 있으며 사용에 저작권이 필요하지 않습니다. 기술적으로 H.263 표준에는 통합 VLC 심볼 코딩, 고정밀, 다중 모드 변위 추정, 264xXNUMX 블록을 기반으로하는 정수 변환, 계층화 된 코딩 구문과 같은 많은 하이라이트가 있습니다. 이러한 조치를 통해 H.XNUMX 알고리즘은 동일한 재구성 된 이미지 품질에서 매우 높은 코딩 효율성을 가지므로 H.XNUMX보다 코드 속도의 약 XNUMX %를 절약 할 수 있습니다. H.XNUMX의 코드 스트림 구조는 네트워크 적응성이 뛰어나고 오류 복구 기능이 향상되며 IP 및 무선 네트워크 응용 프로그램에 잘 적응할 수 있습니다.
기술 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. 네트워크 팩에 필요하고 데이터를 전송합니다. 패킷 기반 인터페이스는 VCL과 NAL 사이에 정의되며 패키징 및 해당 시그널링은 NAL의 일부입니다. 이러한 방식으로 높은 코딩 효율과 네트워크 친 화성 작업은 각각 VCL과 NAL에 의해 완료됩니다. VCL 계층에는 블록 기반 모션 보상 하이브리드 코딩과 몇 가지 새로운 기능이 포함되어 있습니다. 이전의 비디오 코딩 표준과 마찬가지로 H.264는 초안에서 전처리 및 후 처리와 같은 기능을 포함하지 않아 표준의 유연성을 높일 수 있습니다. NAL은 프레이밍, 논리 채널의 시그널링, 타이밍 정보의 활용 또는 시퀀스 종료 신호를 포함하여 기본 네트워크의 세그먼트 형식을 사용하여 데이터를 캡슐화합니다. 예를 들어, NAL은 회선 교환 채널에서 비디오 전송 형식을 지원하고 RTP / UDP / IP를 사용하여 인터넷에서 비디오 전송 형식을 지원합니다. NAL은 자신의 헤더 정보, 세그먼트 구조 정보 및 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 2와 같이 서로 다른 하위 블록으로 분할되어 7 가지 모드의 블록 크기를 형성 할 수 있습니다. 이 다중 모드의 유연하고 세부적인 분할은 이미지에서 실제 움직이는 물체의 모양에 더 적합하여 움직임 추정의 정확도를 크게 향상시킵니다. 이러한 방식으로 각 매크로 블록에 1, 2, 4, 8 또는 16 개의 모션 벡터가 포함될 수 있습니다. H.264에서 인코더는 모션 추정을 위해 하나 이상의 이전 프레임을 사용할 수 있습니다. 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 예측에 사용되는 프레임을 각 매크로 블록에 대해 표시합니다.
정수 변환
H.264는 잔차에 대해 블록 기반 변환 코딩을 사용하는 이전 표준과 유사하지만 변환은 실수 연산이 아닌 정수 연산이며 그 프로세스는 기본적으로 DCT와 유사합니다. 이 방법의 장점은 인코더와 디코더에서 동일한 정밀도 변환과 역변환이 허용되며 간단한 고정 소수점 연산을 사용하는 것이 편리하다는 것입니다. 즉, "역변환 오류"가 없습니다. 변환 단위는 과거에 일반적으로 사용 된 4x4 블록 대신 8x8 블록입니다. 변형 블록의 크기가 작아 질수록 움직이는 물체의 분할이 더 정확 해져서 변형 계산량이 적을뿐만 아니라 움직이는 물체 가장자리의 수렴 오차도 크게 줄어 듭니다. 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, 색차 데이터 2 개의 4x4 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 복잡성을 줄이기 위해 역 양자화 프로세스에서 처리됩니다. 색상의 충실도를 강조하기 위해 색차 계수에 더 작은 양자화 단계 크기가 채택됩니다.
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 Binary)을 사용하는 것입니다. 산술 코딩). CABAC는 선택 사항이며 코딩 성능은 UVLC보다 약간 우수하지만 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 워드를 쉽게 생성 할 수 있으며 디코더는 코드 워드의 접두사를 쉽게 식별 할 수 있으며, UVLC는 비트 오류 발생시 재 동기화를 신속하게 얻을 수 있습니다.
인트라 예측
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 (엣지 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 합으로 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.
그림 4에서 볼 수 있듯이 4x4 정사각형의 a, b, ..., p는 예측할 16 픽셀이고 A, B, ..., P는 코딩 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. 등. 선택한 예측 기준점에 따라 밝기에 대해 9 가지 모드가 있지만 채도의 인트라 예측을위한 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 효율성뿐 아니라 전송 채널의 특성도 고려할 수 있습니다.
H.264에서는 채널 코드 레이트에 적응하기 위해 양자화 단계 크기의 변경을 사용하는 것 외에도, 데이터 분할 방법이 종종 채널 코드 레이트의 변경을 처리하는 데 사용됩니다. 일반적으로 데이터 분할의 개념은 네트워크에서 QoS QoS를 지원하기 위해 인코더에서 우선 순위가 다른 비디오 데이터를 생성하는 것입니다. 예를 들어, 구문 기반 데이터 분할 방식을 채택하여 각 프레임의 데이터를 중요도에 따라 여러 부분으로 분할하여 버퍼 오버플로시 덜 중요한 정보를 버릴 수 있습니다. 유사한 시간적 데이터 분할 방법을 채택 할 수도 있는데, 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.
성능 비교
TML-8은 H.264에 대한 테스트입니다. 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.
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.
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송신기 커버 얼마나 (긴)?
전송 범위는 다양한 요인에 따라 달라진다. 진정한 거리 건물 및 다른 장애물이, 수신기의 감도는 수신기의 안테나 등의 환경을 이용하여 높이를 설치하는 안테나, 안테나 이득에 기초한다. 안테나는 더 높은 설치 및 시골에서 사용하여 거리 것입니다 훨씬 더 멀리.
예 5W FM 송신기는 도시와 고향에 사용
나는 그의 고향 GP 안테나와 미국 고객의 사용 5W의 FM 송신기를 가지고 있고, 그는 차에 그것을 테스트, 그것은 10km (6.21mile)를 커버한다.
나는 5km (2mile)에 대한 커버, 내 고향 GP 안테나와 1.24W의 FM 송신기를 테스트합니다.
나는 광주 시내에서 GP 안테나와 5W의 FM 송신기를 테스트, 그것은 단지 300meter (984ft)에 대해 다룹니다.
다음은 다른 전원 FM 송신기의 대략적인 범위입니다. (범위는 직경)
0.1W ~ 5W FM 송신기 : 100M ~ 1KM
5W ~ 15W FM Ttransmitter : 1KM ~ 3KM
15W ~ 80W FM 송신기 : 3KM ~ 10KM
80W ~ 500W FM 송신기 : 10KM ~ 30KM
500W ~ 1000W FM 송신기 : 30KM ~ 50KM
1KW ~ 2KW FM 송신기 : 50KM ~ 100KM
2KW ~ 5KW FM 송신기 : 100KM ~ 150KM
5KW ~ 10KW FM 송신기 : 150KM ~ 200KM
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우리는 FM 송신기, 아날로그 TV 송신기, 디지털 TV 송신기, VHF UHF 송신기, 안테나, 동축 케이블 커넥터, STL, On Air 처리, 스튜디오 용 방송 제품, RF 신호 모니터링, RDS 인코더, 오디오 프로세서 및 원격 사이트 제어 장치, IPTV 제품, 비디오 / 오디오 인코더 / 디코더는 대규모 국제 방송 네트워크 및 소형 개인 스테이션 모두의 요구 사항을 모두 충족하도록 설계되었습니다.
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