H.264 표준은 세 가지 수준으로 나눌 수 있습니다.
기본 수준 (그 버전은 간단하고 널리 사용됩니다);
주요 등급 (SDTV, HDTV, DVD 등에 사용할 수 있는 화질 향상, 압축비 향상을 위한 여러 가지 기술적 조치를 취하고 있습니다. );
확장 수준 (다양한 네트워크에 사용할 수 있는 비디오 스트리밍).
H.264 는 H.263 및 MPEG-4 보다 50% 의 비트율을 절감할 뿐만 아니라 네트워크 전송을 지원하는 기능도 우수합니다. IP 그룹화를 위한 인코딩 메커니즘을 도입하여 네트워크에서 그룹 전송을 용이하게 하고 네트워크에서 비디오의 스트리밍 미디어 전송을 지원합니다. H.264 는 패킷 손실률이 높고 간섭이 심한 무선 채널의 비디오 전송에 적응할 수 있는 강력한 오류 방지 기능을 갖추고 있습니다. H.264 는 다양한 네트워크 리소스에서 계층형 인코딩 전송을 지원하여 안정적인 이미지 품질을 제공합니다. H.264 는 서로 다른 네트워크의 비디오 전송에 적응할 수 있으며 네트워크 친화력이 우수합니다.
I. H.264 비디오 압축 시스템
H.264 표준 압축 시스템은 VCL (비디오 인코딩 레이어) 과 NAL (네트워크 추상화 레이어) 로 구성됩니다. VCL 에는 VCL 인코더와 VCL 디코더가 포함됩니다. 주요 기능은 비디오 데이터 압축 인코딩 및 디코딩입니다. 여기에는 모션 보정, 변환 인코딩 및 엔트로피 인코딩과 같은 압축 장치가 포함됩니다. NAL 은 VCL 에 네트워크와 무관한 통합 인터페이스를 제공하는 데 사용됩니다. 비디오 데이터를 패키지화하고 네트워크를 통해 전송하는 역할을 담당합니다. 단일 바이트 헤더 정보, 멀티바이트 비디오 데이터 및 프레임, 논리 채널 신호, 타이밍 정보, 시퀀스 종료 신호 등을 포함한 통합 데이터 형식입니다. 패킷 헤더에는 스토리지 플래그와 유형 플래그가 포함되어 있습니다. 저장 플래그는 현재 데이터가 참조 프레임에 속하지 않음을 나타냅니다. 유형 플래그는 이미지 데이터의 유형을 나타냅니다.
VCL 은 현재 네트워크 조건에 맞게 조정된 인코딩 매개변수를 전송할 수 있습니다.
둘째, H.264 의 특징
H.264 는 H.26 1, H.263 과 마찬가지로 DCT 변환 인코딩과 DPCM 차등 인코딩, 즉 혼합 인코딩 구조를 사용합니다. 동시에 H.264 는 혼합 인코딩의 프레임워크 아래에 새로운 인코딩 방식을 도입하여 인코딩 효율성을 높이고 실제 응용에 더 가깝습니다.
H.264 복잡한 옵션은 없고, 간단한' 귀화' 를 추구한다. H.263++ 보다 압축 성능이 우수하며 다양한 채널에 적응할 수 있습니다.
H.264 는 다양한 속도와 상황에 따라 다양한 비디오 어플리케이션을 수용할 수 있는 광범위한 응용 프로그램으로, 오류 코드 탄력성과 패킷 손실 유연성을 갖추고 있습니다.
H.264 의 기본 시스템은 저작권을 사용할 필요가 없고 개방되어 있으며 IP 및 무선 네트워크 사용에 적응할 수 있으며 인터넷상의 멀티미디어 정보 전송 및 모바일 네트워크에서 광대역 정보 전송에 큰 의미가 있습니다.
H.264 인코딩의 기본 구조는 H.26 1 및 H.263 과 비슷하지만 다음과 같이 여러 가지 면에서 개선되었습니다.
1. 다양한 더 나은 모션 추정
고정밀 추정
H.263 은 반픽셀 추정치를 사용하며 H.264 는 1/4 픽셀 또는 1/8 픽셀의 모션 추정치를 더 사용합니다. 즉, 실제 모션 벡터의 변위는 1/4 또는/를 기준으로 할 수 있습니다. 모션 벡터 변위 정확도가 높을수록 프레임 간의 잔차가 작을수록 전송 속도가 낮을수록 압축률이 높아집니다.
H.264 에서는 6 차 FIR 필터의 보간을 사용하여 1/2 픽셀 위치의 값을 얻습니다. 1/2 의 픽셀 값을 얻을 때 선형 보간을 통해 1/4 의 픽셀 값을 얻을 수 있습니다.
4: 1: 1 비디오 형식의 경우 밝기 신호의 1/4 픽셀 정밀도는 색도 부분의 1/8 픽셀 모션 벡터에 해당하므로 색도 신호가 필요합니다
이론적으로 모션 보정의 정확도가 두 배로 증가하면 (예: 정수 픽셀 정밀도에서 1/2 픽셀 정밀도까지) 0.5 비트/샘플의 인코딩 이득이 있을 수 있습니다. 그러나 모션 벡터 정확도가 1/8 픽셀을 초과하는 것을 발견하면 시스템은 기본적으로 큰 이득이 없습니다. 그래서 H.264 에서는 1 만 사용합니다.
다중 매크로 블록 분할 모드 추정
H.264 의 예측 모드에서는 매크로 블록 (MB) 을 7 가지 모드로 나눌 수 있습니다. 이 다중 모드 유연하고 미묘한 매크로 블록 분할은 이미지에서 실제 움직이는 물체의 모양과 더 잘 일치하므로 각 매크로 블록에는 1, 2, 4, 8 또는 16 개의 모션 벡터가 포함될 수 있습니다.
다중 매개변수 프레임 추정
H.264 에서는 여러 매개변수 프레임의 모션 추정을 사용할 수 있습니다. 즉, 인코더 캐시에 여러 개의 방금 인코딩된 매개변수 프레임이 있습니다. 인코더는 그 중 하나를 더 나은 인코딩 효과를 제공하는 매개변수 프레임으로 선택하고 예측에 사용할 프레임을 나타냅니다. 이렇게 하면 마지막으로 인코딩된 프레임만 예측 프레임으로 사용하는 것보다 더 나은 인코딩 효과를 얻을 수 있습니다.
2. 스몰 4 사이즈? 4 의 정수 변환
비디오 압축 인코딩에서 일반적으로 사용되는 단위는 8 입니까? 8 달러. 그러나 H.264 에서 작은 크기의 4 는? 4 블록, 변환 블록의 크기가 작아지면서 움직이는 물체의 분할이 더 정확해졌습니다. 이 경우 이미지 변환 중 계산량이 적고 움직이는 오브젝트 가장자리의 수렴 오차도 크게 줄어듭니다.
이미지에 더 큰 스무딩 영역이 있을 때 작은 크기 변환으로 인한 블록 간 그레이스케일 차이를 생성하지 않도록 H.264 에서 16 4 의 밝기 데이터를 계산할 수 있습니까? 두 번째 4 블록 DCT 계수 4? 4 블록 변환, 4 4? 4 개 블록의 DC 계수 (작은 블록당 1 개, ***4 개 DC 계수) 는 2? 두 블록의 전환.
H.263 은 이미지 변환 블록의 크기를 더 작게 만들 뿐만 아니라 변환은 실수 연산이 아닌 정수 연산입니다. 즉, 인코더와 디코더의 변환과 역변환 정확도가 동일하며 역변환 오차는 없습니다.
3. 보다 정확한 인트라 예측
H.264 에서 4 마다? 네 블록 중 각 픽셀은 이전에 인코딩된 픽셀과 가장 가까운 17 픽셀의 서로 다른 가중치를 사용하여 프레임 내 예측을 수행할 수 있습니다.
4. 통합 VLC
H.264 에는 두 가지 엔트로피 코딩 방법이 있습니다
통합 VLC (예: UVLC: 범용 VLC). UVLC 는 동일한 코드 테이블을 사용하여 인코딩합니다. 디코더는 단어의 접두사를 쉽게 인식하므로 비트 오류가 발생할 경우 UVLC 를 신속하게 재동기화할 수 있습니다.
콘텐츠 적응 이진 산술 코딩 (CABAC). 인코딩 성능은 UVLC 보다 약간 우수하지만 복잡성이 높습니다.
셋째, 성능상의 이점
H.264 는 32kbit/s, 10F/s, QCIF； 등 6 가지 테스트 속도를 MPEG-4 및 H.263++ 와 비교했습니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 64kbit, 15F/s 및 QCIF；; 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 128kbit/s, 15F/s 및 CIF；; 256kbit/s, 15F/s 및 QCIF；; 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 5 12kbit/s, 30F/s 및 CIF；; 1024kb/s, 30F/s 및 CIF. 테스트 결과 H.264 는 MPEG 및 H.263++ 보다 PSNR 성능이 더 뛰어난 것으로 나타났습니다.
H.264 의 PSNR 은 MPEG-4 보다 2dB 높고 H.263++ 보다 3dB 높습니다.
넷째, 새로운 고속 모션 추정 알고리즘
빠른 모션 추정의 새로운 알고리즘인 UMHexagonS (중국 특허) 는 H.264 에서 기존 고속 전체 검색 알고리즘에 비해 계산량을 90% 이상 절약할 수 있는 새로운 알고리즘으로, 전체 이름은' 비대칭 교차 다각형 검색' 으로 정수 픽셀 모션 추정 알고리즘입니다. H.264 표준은 계산의 복잡성이 낮으며 높은 비트율로 큰 모션 이미지 시퀀스를 인코딩할 때 양호한 속도 왜곡 성능을 유지하기 때문에 공식적으로 채택되었습니다.
ITU 와 ISO 가 공동 개발한 H.264(MPEG-4 부 10) 는 방송, 통신 및 스토리지 미디어 (CD-DVD) 에 의해 통합 표준으로 받아들여질 가능성이 높으며 광대역 상호 작용 뉴미디어의 표준이 될 가능성이 가장 높습니다. 중국의 소스 코드 표준은 아직 제정되지 않았다. H.264 의 발전을 면밀히 주시하고 있으며, 우리 나라 소스 코딩 표준의 제정이 박차를 가하고 있다.
H264 표준은 모션 이미지 압축 기술을 더 높은 단계로 끌어올려 낮은 대역폭에서 고품질의 이미지 전송을 제공하는 것이 H.264 어플리케이션의 하이라이트입니다. H.264 의 보급 앱은 비디오 터미널, 게이트키퍼, 게이트웨이, MCU 등의 시스템에 더 높은 요구 사항을 제시하여 화상 회의 하드웨어 및 소프트웨어 장비의 모든 측면을 지속적으로 개선할 수 있도록 합니다.