การบีบอัดข้อมูล H 264 ข้อมูลเสียง Codec โปรไฟล์ H.264

ประเภทการบีบอัด H.264 มีชื่อเสียงมากขึ้นที่เรียกว่า MPEG-4 ส่วนที่ 10 Codec วิดีโอขั้นสูงได้อย่างรวดเร็วกลายเป็นมาตรฐานที่ได้รับการบีบอัดวิดีโอสำหรับอุตสาหกรรมโทรทัศน์

รุ่นที่สี่ของตัวแปลงสัญญาณ H.264 กลายเป็นที่นิยมแม้ในเนื้อหาสำหรับอุปกรณ์มือถือชั้นนำ ผู้ผลิตติดตั้งการสนับสนุนตัวแปลงสัญญาณในเกือบทุกอุปกรณ์ สากลดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการใช้ตัวแปลงสัญญาณทุกที่ แต่คุณภาพเดียวกันทำให้ตัวแปลงสัญญาณยากขึ้นในการตั้งค่าเพื่อการใช้งานที่ดีที่สุดกว่ารุ่นก่อน มันต้องใช้ความสามารถทางเทคโนโลยีที่สูงขึ้นสำหรับกระบวนการเข้ารหัสและถอดรหัสซึ่ง จำกัด การใช้งานในหมวดราคาต่ำ

นี่เป็นหนึ่งในหัวข้อที่การอภิปรายจำนวนมากดำเนินการเกี่ยวกับการเปิดตัว H.264 ในทุกขั้นตอนของการผลิตโทรทัศน์และวิธีการปรับให้เข้ากับการด้อยค่าของสื่อสตรีมมิ่งเพื่อเปลี่ยนนิติบุคคลดิจิทัลอย่างสมบูรณ์

H.264 คืออะไร

H.264 / MPEG-4 Part10 AVC - ขั้นสูงวันนี้เทคโนโลยีการบีบอัด - ประสิทธิภาพของทีมคำสั่งที่รู้จักกันในชื่อทีมวิดีโอร่วม (JVT) กลุ่ม บริษัท ได้รับการก่อตั้งโดยสมาชิก ITU (สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ) และ (MPEG) กลุ่มผู้เชี่ยวชาญด้านการเคลื่อนไหวและเผยแพร่เอกสารทางเทคนิคครั้งแรก - ข้อมูลจำเพาะ ITU-T H.264 และ ISO / ISO / IS MPEG-4 ส่วนที่ 10 ในปี 2003 ในเวลาเดียวกันทีมผู้เชี่ยวชาญมั่นใจได้ว่าตัวแปลงสัญญาณจะถูกนำมาใช้และนำมาใช้ในการผลิตอุตสาหกรรมโทรคมนาคมและโทรทัศน์ในไม่ช้า

ข้อมูลจำเพาะ MPEG-4 กำหนด 27 มาตรฐานที่แยกกันได้และเข้ากันได้บ่อยครั้งที่เรียกว่าชิ้นส่วน (ส่วนหนึ่ง) ที่สามารถนำไปใช้ในโทรทัศน์ แต่บางคนเข้ากันไม่ได้และไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับส่วนที่ 10 เพียง H.264 เทียบเท่ากับข้อกำหนด MPEG4 PART10 เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนคุณควรปฏิบัติตามแนวคิดเหล่านี้ในการเลือกอุปกรณ์สำหรับการผลิตเท่านั้น

H.264 ในทางกลับกันมีส่วนย่อยจำนวนมากที่เรียกว่าโปรไฟล์ซึ่งแต่ละรายการมีคุณสมบัติเฉพาะและข้อ จำกัด ของแอปพลิเคชัน บางคนแออัดด้วยโปรไฟล์ที่ทันสมัยมากขึ้น ข้อมูลจำเพาะการเปลี่ยนแปลงบ่อยเท่าที่โปรไฟล์จะถูกแทนที่

ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงเป็นที่น่าสนใจที่สุดในการ จำกัด โปรไฟล์พื้นฐานซึ่งใช้สำหรับการออกอากาศทางอินเทอร์เน็ตและการออกอากาศสำหรับอุปกรณ์พกพาตั้งแต่ปี 2009 สำหรับโทรทัศน์การออกอากาศทางโทรทัศน์มีการใช้โปรไฟล์หลัก โปรไฟล์ภายในสูงที่ปรับขนาดได้สูงและปรับขนาดได้ที่ไฮไลต์จากโปรไฟล์ของ High ในปี 2007 ใช้ในการผลิตวิดีโอและในเครือข่ายบรอดแบนด์บางอย่าง นอกจากนี้ H.264 ยังเป็นมาตรฐานสำหรับวิดีโอ 3 มิติที่เริ่มต้นด้วยรุ่นที่ 11 เนื่องจากแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้ในอนาคตในโทรทัศน์ 3 มิติ

H.264 สืบทอดมาจากสามรุ่นก่อนหน้าของตัวแปลงสัญญาณทิศทางหลักในเทคนิคการเข้ารหัส แต่ด้วยเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ที่พัฒนามากขึ้นและด้วยข้อได้เปรียบที่เคารพนับถือ

- วิเคราะห์เฟรมของวิดีโอดิจิตอลเมื่อเปรียบเทียบกับเฟรมก่อนหน้านี้และการตรวจพบตัวตนและความแตกต่างที่ตามมา เป็นผลให้ภาพของเฟรมที่เล่นได้ถูกทำนายและในขั้นตอนสุดท้ายหากข้อมูลสูญหายพวกเขาจะเรียกคืนจากข้อมูลก่อนหน้า

- ทางเลือกของอัลกอริทึมการเข้ารหัสต่าง ๆ เพื่อการคำนวณผิดที่ดีที่สุดของกระบวนการและการควบคุมความหลากหลายของพวกเขา - คุณสมบัติของตัวแปลงสัญญาณ นี่เป็นสิ่งสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการเข้ารหัสสำหรับแบนด์วิดท์แคบ ๆ และอุปกรณ์ความละเอียดที่ จำกัด

ข้อดี H.264

ตัวแปลงสัญญาณมีข้อดีหลายประการคือ:

- อัตราบิตต่ำในระดับสูงของคุณภาพ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสายเคเบิลดาวเทียมและในยูเครนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ประกอบการที่จำเป็น แทนที่จะเป็นช่องทางเดียวกับการเข้ารหัส MPEG2 คุณสามารถรองรับการเข้ารหัสได้สองรายการ H.264 สิ่งนี้ลดค่าใช้จ่ายในการออกอากาศอย่างมีนัยสำคัญและทำให้สามารถออกอากาศในคุณภาพที่ยอมรับได้ซึ่งเทคโนโลยีการส่งข้อมูลมี จำกัด ในแบนด์วิดธ์

- รูปภาพคุณภาพที่ยอมรับได้พร้อมอัตราบิตต่ำ คุณภาพนี้สามารถใช้ในแบนด์วิดท์ จำกัด เช่นสำหรับอุปกรณ์มือถือ ในหลายกรณี MPEG-4 เป็นมาตรฐานที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียวสำหรับการออกอากาศในอัตราบิตต่ำ

- เทคโนโลยีน้อยลงในตลาด - ผู้ชมมากขึ้น หากคุณต้องการเพิ่มรูปแบบการออกอากาศใหม่โอกาสที่จะเป็นเพียงการเข้ารหัสเทคโนโลยีตาม H.264 โซลูชันที่ใช้การสนับสนุน MPEG-4 และโครงสร้างพื้นฐานที่สนับสนุน MPEG-4 จะถูกกว่าการใช้อุปกรณ์ที่ผิดปกติมาก

- ความเข้ากันได้ที่ดีที่สุดเป็นเวลานาน ตัวเลือกของอุปกรณ์สนับสนุน H.264 กำลังขยายตัวอยู่ตลอดเวลาและในอนาคตอันใกล้อุปกรณ์สื่อแต่ละรายการจะมีตัวแปลงสัญญาณ H.264 ในตัว และมันจะดำเนินต่อไปจนกว่าวิธีการบีบอัดนี้จะเปลี่ยนแปลงอีกวิธีหนึ่ง แต่เขาควรจะปฏิวัติมากจนหลายปีจะไปสร้างของเขา

- ต้นทุนต่ำของการแนะนำ การแข่งขันที่ต่ำจากมาตรฐานที่เหลือจะนำไปสู่การเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดและลดราคาผลิตภัณฑ์เรายังสามารถสังเกตความต้องการที่ลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปสำหรับอุปกรณ์หลายมาตรฐานที่มีราคาแพง การผลิตอุปกรณ์ที่รวมเข้ารหัสและผู้เล่นจะเติบโต

การเพิ่มประสิทธิภาพ H.264 สำหรับโทรทัศน์

ความยืดหยุ่นมาและความซับซ้อน และ H.264 ไม่มีข้อยกเว้น การติดตั้งโปรแกรมเข้ารหัส H.264 สำหรับโซลูชันของคุณอาจเป็นเรื่องง่ายหากคุณเลือกโดยกดปุ่มเริ่มต้นหนึ่งปุ่ม ในความเป็นจริงการกำหนดค่าที่ดีที่สุดของตัวเข้ารหัสนั้นซับซ้อนมาก ไลบรารีการตั้งค่าตัวแปลงสัญญาณ H.264 ที่ได้รับความนิยมเท่านั้นมีการกำหนดค่ามากกว่า 200 รายการ

โชคดีที่ชุดที่พบบ่อยที่สุดมีอยู่ในเทมเพลตอย่างไรก็ตามคุณสมบัติที่ดีที่สุดของการเล่นวิดีโอสามารถเลือกได้โดยการปรับแต่งอย่างระมัดระวังในส่วนต่อประสานผู้ใช้

มีจุดสำคัญหลายประการที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับ H.264

— อัตราบิตถาวร (CBR) และตัวแปร (VBR) ด้วยอัตราบิตคงที่และประมาณครึ่งหนึ่งของการจราจรมี CBR ไม่มีคำถามเกี่ยวกับความซับซ้อนหรือปัจจัยอื่น ๆ ที่จะขยายแบนด์วิดธ์ นี่คือคุณภาพที่ดีมากสำหรับเธรดสำหรับอุปกรณ์มือถือเพราะพวกเขามีแบนด์วิดท์แคบ ๆ และไม่ใช่โปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังมากซึ่งง่ายต่อการจัดการการไหลของข้อมูลคงที่โดยไม่มีโหลดสูงสุด CBR ยังสะดวกในการใช้ในการกระจายเสียงทางอินเทอร์เน็ตโดยใช้การสตรีมแบบปรับตัวได้ เนื่องจากผู้เล่นจะสลับไปมาโดยอัตโนมัติระหว่างเธรดที่แตกต่างกัน และ CBR ช่วยให้ผู้เล่นสามารถซิงโครไนซ์และเล่นวิดีโอได้อย่างราบรื่นและมีเสถียรภาพ

แต่ CBR ไม่ดีที่สุดจากคุณภาพของคุณภาพเนื่องจากการไหลไม่เปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงและความซับซ้อนของวิดีโอ ในขณะที่ข้อมูลเฉพาะของ VBR ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มอัตราบิตในสถานที่ที่ซับซ้อนที่จำเป็นและลดอัตราส่วนการบีบอัดเพื่อให้ได้ภาพที่ดีขึ้น นี่เป็นสิ่งที่จำเป็นในฉากที่มีการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของรายการเล็ก ๆ ในทางกลับกันบิตมากขึ้น - แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้น มันสามารถสร้างปัญหาใหญ่ ดังนั้นหากคุณต้องการ H.264 คุณภาพสูงให้ดาวน์โหลดภาพยนตร์ล่วงหน้า

- มิติของ macroblock. เช่นเดียวกับตัวแปลงสัญญาณอื่น ๆ H.264 สร้างการแจกแจงส่วนบุคคลในกรอบที่ถ่ายที่เรียกว่า Macroblocks เทคโนโลยีการบีบอัดวิดีโอและการชดเชยซึ่งสร้างการบีบอัดที่มีมนต์ขลังของ Macroblock แต่ละชิ้นในที่สุดคาดการณ์เฟรมที่คำนวณจากความแตกต่างระหว่าง macroblocks สุดท้ายและครั้งแรก ตัวแปลงสัญญาณเก่ามีขนาดคงที่ของ Macroblock 16x16 พิกเซล แต่ H.264 ให้คุณเลือกขนาดนี้ แม้จะมีความจริงที่ว่าขนาดบล็อกขั้นต่ำคือ 4x4 พิกเซลในกรณีพิเศษบล็อกสามารถลดลงได้ถึง 1 พิกเซลนั่นคือไม่ถูกบีบอัด

บล็อกขนาดเล็กขนาดกลางและขนาดใหญ่สลับในเฟรมควบคุมกระบวนการเข้ารหัสอย่างปรับตัวซึ่งมีส่วนทำให้เกิดภาพที่ดีที่สุดและกำหนดภาระของโปรเซสเซอร์อย่างมีนัยสำคัญในระหว่างการเข้ารหัสแบบเรียลไทม์ สำหรับการเข้ารหัสในโซลูชันการออกอากาศมันจะดีกว่าที่จะใช้ macroblocks น้อยที่สุด แต่มากดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้เกิดเฟรมหรือความล่าช้าอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับคอมเพรสเซอร์ที่อยู่เบื้องหลัง การเพิ่มขนาดของ macroblocks สามารถทำได้หากจำเป็นโดยการกรองภาพล่วงหน้า (ตัวอย่างเช่น BBS) สิ่งสำคัญในการกำหนดการประนีประนอมของพารามิเตอร์เหล่านี้

Coders มืออาชีพส่วนใหญ่มีความสามารถในการเปลี่ยนขนาด macroblock โดยอัตโนมัติเมื่อเปลี่ยนขนาดของเฟรมเอาต์พุต

-GOP โครงสร้าง กลุ่มรูปภาพ (GOP) มักจะเปลี่ยนแปลงบ่อยเท่าที่จำเป็นในการแทรกเฟรมเต็มเพื่อเล่นเฟรมที่คาดการณ์ไว้โดยไม่มีการสูญเสียที่สำคัญ การเลือกการตั้งค่าของคุณสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการเข้ารหัส ตัวเข้ารหัสส่วนใหญ่มีความสามารถอัตโนมัติในการแทรกกรอบเต็มในฉากตรงเวลา อย่างไรก็ตามตัวอย่างบางส่วนเช่นข่าวมีการเปลี่ยนแปลงฉากบ่อยครั้งและการแทรกเฟรมแบบเต็มอัตโนมัติเป็นประจำสามารถนำไปสู่ความล่าช้าขนาดใหญ่ ฉันจำอุปกรณ์ดังกล่าวหนึ่งอุปกรณ์ที่ไม่ได้เริ่มขึ้นหากไม่มีเฟรมเต็มรูปแบบแรกในเท้าใหม่ มันมาจากแถว แต่การเพิ่มขึ้นของโครงสร้าง GOP เนื่องจากเฟรมเต็มสามารถสร้างความล่าช้าการไหลเพิ่มเติมได้ 1-2 วินาที หากอุปกรณ์แคชล้นผู้ชมจะเริ่มน่ารำคาญเฟรมหยุดและการกระจัดกระจายวิดีโอ

ดังนั้นการใช้การตั้งค่าตัวแปลงสัญญาณบางอย่างคุณสามารถปรับภาพสำหรับงานที่เฉพาะเจาะจง

หน้า ฉันจะไม่เลี้ยงภาพลวงตาใหญ่เกี่ยวกับคุณภาพของการออกอากาศ DVB-T2 ในยูเครน โปรไฟล์ที่ใช้แล้วที่มีการเปลี่ยนแปลง 8 บิตจะไม่อนุญาตแม้จะมีโซลูชั่นที่ดีที่สุดมากที่สุดยกระดับความคมชัดของ TVL สูงกว่า 400 นั่นคือความคมชัดจะยังคงอยู่ในระดับเดียวกับตอนนี้ และขนาดของหน้าจอในครัวเรือนในปีที่ผ่านมาเพิ่มเป็นสองเท่า ใช่แน่นอนการแทรกแซงที่สำคัญและเสียงในโซนของการต้อนรับที่อ่อนแอและไม่แน่ใจ แต่การบิดเบือนตามธรรมชาติที่แนะนำโดยการเข้ารหัสด้วยอัตราการไหลเพียง 2.5 mbs เอาต์พุตเป็นหนึ่ง - กรองความถี่สูงอย่างอ่อนโยนมากขึ้นเพิ่มขนาดของ macroblocks แต่ไม่มีคลั่งไคล้ วิธีการทำสิ่งนี้ใน บริษัท โทรทัศน์แยกต่างหาก C ตามกฎเนื้อหาที่คาดเดาไม่ได้คืออาการปวดหัวแยกต่างหากของวิศวกรหลัก

วันนี้ บริษัท ทีวีมีอิสระในการเลือกการบีบอัดสัญญาณโทรทัศน์ รูปแบบ MPEG-2, H.264 และ JPEG2000 เป็นตัวเลือกการแข่งขันมากที่สุดสำหรับการบีบอัดสตรีมวิดีโอในระดับมืออาชีพ ท้ายที่สุดโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายแบนด์วิดท์และงบประมาณเป็นปัจจัยชี้ขาดสำหรับ บริษัท โทรทัศน์ที่ช่วยในการตัดสินใจเลือกตัวเลือก "ถูกต้อง" รูปแบบ MPEG-2 และ H.264 เป็นโซลูชั่นการบีบอัดที่มีประสิทธิภาพของแอปพลิเคชั่นมัลติมีเดียเพื่อจุดประสงค์ในการเล่นที่ตามมา

อาร์กิวเมนต์ทดลองสามารถให้ได้ในความโปรดปรานของรูปแบบ JPEG2000 ซึ่งขึ้นอยู่กับวิธีการเข้ารหัส Intraframe ขั้นสูงและให้ความยืดหยุ่นในระดับสูงและการควบคุมไม่สามารถเทียบเคียงได้กับความยืดหยุ่นและการควบคุมของรูปแบบการบีบอัดอื่น ๆ ยิ่งไปกว่านั้นความจริงของการปรากฏตัวของการเพิ่มขึ้นและความหลากหลายของแอปพลิเคชั่นวิดีโอที่ส่งผ่านที่ต้องใช้เวลาหน่วงล่างและคุณภาพของภาพที่สูงขึ้นทำให้รูปแบบ JPEG2000 พร้อมโซลูชันที่ดีที่สุดเพื่อตอบสนองความต้องการการส่งวิดีโอในคุณภาพระดับ HD
งานหลักของ บริษัท โทรทัศน์ทุกแห่งคือโดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายวิธีการบีบอัดที่เลือกและคุณสมบัติของแอปพลิเคชันการออกอากาศ - เป็นการส่งสัญญาณคุณภาพสูงสุดที่แบนด์วิดท์ที่กำหนดในขณะที่ จำกัด ค่าใช้จ่ายเพื่อให้ได้ผลกำไรสูงสุด โปรดทราบว่าการส่งผ่านวิดีโอสตรีมเป็นวงจรที่ซับซ้อนของกระบวนการ กระบวนการที่เกิดขึ้นภายในห่วงโซ่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการส่งวิดีโอโดยรวมเป็นผลให้ข้อบกพร่องที่ร้ายแรงภายในห่วงโซ่มีผลต่อการเชื่อมโยงที่ตามมาทั้งหมดและนำไปสู่การเสื่อมสภาพในคุณภาพของการส่งวิดีโอโดยทั่วไป แน่นอนว่าวิธีการที่มีการใช้รูปแบบการบีบอัดที่เลือกและวิธีการจัดการโดยมันก็มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการบรรลุประสิทธิภาพที่ดีที่สุดโดยไม่คำนึงถึงรูปแบบการบีบอัดที่เลือก

MPEG-2: ตัวแปลงสัญญาณ "ล้าสมัย"

อัลกอริธึมการบีบอัดวิดีโอเช่น MPEG-2 และ H.264 เป็นตัวแปลงสัญญาณที่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCP) เพื่อลดข้อมูลของสัญญาณวิดีโอระหว่างเฟรมเฟรมตัวแปลงสัญญาณเหล่านี้ใช้อัลกอริทึมการทำนาย intercader สาระสำคัญของอัลกอริทึมนี้ประกอบด้วยวิธีการเข้ารหัสที่แตกต่างเมื่อเฟรมที่ตามมาเปรียบเทียบกับต้นฉบับหลังจากที่การเข้ารหัสกำลังเข้ารหัสเฉพาะพิกเซลที่มีการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น
เป็นผลให้จำนวนพิกเซลที่ต้องเข้ารหัสและการส่งจะลดลง เมื่อลำดับที่เข้ารหัสดังกล่าวถูกส่งไปยังหน้าจอทีวีวิดีโอที่ได้รับจะไม่แตกต่างจากลำดับต้นฉบับของเฟรม
การปรากฏตัวของ MPEG-2 เนื่องจากความต้องการสัญญาณออกอากาศที่อัตราการส่งข้อมูลที่สูงขึ้น - สัญญาณ SD-Format (ค่าอัตราบิตจาก 3 MB / S ถึง 15 MB / s) และรูปแบบ HD (อัตราบิตจาก 15 MB / S ถึง 30 MB / จาก) เมื่อส่งวิดีโอโดยใช้วิธีการบีบอัดขั้นตอนการผ่าตัด MPEG-2 แต่ละเฟรมที่เข้ารหัสในลำดับภาพสามารถส่งเป็นเฟรมที่บีบอัดอิสระ ("I-Frame"), กรอบบีบอัดโดยใช้การทำนายการเคลื่อนไหวในทิศทางเดียว ("p-frame ") และเฟรมที่ถูกบีบอัดโดยใช้การทำนายการเคลื่อนไหวในสองทิศทาง (" B-Frame ") เนื่องจากการลดลงของความซ้ำซ้อนเชิงพื้นที่และชั่วคราวของ MPEG-2 ให้การบีบอัดที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามการใช้ "B-Frames" นำไปสู่การปรากฏตัวของความล่าช้าในการแจ้งเตือนซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวน "B-Frames" ที่ส่ง ด้วยการส่ง "B-Frames" จำนวนมากความล่าช้านี้อาจมีความสำคัญมาก
MPEG-2 ยังคงเป็นตัวแปลงสัญญาณที่แพร่หลายและถือเป็นตัวเลือกที่แข่งขันได้เนื่องจากต้นทุนการแนะนำและการสนับสนุนการเรนเดอร์สีที่หลากหลาย - 4: 2: 2 อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด จำนวนหนึ่งซึ่งเกิดจากตัวแปลงสัญญาณเองและมาตรฐานที่ควบคุมการใช้งาน
ตัวอย่างเช่น MPEG-2 เมื่อเทียบกับตัวแปลงสัญญาณคู่แข่งต้องการตามกฎแล้วแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าวิดีโอคุณภาพสูงเพียงพอ เนื่องจากโครงสร้างบิตสตรีมมิ่งของสัญญาณและแบบฟอร์มการถ่ายโอนในรูปแบบของแพ็กเก็ตแยกต่างหากสัญญาณที่เข้ารหัสใน MPEG-2 นั้นมีความไวต่อข้อผิดพลาดและการสูญเสียข้อมูลใด ๆ การสูญเสียหรือความเสียหายของหนึ่งในแพคเกจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการถอดรหัสซึ่งนำไปสู่ \u200b\u200b"เสีย" เฟรมหรือการบิดเบือนภาพที่แสดงออกและสิ่งนี้จะนำไปสู่การยกเลิกการใช้งาน MPEG-2 ในสภาพแวดล้อมทางโทรทัศน์ระดับมืออาชีพ .

H.264: ตัวแปลงสัญญาณรุ่นต่อไป

H.264 หรือ MPEG-4 ส่วนที่ 10 (การเข้ารหัสวิดีโอขั้นสูง) ตัวแปลงสัญญาณได้รับการพัฒนาเป็นทางเลือกแทนตัวแปลงสัญญาณ MPEG-2 และโดดเด่นด้วยประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นและชุดเครื่องมือที่กว้างขึ้นซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงความยืดหยุ่นสูงเกี่ยวกับการส่งข้อมูล อันเป็นผลมาจาก H.264 เมื่อเทียบกับ MPEG-2 ให้คุณภาพวิดีโอที่เทียบเท่ากับอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่ต่ำกว่า เมื่อเปลี่ยนเป็นการเข้ารหัส H.264 เมื่อเทียบกับ MPEG-2 แบนด์วิดท์เพียงพอที่จะส่งภาพที่มีคุณภาพเดียวกันสามารถลดได้สูงสุดถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ตัวแปลงสัญญาณนี้ใช้สถาปัตยกรรมแบบอสมมาตร ความซับซ้อนของการคำนวณจะลดลงในนั้นซึ่งทำให้ความยืดหยุ่นสูงเพียงพอที่จะใช้ตัวแปลงสัญญาณนี้กับแอปพลิเคชันที่หลากหลายรวมถึงการออกอากาศที่เก็บข้อมูลและการถ่ายโอนข้อมูลเกี่ยวกับการสื่อสารมัลติมีเดียไร้สาย
อัลกอริทึมการบีบอัด H.264 คล้ายกับอัลกอริทึม MPEG-2 และขึ้นอยู่กับหลักการพื้นฐานเดียวกันรวมถึงการชดเชยการเคลื่อนไหวด้วยขนาดบล็อกตัวแปรและการแปลงแบบ cosine แบบไม่ต่อเนื่อง นอกจากนี้ H.264 มีลักษณะการทำงานและความน่าเชื่อถือสูง มันดำเนินการทั้งการทำนายเชิงพื้นที่ในการเข้ารหัส intraframe และการประมาณการของการเคลื่อนไหวในระหว่างการเข้ารหัส intercader ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการบีบอัด เมื่อการเข้ารหัสของ Intraframe แต่ละเฟรมถูกเข้ารหัสด้วยตัวเองโดยไม่ต้องใช้ข้อมูลของเฟรมใกล้เคียง นอกจากนี้ H.264 ใช้การประมวลผลขั้นตอนก่อนการใช้พิกเซลใกล้เคียงจากบล็อกที่เข้ารหัสก่อนหน้านี้สำหรับสิ่งนี้ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบเมื่อเทียบกับความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ Intrafoon
คุณสมบัติที่สำคัญของมาตรฐานนี้คือประสิทธิภาพของการบีบอัดและการถ่ายโอนข้อมูลรวมถึงการเน้นการบีบอัดของแอปพลิเคชันที่หลากหลาย เนื่องจากความจริงที่ว่าในวันนี้ Codec รักษาโปรไฟล์ 17 โปรไฟล์และ 16 ระดับซึ่งแต่ละระดับมีวัตถุประสงค์ที่ระดับของแอปพลิเคชั่นวิดีโอที่ส่งผ่านยอดนิยมที่เฉพาะเจาะจงความยืดหยุ่นสูงและความสามารถในการปรับขยายได้
รูปแบบ H.264 โดดเด่นด้วยข้อ จำกัด เดียวกันสำหรับรูปแบบ MPEG-2 ในท้ายที่สุดข้อ จำกัด เหล่านี้เกี่ยวข้องกับความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีที่มีอยู่ซึ่งป้องกันการใช้รูปแบบ H.264 ในสภาพแวดล้อมการออกอากาศมืออาชีพ ในวันที่ Codec ขั้นสูงทางเทคโนโลยีที่เข้ากันได้กับมาตรฐานการออกอากาศคือ H.264 ซึ่งดำเนินการบีบอัดวิดีโอด้วยความเร็ว 80 MB / s จำกัด ด้วยความละเอียด 8 บิต การใช้งานเครือข่ายตาม H.264 อาจมีราคาแพง ค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับมาตรฐานการแข่งขันสามารถสูงขึ้นสี่เท่าเนื่องจากต้นทุนและการใช้พลังงาน ด้วยความไม่สมมาตรทางสถาปัตยกรรมของตัวแปลงสัญญาณความประทับใจอาจเป็นความประทับใจที่ตัวถอดรหัสคุณภาพสูงมีต้นทุนต่ำด้วยผลลัพธ์ที่ผู้ใช้มักจะประหลาดใจมากด้วยราคาสูงสำหรับนักสู้วิดีโอมืออาชีพ

JPEG2000: การเลือกวิธีการบีบอัดแบบก้าวหน้า

วิธี JPEG2000 ที่นำเสนอโดยตลาดที่ทันสมัยเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญ ระบบมาตรฐานและการเข้ารหัส JPEG2000 ขึ้นอยู่กับการบีบอัดภาพ "เทคโนโลยีเวฟเล็ต" ในขั้นต้นมันรู้สึกว่าไม่เป็นตัวแปลงสัญญาณสำหรับการบีบอัดวิดีโอ แต่เป็นการบีบอัดตัวแปลงสัญญาณของภาพกราฟิก รูปแบบการเข้ารหัส Intrafoon ที่นำไปใช้ในนั้นมีข้อดีหลายประการของวงจรทั้งหมดของการออกอากาศ - การจัดส่งการก่อตัวรวมถึงการกระจายหลักและรอง
JPEG2000 เมื่อเทียบกับรูปแบบ H.264 และ MPEG-2 ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องคุณภาพของภาพที่ยอดเยี่ยม (ดูรูปที่ 1) JPEG2000 ทำการเข้ารหัสภายในเฟรมเต็มในขณะที่รูปแบบการบีบอัดอื่น ๆ ต้องการภาพที่จะแยกเป็นบล็อกที่เล็กกว่าซึ่งเป็นผลมาจากการเสื่อมสภาพของคุณภาพเกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอและอาจแตกต่างกันภายในกรอบ สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของการบิดเบือนที่น่ารำคาญสายตาที่เรียกว่า "การปิดกั้นเอฟเฟกต์" ในกรณีของ JPEG2000 การสูญเสียคุณภาพที่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งภูมิภาคของเฟรมและมองเห็นด้วยสายตาเป็นความราบรื่นของขอบในคำอื่น ๆ มีความเบลอ การบิดเบือนดังกล่าวนั้นน่ารำคาญน้อยกว่า "การปิดกั้นเอฟเฟกต์" เนื่องจากความเบลอไปในระดับที่มากขึ้นสอดคล้องกับการรับรู้ตามธรรมชาติของดวงตามนุษย์ JPEG2000 มีโอกาสพิเศษในการส่งข้อมูลในแบบฟอร์มดั้งเดิมสำหรับการประมวลผลที่ตามมา ด้วยการให้คุณภาพสูงในระดับที่ต่ำกว่าการส่งผ่านคุณภาพสูงสู่ระดับที่สูงขึ้นเป็นไปได้ วิดีโอ JPEG2000 ยังคงไม่บุบสลายในทางปฏิบัติเมื่อการเข้ารหัส / ถอดรหัสหลายรอบถูกนำมาใช้ สิ่งนี้ช่วยให้คุณประหยัดวิดีโอคุณภาพสูงส่งผ่านบนห่วงโซ่นี้

JPEG2000 โดดเด่นด้วยเวลาล่าช้าต่ำ - ประมาณ 1.5 เฟรมหรือน้อยกว่าในวงจรการถอดรหัสการเข้ารหัสทั้งหมด พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญต่อแอปพลิเคชันแบบโต้ตอบและสามารถนำไปสู่การขาดการสื่อสารเมื่อย้ายจากเฟรมหนึ่งไปยังเฟรมถัดไป เวลาล่าช้าต่ำของการสั่งซื้อ 45 ms ในการบีบอัดของการไหลของ HD เป็นข้อได้เปรียบเมื่อเทียบกับรูปแบบ H.264 และ MPEG-2 เวลาที่ล่าช้าซึ่งเข้าถึงได้จากหนึ่งถึงสองวินาที
อัตราการส่งสูงซึ่งทำได้ผ่านการบีบอัด JPEG2000 ยังมีความสำคัญเช่นกัน เมื่อเปรียบเทียบโครงการที่ใช้งานแล้วจะมีการตั้งข้อสังเกตว่าตามกฎแล้ว JPEG2000 สามารถทำงานได้ที่ความเร็วสูงมาก - สูงกว่า H.264 มาก ในการส่งภาพคุณภาพสูงนี่เป็นจุดสำคัญเนื่องจากแบนด์วิดธ์สามารถ จำกัด เฉพาะโครงสร้างพื้นฐานที่เฉพาะเจาะจง แต่ความกว้างแบนด์วิดธ์ไม่จำเป็นต้องมีความสำคัญ ตัวอย่างเช่นวิดีโอ HD ที่ 1.5 GB / S ไม่สามารถถ่ายโอนผ่านเครือข่ายอีเธอร์เน็ตเป็น 1 Gbps แต่เพื่อจุดประสงค์นี้สามารถไฮไลต์ช่องทั้งหมดได้ ดังนั้นการส่งวิดีโอ HD จึงสามารถดำเนินการได้หากคุณใช้แบนด์วิดท์ทั้งหมดและใช้การบีบอัด "แสง" JPEG2000 เพื่อให้ได้ทั้งคุณภาพสูงสุดและปรับให้เข้ากับความกว้างของช่องหรือเมื่อมีความเหมาะสมเข้ารหัสโดยใช้การบีบอัดทางคณิตศาสตร์ การสูญเสียด้วยมุมมองเพื่อยกเว้นการสูญเสียข้อมูลวิดีโอ
หนึ่งในข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของรูปแบบ JPEG2000 คือความยืดหยุ่น การถ่ายโอนข้อมูลที่เป็นไปได้โดยหลายประเภทโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย - Ethernet / IP, Sonet / SDH / PDH และไฟเบอร์ เมื่อข้อมูลเต็มไปด้วย JPEG2000 ใน ASI-thread วิดีโอสามารถส่งได้ทุกที่ทุกเวลาและในระยะทางใดก็ได้ JPEG2000 ทำการเข้ารหัสอิสระของแต่ละฟิลด์และแต่ละเฟรมความสว่างและส่วนประกอบสี คุณภาพที่ประสบความสำเร็จในการบีบอัดคณิตศาสตร์โดยไม่สูญเสียเทียบได้กับคุณภาพของการบีบอัดทางคณิตศาสตร์ที่มีการสูญเสีย วิดีโอสามารถเข้ารหัสโดยการบีบอัดคณิตศาสตร์โดยไม่สูญเสีย แต่เนื่องจากแบนด์วิดท์ไม่เพียงพอของช่องสามารถตัดและแปลงเป็นการบีบอัดด้วยการสูญเสีย
โครงสร้างสำหรับ JPEG2000 เป็นลักษณะของความซับซ้อนในระดับเดียวกันทั้งสำหรับกระบวนการเข้ารหัสและกระบวนการถอดรหัส เนื่องจาก JPEG2000 เป็นตัวแปลงสัญญาณแบบสมมาตรฮาร์ดแวร์เดียวกันสามารถให้เป็นตัวเข้ารหัสและเป็นตัวถอดรหัสในขณะที่ตัวแปลงสัญญาณแบบอสมมาตรต้องการฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูง ความซับซ้อนที่ค่อนข้างต่ำของ JPEG2000 มีข้อได้เปรียบในต้นทุนเงินทุนและต้นทุนการดำเนินงานและลดต้นทุนพลังงานเครือข่าย

มาสรุปกัน

ตัวแปลงสัญญาณแต่ละรายการที่กล่าวถึงในบทความมีบทบาทสำคัญในด้านการถ่ายโอนข้อมูลคุณภาพสูง H.264 / MPEG-4 และ MPEG-2 Codecs ยังคงมีความเกี่ยวข้องในด้านการถ่ายทอดโทรทัศน์ระดับมืออาชีพ พวกเขาให้คุณภาพสูงในเครือข่ายความจุต่ำ แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นตัวเลือกที่ถูกต้องเพียงอย่างเดียวในแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้ทั้งหมด
JPEG2000 ให้คุณภาพของภาพสูงและเวลาหน่วงต่ำเมื่อเข้ารหัสในหลายรอบ จนถึงปัจจุบันเขายืนยันความสำคัญในทุกด้านของเทคโนโลยีวิดีโอในสาขาข้อมูลบนเครือข่าย IP และ 3G รวมถึงในเทคโนโลยี HD และ 3D
นอกเหนือจากคุณภาพและโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายในกระบวนการของการเปรียบเทียบและวิธีการบีบอัดมีความจำเป็นต้องคำนึงถึงระดับของต้นทุนทรัพยากรและต้นทุน โดยทั่วไปวิธีการบีบอัด MPEG-2 และ H.264 มีราคาแพงใช้พลังงานอย่างเข้มข้นและต้องการการใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อน
เนื่องจากตัวแปลงสัญญาณ JPEG2000 เมื่อเทียบกับผู้อื่นต้องใช้พลังงานน้อยลงและโดยทั่วไปให้ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นความยืดหยุ่นและคุณภาพของภาพก็จะเปิดอนาคตที่ยอดเยี่ยม จำนวนผู้ให้บริการออกอากาศทั่วโลกที่เพิ่มขึ้นเช่นเดียวกับ บริษัท โทรทัศน์ใช้ JPEG2000 เพื่อออกอากาศกิจกรรมขนาดใหญ่ที่สำคัญทั่วโลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ความสามารถของเครือข่าย IP อย่างไรก็ตามสถานการณ์ที่มีอยู่มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาและอาจเกิดขึ้นในวันพรุ่งนี้เราจะปรากฏเป็นวิธีการบีบอัด "ที่ยุ่งยาก" ใหม่

วันนี้กล้องสังเกตการณ์สามารถมองเห็นได้เกือบทุกขั้นตอน นอกจากนี้คุณยังวางแผนที่จะติดตั้งกล้องหนึ่งตัวขึ้นไปที่บ้าน อุปกรณ์ดังกล่าวทำงานกับไฟล์วิดีโอของรูปแบบ 64 หรือ H.264 แต่วิธีดูวิดีโอและวิธีการเปิดไฟล์จะพิจารณาในบทความ

ความแตกต่างและความคล้ายคลึงกันของรูปแบบ 264 และ H.264

รูปแบบ. 264 - สิ่งเหล่านี้เป็นหัวข้อพื้นฐานที่ไม่ได้รับการรักษาของไฟล์วิดีโอ H.264-ES (เรียกอีกอย่างว่าไฟล์วิดีโอชั่วคราว MPEG-4) ในทางกลับกัน H.264-ES เป็นส่วนหนึ่งของข้อมูลจำเพาะรูปแบบ H.264 รุ่น DVR เก่าเขียนวิดีโอในรูปแบบ 264 ไฟล์วิดีโอดังกล่าวไม่สามารถใช้สำหรับการรับชมโดยตรงโดยผู้เล่นทั่วไปและต้องการการประมวลผลโดยโปรแกรมพิเศษ

ช่วยให้คุณลดวิดีโอให้มีขนาดต่ำสุด หลังจากวิดีโอการบีบอัดเต็มคุณภาพวิดีโอและเสียงยังคงอยู่ในระดับสูง รูปแบบนี้มีกล้องวงจรปิดวิดีโอและเครื่องบันทึกวิดีโอตัวอย่างใหม่ ไฟล์ H.264 เรียกว่า MPEG-4 ส่วนที่ 10 AVC / H.264 แม้จะมีชื่อที่ยาวนานและน่ากลัวบนเครือข่ายมันง่ายมากที่จะค้นหาเครื่องเล่นไฟล์ H.264

หากต้องการเปิดไฟล์ดังกล่าวคุณต้องใช้วิธีใดวิธีหนึ่งต่อไปนี้:

• ใช้โปรแกรมพิเศษและสาธารณูปโภค
• ทำการแปลงไฟล์วิดีโอ

เปิดวิดีโอ H.264

โปรแกรมและตัวแปลงที่เป็นที่นิยมเกือบทั้งหมดทำงานกับรูปแบบ H.264 เป็นที่นิยม:

ทำงานกับ Format.264

ลองพิจารณารายละเอียดมากกว่าที่จะเปิดไฟล์ 264 จากกล้อง DVR หรือกล้องสังเกตการณ์

โปรแกรมพิเศษ

สำหรับการเปิดวิดีโอ 264 โปรแกรมต่อไปนี้จะมีประโยชน์:

ไฟล์วิดีโอ 264 คุณสามารถรวมหรือตัดการเชื่อมต่อ วิธีการทำเช่นนี้เราจะดูเพิ่มเติม

ค่าสาธารณูปโภค

ในการเล่น File.264 คุณต้องใส่ไว้ในรูปแบบคอนเทนเนอร์ที่สามารถจดจำเครื่องเล่นสื่อใด ๆ เพื่อจุดประสงค์นี้เราขอแนะนำให้ใช้หนึ่งในสาธารณูปโภคต่อไปนี้:

1. DEMUXER - สามารถสร้างระเบียน DSM หรือ MPC เป็นที่น่าสังเกตว่าไฟล์ DSM สามารถเล่นได้ในยูทิลิตี้นี้เท่านั้น
2. mkvcleaver - กับมันคุณสามารถตัดวิดีโอ v.mkv
3. MKVMerge - สามารถเปลี่ยนตัดรวมหรือตัดการเชื่อมต่อไฟล์วิดีโอ หลังจากประมวลผลวิดีโอคุณภาพของวิดีโอไม่เสื่อมสภาพและรูปแบบกำลังเปลี่ยน n.mkv
4. Haali Muxer - สามารถช่วยในการแปลงการรวมหรือตัดการเชื่อมต่อไฟล์วิดีโอ หลังจากประมวลผลวิดีโอแล้วมันเป็นรูปแบบที่กำหนด MKV