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    Diferencia, codificación y aplicación de MPEG-4 y H264

     

     MPEG4 es una tecnología de compresión adecuada para vigilancia
     
      MPEG4 se anunció en noviembre de 1998. El estándar internacional MPEG4, que originalmente se esperaba que se pusiera en uso en enero de 1999, no es solo para codificación de video y audio a una cierta tasa de bits, sino que también presta más atención a la interactividad y flexibilidad sistemas multimedia. Los expertos del grupo de expertos MPEG están trabajando arduamente para la formulación de MPEG-4. El estándar MPEG-4 se utiliza principalmente en videoteléfono, correo electrónico de vídeo y noticias electrónicas, etc. Sus requisitos de velocidad de transmisión son relativamente bajos, entre 4800-64000bits / seg, y la resolución está entre 4800-64000bits / seg. Es 176X144. MPEG-4 utiliza un ancho de banda muy estrecho, comprime y transmite datos a través de la tecnología de reconstrucción de cuadros, con el fin de obtener la menor cantidad de datos y obtener la mejor calidad de imagen.


     
       Comparado con MPEG-1 y MPEG-2, la característica de MPEG-4 es que es más adecuado para servicios AV interactivos y monitoreo remoto. MPEG-4 es el primer estándar de imagen dinámica que lo cambia de pasivo a activo (ya no solo está mirando, lo que le permite unirse, es decir, interactivo); otra característica es su amplitud; desde la fuente, MPEG-4 intenta combinar objetos naturales con objetos hechos por el hombre (en el sentido de efectos visuales). El objetivo de diseño de MPEG-4 también tiene una mayor adaptabilidad y escalabilidad. MPEG4 intenta lograr dos objetivos:

       1. Comunicación multimedia a baja tasa de bits;
      2. Es la síntesis de la comunicación multimedia en múltiples industrias.

     

      De acuerdo con este objetivo, MPEG4 introduce objetos AV (Audio / Visaul Objects), haciendo posible operaciones más interactivas. La resolución de calidad de video de MPEG-4 es relativamente alta y la velocidad de datos es relativamente baja. La razón principal es que MPEG-4 adopta la tecnología ACE (Eficiencia de decodificación avanzada), que es un conjunto de reglas de algoritmos de codificación que se utilizan en MPEG-4 por primera vez. La orientación del objetivo relacionada con ACE puede permitir velocidades de datos muy bajas. En comparación con MPEG-2, puede ahorrar un 90% del espacio de almacenamiento. MPEG-4 también se puede actualizar ampliamente en transmisiones de audio y video. Cuando el video cambia entre 5kb / sy 10Mb / s, la señal de audio se puede procesar entre 2kb / sy 24kb / s. Es especialmente importante enfatizar que el estándar MPEG-4 es un método de compresión orientado a objetos. No se trata simplemente de dividir la imagen en algunos bloques como MPEG-1 y MPEG-2, sino que según el contenido de la imagen, los objetos (objetos, personajes, fondo) se separan para realizar la codificación intracuadro e intertrama y compresión, y permite la asignación flexible de tasas de código entre diferentes objetos. Se asignan más bytes a objetos importantes y menos bytes a objetos secundarios. Por lo tanto, la relación de compresión se mejora mucho, de modo que puede obtener mejores resultados con una tasa de código más baja. El método de compresión orientado a objetos de MPEG-4 también hace que la función de detección de imagen y la precisión se reflejen más. La función de detección de imágenes permite que el sistema de grabación de video del disco duro tenga una mejor función de alarma de movimiento de video.


     
    En resumen, MPEG-4 es un estándar de codificación de video completamente nuevo con baja tasa de bits y alta relación de compresión. La velocidad de transmisión es 4.8 ~ 64kbit / sy ocupa un espacio de almacenamiento relativamente pequeño. Por ejemplo, para una pantalla a color con una resolución de 352 × 288, cuando el espacio ocupado por cada fotograma es de 1.3 KB, si selecciona 25 fotogramas / segundo, requerirá 120 KB por hora, 10 horas por día, 30 días por mes y 36 GB por canal al mes. Si son 8 canales, se requieren 288 GB, lo que obviamente es aceptable.

     

       Hay muchos tipos de tecnologías en esta área, pero las más básicas y las más utilizadas al mismo tiempo son MPEG1, MPEG2, MPEG4 y otras tecnologías. MPEG1 es una tecnología con una alta relación de compresión pero peor calidad de imagen; mientras que la tecnología MPEG2 se centra principalmente en la calidad de la imagen y la relación de compresión es pequeña, por lo que requiere un gran espacio de almacenamiento; La tecnología MPEG4 es una tecnología más popular hoy en día, el uso de esta tecnología puede ser. Ahorra espacio, tiene una alta calidad de imagen y no requiere un gran ancho de banda de transmisión de red. Por el contrario, la tecnología MPEG4 es relativamente popular en China y también ha sido reconocida por expertos de la industria.


     
      Según la introducción, dado que el estándar MPEG4 utiliza líneas telefónicas como medio de transmisión, los decodificadores se pueden configurar en el sitio de acuerdo con los diferentes requisitos de la aplicación. La diferencia entre este y el método de codificación de compresión basado en hardware dedicado es que el sistema de codificación es abierto y se pueden agregar módulos de algoritmo nuevos y efectivos en cualquier momento. MPEG4 ajusta el método de compresión de acuerdo con las características espaciales y temporales de la imagen, para obtener una mayor relación de compresión, menor flujo de código de compresión y mejor calidad de imagen que MPEG1. Los objetivos de su aplicación son la transmisión de banda estrecha, la compresión de alta calidad, las operaciones interactivas y las expresiones que integran objetos naturales con objetos hechos por el hombre, al mismo tiempo que enfatizan particularmente la amplia adaptabilidad y escalabilidad. Por tanto, MPEG4 se basa en las características de descripción de escena y diseño orientado al ancho de banda, lo que lo hace muy adecuado para el campo de la videovigilancia, lo que se refleja principalmente en los siguientes aspectos:


      1. Se ahorra espacio de almacenamiento: el espacio necesario para adoptar MPEG4 es 1/10 del de MPEG1 o M-JPEG. Además, dado que MPEG4 puede ajustar automáticamente el método de compresión de acuerdo con los cambios de escena, puede garantizar que la calidad de la imagen no se degrade para imágenes fijas, escenas deportivas generales y escenas de actividad intensa. Es un método de codificación de video más efectivo.

      2. Alta calidad de imagen: la resolución de imagen más alta de MPEG4 es 720x576, que se acerca al efecto de imagen del DVD. MPEG4 basado en el modo de compresión AV determina que puede garantizar una buena definición para objetos en movimiento, y el tiempo / tiempo / calidad de imagen es ajustable.

            3. El requisito de ancho de banda de transmisión de red no es alto: debido a que la relación de compresión de MPEG4 es más de 10 veces mayor que la de MPEG1 y M-JPEG de la misma calidad, el ancho de banda ocupado durante la transmisión de red es solo aproximadamente 1/10 de ese de MPEG1 y M-JPEG de la misma calidad. . Bajo los mismos requisitos de calidad de imagen, MPEG4 solo necesita un ancho de banda más estrecho.

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    Aspectos técnicos destacados del nuevo estándar de codificación de video H.264

      Resumen:

      Para aplicaciones prácticas, la recomendación H.264 formulada conjuntamente por las dos principales organizaciones internacionales de normalización, ISO / IEC e ITU-T, es un nuevo desarrollo en la tecnología de codificación de video. Tiene sus características únicas en estimación de movimiento multimodo, transformación de enteros, codificación de símbolos VLC unificada y sintaxis de codificación en capas. Por lo tanto, el algoritmo H.264 tiene una alta eficiencia de codificación y sus perspectivas de aplicación deberían ser evidentes.
     

     

       Palabras clave: video codificación imagen comunicación JVT

       Desde la década de 1980, la introducción de dos series principales de estándares internacionales de codificación de video, MPEG-x formulado por ISO / IEC y H.26x formulado por ITU-T, marcó el comienzo de una nueva era de aplicaciones de almacenamiento y comunicación de video. Desde las recomendaciones de codificación de video H.261 hasta H.262 / 3, MPEG-1/2/4, etc., existe un objetivo común que se persigue constantemente, es decir, obtener la mayor cantidad posible con la menor tasa de bits posible. (o capacidad de almacenamiento). Buena calidad de imagen. Además, a medida que aumenta la demanda del mercado de transmisión de imágenes, el problema de cómo adaptarse a las características de transmisión de los diferentes canales se hace cada vez más evidente. Este es el problema que debe resolver el nuevo estándar de video H.264 desarrollado conjuntamente por IEO / IEC e ITU-T.

     
       H.261 es la primera sugerencia de codificación de video, el propósito es estandarizar la tecnología de codificación de video en las aplicaciones de video teléfono y TV de conferencia en red ISDN. El algoritmo que utiliza combina un método de codificación híbrido de predicción entre cuadros que puede reducir la redundancia temporal y la transformación DCT que puede reducir la redundancia espacial. Coincide con el canal ISDN y su tasa de código de salida es p × 64 kbit / s. Cuando el valor de p es pequeño, solo se pueden transmitir imágenes con baja definición, lo que es adecuado para llamadas de televisión cara a cara; cuando el valor de p es grande (como p> 6), se pueden transmitir imágenes de televisión de conferencia con mejor definición. H.263 recomienda un estándar de compresión de imágenes de baja tasa de bits, que técnicamente es una mejora y expansión de H.261, y admite aplicaciones con una tasa de bits inferior a 64 kbit / s. Pero, de hecho, H.263 y posteriores H.263 + y H.263 ++ se han desarrollado para admitir aplicaciones de tasa de bits completa. Se puede ver por el hecho de que admite muchos formatos de imagen, como Sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF e incluso 16CIF y otros formatos.

     

      La tasa de código del estándar MPEG-1 es de aproximadamente 1.2 Mbit / s, y puede proporcionar 30 fotogramas de imágenes de calidad CIF (352 × 288). Está formulado para el almacenamiento de video y la reproducción de discos CD-ROM. El algoritmo básico de la parte de codificación de video estándar MPEG-261 es similar a H.263 / H.1, y también se adoptan medidas tales como predicción entre cuadros con compensación de movimiento, DCT bidimensional y codificación de longitud de ejecución VLC. Además, se introducen conceptos como intratrama (I), trama predictiva (P), trama predictiva bidireccional (B) y trama DC (D) para mejorar aún más la eficiencia de codificación. Sobre la base de MPEG-2, el estándar MPEG-4 ha realizado algunas mejoras para mejorar la resolución de imagen y la compatibilidad con la televisión digital. Por ejemplo, la precisión de su vector de movimiento es de medio píxel; en operaciones de codificación (como estimación de movimiento y DCT) Distinguir entre "cuadro" y "campo"; introducir tecnologías de escalabilidad de codificación, como escalabilidad espacial, escalabilidad temporal y escalabilidad de la relación señal / ruido. El estándar MPEG-4 introducido en los últimos años ha introducido la codificación basada en objetos audiovisuales (AVO: Audio-Visual Object), que mejora enormemente las capacidades interactivas y la eficiencia de codificación de las comunicaciones de vídeo. MPEG-4 también adoptó algunas tecnologías nuevas, como codificación de formas, DCT adaptativo, codificación de objetos de vídeo de formas arbitrarias, etc. Pero el codificador de video básico de MPEG-263 todavía pertenece a un tipo de codificador híbrido similar al H.XNUMX.

     

       En resumen, la recomendación H.261 es una codificación de video clásica, H.263 es su desarrollo y la reemplazará gradualmente en la práctica, utilizada principalmente en comunicaciones, pero las numerosas opciones de H.263 a menudo hacen que los usuarios se sientan perdidos. La serie de estándares MPEG ha evolucionado desde aplicaciones para medios de almacenamiento hasta aplicaciones que se adaptan a medios de transmisión. El marco básico de su codificación de video principal es consistente con H.261. Entre ellos, la parte llamativa de "codificación basada en objetos" de MPEG-4 se debe a que todavía existen obstáculos técnicos y es difícil de aplicar universalmente. Por lo tanto, la nueva propuesta de codificación de video H.264 desarrollada sobre esta base supera las debilidades de los dos, introduce un nuevo método de codificación en el marco de la codificación híbrida, mejora la eficiencia de la codificación y se enfrenta a aplicaciones prácticas. Al mismo tiempo, fue formulado conjuntamente por las dos principales organizaciones internacionales de normalización y sus perspectivas de aplicación deberían ser evidentes.

     

    1. H.264 de JVT
    H.264 es un nuevo estándar de codificación de video digital desarrollado por el equipo de video conjunto (JVT: equipo de video conjunto) de VCEG (Grupo de expertos en codificación de video) de ITU-T y MPEG (Grupo de expertos en codificación de imágenes en movimiento) de ISO / IEC. Es parte 10 de ITU-T's H.264 y ISO / IEC's MPEG-4. La solicitud de borradores comenzó en enero de 1998. El primer borrador se completó en septiembre de 1999. El modelo de prueba TML-8 se desarrolló en mayo de 2001. La placa FCD de H.264 se aprobó en la quinta reunión de JVT en junio de 5.. La norma está actualmente en desarrollo y se espera que se adopte oficialmente en la primera mitad del próximo año.

     

      H.264, como el estándar anterior, también es un modo de codificación híbrido de DPCM más codificación de transformación. Sin embargo, adopta un diseño conciso de "retorno a lo básico", sin muchas opciones, y obtiene un rendimiento de compresión mucho mejor que H.263 ++; refuerza la adaptabilidad a varios canales y adopta una estructura y sintaxis "compatibles con la red". Propicio para el procesamiento de errores y pérdida de paquetes; una amplia gama de objetivos de aplicación para satisfacer las necesidades de diferentes velocidades, diferentes resoluciones y diferentes ocasiones de transmisión (almacenamiento); su sistema básico es abierto y no se requieren derechos de autor para su uso.

     

    Técnicamente, hay muchos aspectos destacados en el estándar H.264, como la codificación de símbolos VLC unificada, la estimación de desplazamiento multimodo de alta precisión, la transformación de enteros basada en bloques 4 × 4 y la sintaxis de codificación en capas. Estas medidas hacen que el algoritmo H.264 tenga una eficiencia de codificación muy alta, con la misma calidad de imagen reconstruida, puede ahorrar alrededor del 50% de la tasa de código que H.263. La estructura de flujo de código de H.264 tiene una fuerte adaptabilidad de red, aumenta las capacidades de recuperación de errores y puede adaptarse bien a la aplicación de redes IP e inalámbricas.

     

    2. Aspectos técnicos destacados del H264

     

      Diseño en capas
    El algoritmo H.264 se puede dividir conceptualmente en dos capas: la capa de codificación de video (VCL: Capa de codificación de video) es responsable de la representación eficiente del contenido de video, y la capa de abstracción de red (NAL: Capa de abstracción de red) es responsable de la forma adecuada requerido por la red. Empaquetar y transmitir datos. La estructura jerárquica del codificador H.264 se muestra en la Figura 1. Se define una interfaz basada en paquetes entre VCL y NAL, y el empaquetado y la señalización correspondiente son parte de NAL. De esta manera, VCL y NAL completan las tareas de alta eficiencia de codificación y facilidad de uso de la red, respectivamente.


      La capa VCL incluye codificación híbrida de compensación de movimiento basada en bloques y algunas características nuevas. Al igual que los estándares de codificación de video anteriores, H.264 no incluye funciones como preprocesamiento y posprocesamiento en el borrador, lo que puede aumentar la flexibilidad del estándar.


      NAL es responsable de utilizar el formato de segmentación de la red de capa inferior para encapsular datos, incluido el entramado, la señalización de canal lógico, la utilización de la información de tiempo o la señal de fin de secuencia, etc. Por ejemplo, NAL admite formatos de transmisión de video en canales con conmutación de circuitos, y admite formatos de transmisión de video en Internet usando RTP / UDP / IP. NAL incluye su propia información de encabezado, información de estructura de segmento e información de carga real, es decir, los datos de VCL de capa superior. (Si se utiliza tecnología de segmentación de datos, los datos pueden constar de varias partes).


       Estimación de movimiento multimodo de alta precisión

       H.264 admite vectores de movimiento con precisión de 1/4 o 1/8 píxeles. Con una precisión de 1/4 de píxel, se puede utilizar un filtro de 6 tomas para reducir el ruido de alta frecuencia. Para vectores de movimiento con una precisión de 1/8 píxeles, se puede utilizar un filtro de 8 tomas más complejo. Al realizar la estimación de movimiento, el codificador también puede seleccionar filtros de interpolación "mejorados" para mejorar el efecto de la predicción.

     

       En la predicción de movimiento de H.264, un macrobloque (MB) se puede dividir en diferentes subbloques de acuerdo con la Figura 2 para formar 7 modos diferentes de tamaños de bloque. Esta división detallada, flexible y multimodo es más adecuada para la forma de los objetos en movimiento reales en la imagen, mejorando enormemente

     

    Se mejora la precisión de la estimación del movimiento. De esta forma, cada macrobloque puede contener 1, 2, 4, 8 o 16 vectores de movimiento.

     

       En H.264, el codificador puede utilizar más de un cuadro anterior para la estimación de movimiento, que es la denominada tecnología de referencia de cuadros múltiples. Por ejemplo, si 2 o 3 cuadros son simplemente cuadros de referencia codificados, el codificador seleccionará un mejor cuadro de predicción para cada macrobloque objetivo e indicará para cada macrobloque qué cuadro se utiliza para la predicción.

     

      Transformación entera de bloque 4 × 4

       H.264 es similar al estándar anterior, utilizando codificación de transformada basada en bloques para el residual, pero la transformada es una operación entera en lugar de una operación de número real, y el proceso es básicamente similar al de DCT. La ventaja de este método es que se permiten la misma transformación de precisión y la misma transformación inversa en el codificador y el decodificador, lo que facilita el uso de aritmética simple de coma fija. En otras palabras, aquí no hay "error de transformación inversa". La unidad de transformación son los bloques de 4 × 4, en lugar de los bloques de 8 × 8 que se usaban comúnmente en el pasado. A medida que se reduce el tamaño del bloque de transformación, la división del objeto en movimiento es más precisa. De esta manera, no solo la cantidad de cálculo de transformación es relativamente pequeña, sino que también se reduce en gran medida el error de convergencia en el borde del objeto en movimiento. Para que el método de transformación de bloques de tamaño pequeño no produzca la diferencia de escala de grises entre los bloques en el área suave más grande de la imagen, el coeficiente de CC de 16 bloques de 4 × 4 de los datos de brillo del macrobloque intracuadro (cada bloque pequeño Uno , un total de 16) realiza una segunda transformación de bloque de 4 × 4 y realiza una transformación de bloque de 2 × 2 en los coeficientes de CC de 4 bloques de 4 × 4 de datos de crominancia (uno para cada bloque pequeño, 4 en total).

     

       Con el fin de mejorar la capacidad de control de la tasa de H.264, el cambio del tamaño del paso de cuantificación se controla en aproximadamente un 12.5% en lugar de un aumento constante. La normalización de la amplitud del coeficiente de transformación se procesa en el proceso de cuantificación inversa para reducir la complejidad computacional. Para enfatizar la fidelidad del color, se adopta un tamaño de paso de cuantificación pequeño para el coeficiente de crominancia.

     

       VLC unificado

    Hay dos métodos para la codificación de entropía en H.264. Uno es usar VLC unificado (UVLC: Universal VLC) para todos los símbolos que se codificarán, y el otro es usar codificación aritmética binaria adaptable al contenido (CABAC: Context-Adaptive). Codificación aritmética binaria). CABAC es una opción opcional, su rendimiento de codificación es ligeramente mejor que UVLC, pero la complejidad computacional también es mayor. UVLC utiliza un conjunto de palabras de código de longitud ilimitada, y la estructura de diseño es muy regular y se pueden codificar diferentes objetos con la misma tabla de códigos. Este método es fácil de generar una palabra de código, y el decodificador puede identificar fácilmente el prefijo de la palabra de código, y UVLC puede obtener rápidamente una resincronización cuando ocurre un error de bit.

     

       Aquí, x0, x1, x2, ... son bits INFO y son 0 o 1. La Figura 4 enumera las primeras 9 palabras de código. Por ejemplo, la cuarta palabra numérica contiene INFO4. El diseño de esta palabra de código está optimizado para una resincronización rápida para evitar errores de bits.

     

       intra pdicción

      En los estándares anteriores de la serie H.26x y MPEG-x, se utilizan métodos de predicción entre tramas. En H.264, la predicción intracuadro está disponible al codificar imágenes Intra. Para cada bloque de 4 × 4 (excepto por el tratamiento especial del bloque de borde), cada píxel se puede predecir con una suma ponderada diferente de los 17 píxeles codificados previamente más cercanos (algunos pesos pueden ser 0), es decir, este píxel 17 píxeles en la esquina superior izquierda del bloque. Obviamente, este tipo de predicción intracuadro no es en el tiempo, sino en un algoritmo de codificación predictiva realizado en el dominio espacial, que puede eliminar la redundancia espacial entre bloques adyacentes y lograr una compresión más efectiva.

    En el cuadrado de 4 × 4, a, b, ..., p son 16 píxeles para predecir, y A, B, ..., P son píxeles codificados. Por ejemplo, el valor del punto m se puede predecir mediante la fórmula (J + 2K + L + 2) / 4, o mediante la fórmula (A + B + C + D + I + J + K + L) / 8, y así. Según los puntos de referencia de predicción seleccionados, hay 9 modos diferentes de luminancia, pero solo hay 1 modo para la predicción de crominancia dentro del cuadro.

     

      Para entornos IP e inalámbricos

       El borrador H.264 contiene herramientas de eliminación de errores para facilitar la transmisión de video comprimido en un entorno con errores frecuentes y pérdida de paquetes, como la robustez de la transmisión en canales móviles o canales IP.

     

       Para resistir los errores de transmisión, la sincronización de tiempo en el flujo de video H.264 se puede lograr utilizando la actualización de la imagen dentro del cuadro, y la sincronización espacial es compatible con la codificación estructurada por segmentos. Al mismo tiempo, para facilitar la resincronización después de un error de bit, también se proporciona un cierto punto de resincronización en los datos de vídeo de una imagen. Además, la actualización del macrobloque intratrama y los macrobloques de referencia múltiples permiten al codificador considerar no solo la eficiencia de codificación, sino también las características del canal de transmisión al determinar el modo del macrobloque.

     

    Además de usar el cambio del tamaño del paso de cuantificación para adaptarse a la tasa de código de canal, en H.264, el método de segmentación de datos se usa a menudo para hacer frente al cambio de la tasa de código de canal. En términos generales, el concepto de segmentación de datos es generar datos de video con diferentes prioridades en el codificador para respaldar la calidad de servicio QoS en la red. Por ejemplo, se adopta un método de partición de datos basado en la sintaxis para dividir los datos de cada fotograma en varias partes de acuerdo con su importancia, lo que permite descartar la información menos importante cuando el búfer se desborda. También se puede utilizar un método de partición de datos temporales similar, que se logra mediante el uso de múltiples marcos de referencia en marcos P y B.

     

      En la aplicación de la comunicación inalámbrica, podemos admitir grandes cambios de velocidad de bits del canal inalámbrico cambiando la precisión de cuantificación o la resolución espacio / tiempo de cada cuadro. Sin embargo, en el caso de multidifusión, es imposible requerir que el codificador responda a velocidades de bits variables. Por lo tanto, a diferencia del método FGS (escalabilidad granular fina) utilizado en MPEG-4 (con menor eficiencia), H.264 usa tramas SP de conmutación de flujo en lugar de codificación jerárquica.

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    3. Rendimiento de TML-8

      TML-8 es el modo de prueba de H.264, utilícelo para comparar y probar la eficiencia de codificación de video de H.264. El PSNR proporcionado por los resultados de la prueba ha demostrado claramente que, en comparación con el rendimiento de MPEG-4 (ASP: Advanced Simple Profile) y H.263 ++ (HLP: High Latency Profile), los resultados de H.264 tienen ventajas obvias. Como se muestra en la Figura 5.

    El PSNR de H.264 es obviamente mejor que el de MPEG-4 (ASP) y H.263 ++ (HLP). En la prueba de comparación de 6 velocidades, el PSNR de H.264 es 2dB más alto que MPEG-4 (ASP) en promedio. Es 3dB más alto que H.263 (HLP) en promedio. Las 6 velocidades de prueba y sus condiciones relacionadas son: velocidad de 32 kbit / s, velocidad de fotogramas de 10 f / sy formato QCIF; Velocidad de 64 kbit / s, velocidad de fotogramas de 15 f / s y formato QCIF; Velocidad de 128 kbit / s, velocidad de fotogramas de 15 f / s y formato CIF; Velocidad de 256 kbit / s, velocidad de fotogramas de 15 f / s y formato QCIF; Velocidad de 512 kbit / s, velocidad de fotogramas de 30 f / sy formato CIF; Velocidad de 1024 kbit / s, velocidad de fotogramas de 30 f / sy formato CIF.

     

    4. dificultad de realización

       Por cada ingeniero que considere aplicaciones prácticas, mientras presta atención al rendimiento superior de H.264, está obligado a medir la dificultad de su implementación. En términos generales, la mejora del rendimiento de H.264 se obtiene a costa de una mayor complejidad. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología, este aumento de complejidad está dentro del rango aceptable de nuestra tecnología actual o futura. De hecho, considerando la limitación de la complejidad, H.264 no ha adoptado algunos algoritmos mejorados particularmente costosos desde el punto de vista computacional. Por ejemplo, H.264 no utiliza tecnología de compensación de movimiento global, que se utiliza en MPEG-4 ASP. Mayor complejidad de codificación considerable.

     

       Tanto H.264 como MPEG-4 incluyen fotogramas B y más precisos y compfiltros de interpolación de movimiento lex que MPEG-2, H.263 o MPEG-4 SP (perfil simple). Para completar mejor la estimación del movimiento, H.264 ha aumentado significativamente los tipos de tamaños de bloques variables y el número de fotogramas de referencia variables.

     

       Los requisitos de RAM H.264 se utilizan principalmente para imágenes de fotogramas de referencia, y la mayoría de los videos codificados utilizan de 3 a 5 fotogramas de imágenes de referencia. No requiere más ROM que el codificador de video habitual, porque H.264 UVLC usa una tabla de búsqueda bien estructurada para todo tipo de datos

    5. observaciones finales

       H.264 tiene amplias perspectivas de aplicación, como comunicación de video en tiempo real, transmisión de video por Internet, servicios de transmisión de video, comunicación multipunto en redes heterogéneas, almacenamiento de video comprimido, bases de datos de video, etc.

     

    Las características técnicas de las recomendaciones H.264 se pueden resumir en tres aspectos. Uno es centrarse en la practicidad, adoptar tecnología madura, buscar una mayor eficiencia de codificación y una expresión concisa; el otro es enfocarse en adaptarse a redes móviles e IP y adoptar Tecnología jerárquica, que separa la codificación y el canal formalmente, en esencia, tiene en cuenta las características del canal más en el algoritmo del codificador de origen; el tercero es que bajo el marco básico del codificador híbrido, se fabrican todos sus componentes clave principales. Mejoras importantes, como estimación de movimiento multimodo, predicción intracuadro, predicción multimodo, VLC unificado, transformación de enteros bidimensionales 4 × 4, etc.

     

       Hasta ahora, H.264 no se ha finalizado, pero debido a su mayor relación de compresión y mejor adaptabilidad de canal, se utilizará cada vez más en el campo de la comunicación o el almacenamiento de vídeo digital, y su potencial de desarrollo es ilimitado.

    Finalmente, debe tenerse en cuenta que el rendimiento superior de H.264 no está exento de costos, pero el costo es un gran aumento en la complejidad computacional. Según las estimaciones, la complejidad computacional de la codificación es aproximadamente tres veces mayor que la de H.263 y la complejidad de la decodificación aproximadamente 2 veces la de H.263.

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    Comprender correctamente los productos de tecnología H.264 y MPEG-4 y eliminar la falsa propaganda del fabricante.

       Se reconoce que el estándar de códec de video H.264 tiene cierto grado de avance, pero no es el estándar de codificador de video preferido, especialmente como producto de vigilancia, porque también tiene algunos defectos técnicos.

       se incluye en el estándar MPEG-4 Parte 10 como el estándar de códec de video H.264, lo que significa que solo se adjunta a la décima parte de MPEG-4. En otras palabras, H.264 no excede el alcance del estándar MPEG-4. Por lo tanto, es incorrecto que el estándar H.264 y la calidad de transmisión de video en Internet sean superiores a MPEG-4. La transición de MPEG-4 a H.264 es aún más incomprensible. Primero, comprendamos correctamente el desarrollo de MPEG-4:

    1. MPEG-4 (SP) y MPEG-4 (ASP) son las primeras tecnologías de producto de MPEG-4

      MPEG-4 (SP) y MPEG-4 (ASP) se propusieron en 1998. Su tecnología se ha desarrollado hasta el presente y, de hecho, existen algunos problemas. Por lo tanto, el personal técnico actual de propiedad estatal que tiene la capacidad de desarrollar MPEG-4 no ha adoptado esta tecnología retrógrada en los productos de videoconferencia o videovigilancia MPEG-4. La comparación entre los productos H.264 (productos técnicos posteriores a 2005) y la primera tecnología MPEG-4 (SP) promovida en Internet es realmente inapropiada. ¿Puede ser convincente la comparación del rendimiento de los productos de TI en 2005 y 2001? . Lo que hay que explicar aquí es que se trata de un comportamiento exagerado técnico de los fabricantes.

     

    Por favor, eche un vistazo a la comparación de tecnologías:

    Comparaciones equivocadas de algunos fabricantes: con la misma calidad de imagen reconstruida, H.264 reduce la tasa de bits en un 50% en comparación con H.263 + y MPEG-4 (SP).

    Estos datos esencialmente comparan los datos de productos de nueva tecnología H.264 con los datos de productos de tecnología temprana MPEG-4, lo cual no tiene sentido y es engañoso para comparar productos de tecnología MPEG-4 actuales. ¿Por qué los productos H.264 no compararon los datos con los nuevos productos de tecnología MPEG-4 en 2006? El desarrollo de la tecnología de codificación de video H.264 es realmente muy rápido, pero su efecto de video de decodificación de video solo es equivalente al efecto de video del Windows Media Player 9.0 de Microsoft (WM9). En la actualidad, por ejemplo, la tecnología MPEG-4 utilizada por el servidor de video del disco duro y el equipo de videoconferencia de Huayi ha alcanzado las especificaciones técnicas (WMV) en tecnología de decodificación de video, y la sincronización de audio y video es menor a 0.15s (dentro de 150 milisegundos ). H.264 y Microsoft WM9 no pueden coincidir

     

    2. La tecnología de decodificador de video MPEG-4 en desarrollo:

    En la actualidad, la tecnología del decodificador de video MPEG-4 se está desarrollando rápidamente, no como los fabricantes exageran en Internet. La ventaja del estándar de imagen H.264 actual es solo en su compresión y almacenamiento, que es un 15-20% más pequeño que el archivo de almacenamiento MPEG-4 actual de los productos Huayi, pero su formato de video no es un formato estándar. La razón es que H.264 no adopta un formato de almacenamiento de uso internacional y sus archivos de video no se pueden abrir con software de terceros de uso internacional. Por lo tanto, en algunos gobiernos y agencias nacionales, al seleccionar el equipo, se establece claramente que los archivos de video deben abrirse con software de terceros aceptado internacionalmente. Esto es realmente importante para monitorear productos. Especialmente cuando se produce un robo, la policía necesita obtener pruebas, analizar, etc.

     

    La versión mejorada del decodificador de video MPEG-4 es (WMV), y el audio es diferente según la tecnología de codificación y la experiencia de cada fabricante. Los productos de nueva tecnología MPEG-4 maduros actuales de 2005 a 2006 son mucho más altos que los productos de tecnología H.264 en términos de rendimiento.

     

    En términos de transmisión: en comparación con el nuevo MPEProducto de tecnología G-4 H.264, existen los siguientes defectos:

    1. Sincronización de audio y video: La sincronización de audio y video H.264 tiene algunos problemas, principalmente en términos de retraso. El rendimiento de transmisión de H.264 es equivalente al de Microsoft Windows Media Player 9.0 (WM9). En la actualidad, la tecnología MPEG-4 adoptada por el servidor de video en red Huayi logra un retraso de menos de 0.15 segundos (150 milisegundos) en el campo de la videovigilancia y videoconferencia, que está fuera del alcance de los productos H.264;

    2. Eficiencia de transmisión de la red: adopte H.2

     

     

     

     

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