H.264

A H.264 , vagy az MPEG-4 AVC ( Advanced Video Coding ) vagy az MPEG-4 10. rész az ITU-T Q.6 / SG16 Video Coding Experts Group (VCEG), valamint az ISO által közösen kifejlesztett videokódolási szabvány. / IEC Mozgókép Szakértői Csoport ( MPEG ), és az a közös videojáték (JVT) néven ismert partnerség eredménye. Az ITU-T H.264 szabvány és az ISO / IEC MPEG-4 10. rész (ISO / IEC 14496-10) szabvány technikailag megegyezik, és az alkalmazott technológia AVC néven is ismert a fejlett videokódoláshoz. A szabvány első verzióját 2009-ben hagyták jóvá 2003. május és a legfrissebb dátum 2012. április.

Ezután a JVT a kiterjeszthetőség koncepcióján dolgozott, kibővítve a H.264 szabványt (G. függelék): a Scalable Video Coding (SVC), majd a HEVC ( High Efficiency Video Coding ) szabványt.

Történelmi

A H.264 név az ITU-T által meghatározott H.26x videostandard-családból származik . Ezt a kodeket azonban az MPEG keretein belül fejlesztették ki , az ITU-T elégedetten fogadta el akkor és szerkesztette benne. Az MPEG keretein belül az AVC (Advanced Video Coding) rövidítést az AAC MPEG-2 audiokodek 7. részével analóg módon választották, amelyet így neveztek el, hogy megkülönböztesse az MPEG-2 3. audiokodektől (a híres MP3 ). A közös örökség hangsúlyozása érdekében a szabványt általában H.264 / AVC (vagy AVC / H.264, H.264 / MPEG-4 AVC vagy MPEG-4 / H.264 AVC) néven emlegetik. A H.26L név, emlékeztetve az ITU-T-vel való kapcsolatára, sokkal ritkább, de még mindig használatos. Esetenként „JVT kodekként” is emlegetik, utalva az azt kifejlesztő JVT (Joint Video Team) szervezetre . Példa van egy közös videokódolási szabvány kidolgozására az MPEG és az ITU-T között, ahol az MPEG-2 és a H.262 azonos.

Célok és alkalmazások

Eredetileg az ITU-T 1998-ban indította el a H.26L projektet azzal a céllal, hogy egy új kodek architektúrát hozzon létre, amelynek célja a kódolás hatékonyságának a normákhoz képest legalább 2-es arányban történő növelése . Meglévő rendszerek ( MPEG-2 , H.263 és MPEG-4 2. rész). A másik cél egy egyszerű interfész létrehozása volt, amely képes volt a kodek alkalmazkodására a különféle szállítási protokollokhoz (csomag- és áramkör-kapcsolás). A kodeket úgy fejlesztették ki, hogy elfogadható áron átvihető legyen a platformokra, vagyis figyelembe vegye a félvezető- ipar által a tervezés és a folyamatok terén elért haladást .

A 2001 , a H.26L projekt elérte a tömörítési arány célkitűzések által igazolt szubjektív elvégzett vizsgálatok MPEG. Ekkor az ITU-T és az MPEG közös megegyezéssel döntöttek a Közös Videócsoport (JVT) létrehozásáról, amelynek célja a kodek együttes egységesítése és az ipar különböző igényeihez (videofon, streaming, televízió, Mobil). Valójában az ITU-T által hagyományosan megcélzott alkalmazások alacsony bitsebességeket (videotelefon, mobil) érintenek, amelyekhez a H.26L-t optimalizálták, míg az MPEG tagjai más formátumokhoz (televízió, HD) kívánták adaptálni. Olyan algoritmikus eszközök kerültek hozzáadásra, mint az összekapcsolás támogatása, és a komplexitás csökkentése sikerült.

A H.264 / AVC kodek ezért nagyon sokféle hálózathoz és rendszerhez alkalmas (például televíziós műsorszóráshoz , HD DVD és Blu-ray tároláshoz , RTP / IP streaminghez és az ITU-T-re jellemző telefonáláshoz ).

A szabvány első verzióját követően a JVT kifejlesztett néhány kiterjesztést, Fidelity Range Extensions (FRExt) néven. Ezeknek a kiterjesztéseknek a megnövekedett kvantálási pontosságot (10 és 12 bites kódolások hozzáadása) és a krominancia jobb meghatározását ( YUV 4: 2: 2 és YUV 4: 4 kvantálási struktúrák hozzáadása : 4) támogatják, és ezek célja: professzionális alkalmazások (Studio). Számos egyéb funkciót is alkalmaztak a szubjektív minőség javítására nagy felbontásban (8 × 8 transzformáció hozzáadása a meglévő 4 × 4 transzformációhoz, kvantálási mátrixok hozzáadása) vagy speciális igényekhez (veszteségmentes kódolás, más szín támogatása) szóközök). A Fidelity Range Extensions tervezési munkálatai 2009-ben befejeződtek 2004. július, és befagyott 2004. szeptember.

A szabvány eredeti változatának fejlesztésének vége óta 2003. május, a JVT 4 verziót tett közzé, amelyeket az ITU-T és az MPEG hagyott jóvá, amelyek megfelelnek a FRExt és a korrekciók hozzáadásának.

Részletes előírások

A H.264 / AVC (MPEG-4 10. rész) számos új technikát tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a videók sokkal hatékonyabb tömörítését, mint a korábbi szabványok ( H.261 , MPEG-1 , MPEG-2 , MPEG-4 2. rész / ASP ) és nagyobb rugalmasságot biztosít az alkalmazások számára a különféle hálózati környezetekben. Ezek a főbb jellemzők:

• Keretközi előrejelzés vagy időbeli előrejelzés ( (en) Keretközi előrejelzés )
  • A becslés és a mozgáskompenzáció elvégezhető több, már kódolt referenciakép alapján . A referenciakép választása a makroblokk és az almakroblokk szintjén történik. Ez lehetővé teszi bizonyos esetekben akár 32 referenciakép használatát (ellentétben a korábbi szabványokkal, amelyek egyre korlátozódtak, vagy hagyományos B képek esetén kettőre korlátozódtak), és legfeljebb 4 különböző referenciát használhat ugyanazon makroblokk számára. Ez a sajátosság általában a legtöbb jelenetnél lehetővé teszi a bitsebesség és a minőség szerény javítását. Bizonyos típusú jeleneteknél, például gyors, ismétlődő vakuval vagy gyakran újra megjelenő jeleneteknél, ez jelentős bitsűrűség-csökkentést tesz lehetővé.
  • A mozgáskompenzáció, amely 7 különböző blokkméretet használhat (16 × 16, 16 × 8, 8 × 16, 8 × 8, 8 × 4, 4 × 8, 4 × 4), lehetővé teszi a mozgó területek nagyon pontos szegmentálását.
  • Negyed pixeles pontosság a mozgáskompenzációhoz, amely lehetővé teszi a mozgó területek elmozdulásának nagyon pontos leírását. A kroma esetében a mozgáskompenzáció pontossága még egy pixel nyolcadáig terjed.
  • A súlyozott mozgás kompenzáció ( (en) súlyozott jóslás ) súlyok és eltolások lehetővé teszik, hogy a jeladó építmények előrejelzések alkalmazkodva a megváltozott fényerősség és színjel az aktuális jelenetet. Ez különösen nyereséget jelent azoknál a jeleneteknél, amelyek átmenetet tartalmaznak a szerkesztés során készített vakuk vagy elhalványulások miatt.

• Intra-predikció vagy térbeli predikció: a szomszédos blokkok szélén egy "intra" kódoláshoz (ahelyett, hogy az MPEG-2 2. részében szereplő folyamatos együtthatókra és a H.263 + transzformációjának együtthatóira vonatkozó egyetlen jóslat lenne) és MPEG-4 2. rész).

• Diszkrét transzformációk adaptálása  :
  • 4 × 4 pixel méretű blokkokon végrehajtott egész transzformáció (közel a klasszikus DCT-hez ). A FRExt kiterjesztésekből származó új profilokhoz további 8 × 8 méretű transzformáció került hozzá.
  • Az elsődleges térbeli transzformáció átlagos együtthatóin végrehajtott Hadamard-transzformáció (a krominancia és adott esetben a fényerősség érdekében), hogy még nagyobb tömörítést érjen el, ahol a kép lágyabb.

• Számos entrópia kódoló  :
  • CABAC ( (en) Kontextus-adaptív bináris aritmetikai kódolás ): Ez egy aritmetikai kódolás . Ez egy kifinomult entrópia-kódolási technika, amely kiváló eredményeket produkál a tömörítés tekintetében, de nagyon összetett ( alapvonali és kiterjesztett profilokban nem elérhető ).
  • CAVLC ( (en) Kontextus-adaptív változó hosszúságú Huffman-kódolás ): Ez egy adaptív, Huffman- változó hosszúságú kódoló típus , amely a CABAC-nál kevésbé komplex alternatíva a transzformációs együtthatók kódoló táblázataihoz. Bár kevésbé összetett, mint a CABAC, a CAVLC bonyolultabb és hatékonyabb, mint az együtthatók kódolására eddig általában alkalmazott módszerek.
  • Egyszerű és jól strukturált technika, változó hosszúságú kódolással vagy ( (en) Változó hosszúságú kódolással ) számos szintaxis elemre, amelyeket nem a CABAC vagy a CAVLC kódolnak, exponenciális-Golomb (Exp-Golomb) kódnak tekintjük .

• Blokkolásgátló szűrés vagy blokkolásmentesítő szűrő , amelyet a kódoló hurokban hajtanak végre és 4 × 4 blokkon működtetnek, lehetővé téve a kódolásra jellemző műtárgyak blokktranszformációval történő csökkentését .

• Két átlapolási mód  :
  • Kódolás a kép-adaptív keretmezőben (PAFF vagy PicAFF): a kódoló úgy dönt, hogy az aktuális keret kódolását fokozatosan (egyetlen képkocka), vagy átlapolással (két mező vagy mező ) adaptálja .
  • Kódolás Macroblock-adaptív keretmezőben (MBAFF): ugyanaz az elv, mint a PAFF esetében, azzal az eltéréssel, hogy az alkalmazást nem a képkocka szintjén, hanem a 16x16-os makroblokkok szintjén hajtják végre. A kódolás jelentése kissé eltér, mivel egyidejűleg két sor makroblokkot dolgoz fel egyidejűleg. Interleave esetén a két mező a két párosított makroblokk első 16x8 és második 16x8 blokkja.

• A hálózati absztrakciós réteg ( (en) NAL: Network Abstraction Layer ) úgy van meghatározva, hogy lehetővé tegye ugyanazon videó szintaxis használatát számos hálózati környezetben, ide tartoznak az olyan opciók, mint a szekvencia paraméterek ( (en) SPS: Szekvencia paraméterkészlet ) és a kép ( (en) PPS: képparaméter-készlet, amely nagyobb robusztust és rugalmasságot kínál, mint a korábbi tervek.
• A kapcsolóhelyek (az úgynevezett SP és SI) lehetővé teszik egy kódoló számára, hogy irányítsa a dekódert, hogy ez utóbbi bejöhessen egy bejövő videó adatfolyamba, ez lehetővé teszi a változó bitrátájú video streaming és a "trükk mód" működését. Amikor egy dekóder ezzel a technikával a videofolyam közepére ugrik, szinkronizálni tud az ott lévő képekkel annak ellenére, hogy más képeket (vagy képeket nem) használ referenciaként a mozgás előtt.
• Rugalmas makroblokk-rendelés ( (en) FMO: Rugalmas makroblokk-rendelés , alias szeletcsoportok ) és tetszőleges szeletrendelés ( (en) ASO: Önkényes szeletrendelés ) a kép alapvető régióinak (makroblokkok) rendezésének technikái. Jellemzően a hibákkal és veszteségekkel szembeni ellenálló képesség javítására használják ezeket a technikákat más célokra is.
• Az adatok particionálása ( (en) DP: Data particionálás ) lehetőséget ad a nagyobb vagy kisebb jelentőségű szintaxis elemek különválasztására a különböző adatcsomagokban. Ez lehetővé teszi az egyenlőtlen szintű védelem ( (en) UEP: egyenlőtlen hibavédelem ) alkalmazását a hibákra az adatok fontossága szerint, és ezáltal az áramlás megbízhatóságának javítását.
• Redundáns szeletek ( (en) RS: Redundáns szeletek ) javítják a hibákkal és veszteségekkel szembeni ellenállást azáltal, hogy lehetővé teszik az enkóder számára, hogy a kép egészének vagy egy részének további verzióját alacsonyabb minőségben továbbítsa, amely akkor használható, ha a fő adatfolyam megsérült vagy elveszett.
• Egyszerű automatizált folyamat a hamis indítási kódok véletlenszerű létrehozásának megakadályozására. Ezek speciális bináris szekvenciák, amelyeket az adatokba helyeznek, lehetővé téve az adatfolyamhoz való véletlenszerű hozzáférést, valamint az adatfolyam ideiglenes elvesztése esetén újraszinkronizálást.
• Kiegészítő bővítési információk ( (en) SEI: Kiegészítő javítási információk ) és kvalitatív video-állapot-információk ( (en) VUI: Videó-felhasználhatósági információk ) olyan kiegészítő információk, amelyek a teljesítmény javítása érdekében beilleszthetők az adatfolyamba. Használat nagyszámú alkalmazáshoz .
• A kiegészítő képek felhasználhatók például alfa-csatorna keverésére.
• A képszámozás lehetővé teszi szekvenciák létrehozását (lehetővé téve az időbeli skálázhatóságot további képek opcionális felvétele révén más képek közé), valamint a teljes képek elvesztésének detektálására és elrejtésére (ami előfordulhat hálózati csomag elvesztése vagy átviteli hibák esetén).
• A képkockasorrend-számlálás fenntartja a dekódolt képkockák kereteinek és hangjának sorrendjét, az időzítési adatoktól elkülönítve (lehetővé téve a rendszer számára az időzítési információk továbbítását, vezérlését és / vagy megváltoztatását az időzítési információk befolyásolása nélkül. A képek tartalma).

Ezek a technikák, számos más módszerrel együtt, segítenek a H.264-nek jelentősen meghaladni a korábbi szabványokat, sokféle körülmények között és sokféle alkalmazási környezetben. A H.264 gyakran lényegesen jobb teljesítményt nyújt, mint az MPEG-2 videó , és ugyanezt a minőséget érheti el , ha a felére vagy még ennél is nagyobb a bitsebesség.

Az ISO / IEC MPEG csoport sok más videostandardjához hasonlóan a H.264 / AVC rendelkezik egy referencia szoftveralkalmazással, amely ingyenesen letölthető (lásd lent a Külső hivatkozások részt ).

Az alkalmazás fő célja, hogy példákat mutasson be a H.264 / AVC különböző lehetőségeire, ahelyett, hogy valóban használható és hatékony terméket kínálna.

A referencia hardveralkalmazást az MPEG-csoport is szabványosítja.

Profilok

A szabvány a következő hat jellemzőkészletet tartalmazza, amelyeket profiloknak nevezünk, amelyek mindegyike egy adott alkalmazásosztályt céloz meg:

• Alapprofil (BP)  : Ezt a profilt főleg olcsó, kevés erőforrást igénylő alkalmazásokhoz használják széles körben a mobil- és videokonferencia-alkalmazásokban.
• Fő profil (MP)  : Eredetileg fogyasztói műsorszóró és tároló alkalmazásoknak szánták, ez a profil elvesztette jelentőségét, amikor a Magas profil ugyanahhoz a célhoz került.
• Kiterjesztett profil (XP)  : videók streamingjére szolgál , ez a profil robusztus képességekkel rendelkezik az adatvesztés és az adatfolyam megváltoztatása ellen.
• High Profile (HiP)  : a műsorszórás és a lemezek tárolásának fő profilja, különösen a nagyfelbontású televízió esetében (ezt a profilt HD DVD és Blu-ray lemezek, valamint a francia nagyfelbontású digitális televízió esetében alkalmazzák).
• High 10 Profile (Hi10P)  : Ez a profil túlmutat a fogyasztói alkalmazásokon, és a High profilra épít - pixelenként akár 10 bites pontosságot adva.
• Magas 4: 2: 2 profil (Hi422P)  : A professzionális alkalmazások fő profilja a High 10 profilra épít - 4: 2: 2 arányú kvantálás támogatása, max. 10 bit / pixel.
• Magas 4: 4: 4 profil (Hi444P) [elavult]  : Ez a profil a High 4: 2: 2 profilra épül - támogatást nyújt a 4: 4: 4 kvantáláshoz, akár 12 bit pixelenként és plusz támogatással a hatékony veszteségmentes mód. Megjegyzés: A High 4: 4: 4 profilt 2006-ban elavulták a szabványtól, egy új fejlesztés alatt álló 4: 4: 4 profil javára.

	Alapvonal	Kéz	Kiterjedt	Magas	Magas 10	Magas 4: 2: 2	Magas 4: 4: 4
Én és P szeletek	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
szeletek B	Nem	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
SI és SP szeletek	Nem	Nem	Igen	Nem	Nem	Nem	Nem
Több referencia kép	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
Blokkolásgátló szűrő	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
CAVLC kódolás	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
CABAC kódolás	Nem	Igen	Nem	Igen	Igen	Igen	Igen
rugalmas makroblokk ütemezés (FMO)	Igen	Nem	Igen	Nem	Nem	Nem	Nem
Önkényes szeletek ütemezése (ASO)	Igen	Nem	Igen	Nem	Nem	Nem	Nem
redundáns szeletek (RS)	Igen	Nem	Igen	Nem	Nem	Nem	Nem
adat particionálás (DP)	Nem	Nem	Igen	Nem	Nem	Nem	Nem
átlapolt kódolás (PicAFF, MBAFF)	Nem	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
4: 2: 0 formátum	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
monokróm formátum (4: 0: 0)	Nem	Nem	Nem	Igen	Igen	Igen	Igen
4: 2: 2 képarány	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Igen	Igen
4: 4: 4 oldalarány	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Igen
8 bites pixel	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen	Igen
pixel 9 és 10 bit	Nem	Nem	Nem	Nem	Igen	Igen	Igen
pixel 11 és 12 bit	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Igen
transzformálva 8 × 8	Nem	Nem	Nem	Igen	Igen	Igen	Igen
kvantálási mátrixok	Nem	Nem	Nem	Igen	Igen	Igen	Igen
külön Cb és Cr kvantálás	Nem	Nem	Nem	Igen	Igen	Igen	Igen
veszteségmentes kódolás	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Nem	Igen
	Alapvonal	Kéz	Kiterjedt	Magas	Magas 10	Magas 4: 2: 2	Magas 4: 4: 4

Szintek

A szintek ( (en) szintek ) bizonyos számú paraméter korlátozásai, amelyek lehetővé teszik a dekóderek számára, hogy korlátozzák a videó dekódolásához szükséges memóriát és számítási erőforrásokat.

Megjegyzés  : a makroblokk 16 × 16 pixeles terület.

Szintszám	makroblokkok másodpercenként maximum	maximális képméret makroblokkokban	az alapvonal, a kiterjesztett és a fő profil maximális bitsebessége	maximális bitsebesség a Magas profil esetén	maximális bitsebesség a High 10 profilhoz	maximális bitsebesség a High 4: 2: 2 és 4: 4: 4 profilokhoz	példa a meghatározásra és a képkocka másodpercenként ezen a szinten
1	1,485	99	64 kbit / s	80 kbit / s	192 kbit / s	256 kbit / s	128 × 96 / 30,9 176 × 144 / 15,0
1b	1,485	99	128 kbit / s	160 kbit / s	384 kbit / s	512 kbit / s	128 × 96 / 30,9 176 × 144 / 15,0
1.1	3000	396	192 kbit / s	240 kbit / s	576 kbit / s	768 kbit / s	176 × 144 / 30,3 320 × 240 / 10,0
1.2	6000	396	384 kbit / s	480 kbit / s	1152 kbit / s	1536 kbit / s	176 × 144 / 60,6 320 × 240 / 20,0 352 × 288 / 15,2
1.3	11 880	396	768 kbit / s	960 kbit / s	2304 kbit / s	3072 kbit / s	352 × 288 / 30,0
2	11 880	396	2 Mbps	2,5 Mbps	6 Mbps	8 Mbps	352 × 288 / 30,0
2.1	19,800	792	4 Mbps	5 Mbps	12 Mbps	16 Mbps	352 × 480 / 30,0 352 × 576 / 25,0
2.2	20,250	1,620	4 Mbps	5 Mbps	12 Mbps	16 Mbps	720 × 480 / 15,0 352 × 576 / 25,6
3	40,500	1,620	10 Mbps	12,5 Mbps	30 Mbps	40 Mbps	720 × 480 / 30,0 720 × 576 / 25,0
3.1	108 000	3 600	14 Mbps	17,5 Mbps	42 Mbps	56 Mbps	1280 × 720 / 30,0 720 × 576 / 66,7
3.2	216.000	5 120	20 Mbps	25 Mbps	60 Mbps	80 Mbps	1280 × 720 / 60,0
4	245,760	8 192	20 Mbps	25 Mbps	60 Mbps	80 Mbps	1920 × 1080 / 30,1 2048 × 1024 / 30,0
4.1	245,760	8 192	50 Mbps	62,5 Mbps	150 Mbps	200 Mbps	1920 × 1080 / 30,1 2048 × 1024 / 30,0
4.2	522 240	8,704	50 Mbps	62,5 Mbps	150 Mbps	200 Mbps	1920 × 1080 / 64,0 2048 × 1088 / 60,0
5.	589,824	22,080	135 Mbps	168,75 Mbps	405 Mbps	540 Mbps	1920 × 1080 / 72,3 2560 × 1920 / 30,7
5.1	983,040	36,864	240 Mbps	300 Mbps	720 Mbit / s	960 Mbps	1920 × 1080 / 120,5 4096 × 2048 / 30,0
5.2	2 073 600	36,864	240 Mbps	300 Mbps	720 Mbit / s	960 Mbps	1 920 × 1 080 / 172,0 4 096 × 2 160 / 60,0
6.	4,177,920	139,264	240 Mbps	300 Mbps	720 Mbit / s	960 Mbps	2,048 × 1,536 @ 300 4 096 × 2 160 @ 120 8 192 × 4 320 @ 30
6.1	8 355 840	139,264	480 Mbps	600 Mbps	1440 Mbps	1920 Mbps	2,048 × 1,536 @ 300 4 096 × 2 160 @ 240 8 192 × 4 320 @ 60
6.2	16,711,680	139,264	800 Mbps	1000 Mbps	2400 Mbit / s	3200 Mbit / s	4 096 * 2 304 @ 300 8 192 × 4 320 @ 120
Szintszám	makroblokkok másodpercenként maximum	maximális képméret makroblokkokban	az alapvonal, a kiterjesztett és a fő profil maximális átviteli sebessége	maximális áramlási sebesség a Magas profil esetén	maximális áramlási sebesség a High 10 profilhoz	maximális bitsebesség a High 4: 2: 2 és 4: 4: 4 profilokhoz	példa a meghatározásra és a képkocka másodpercenként ezen a szinten

Szabadalmak

Az MPEG-2 1. és 2. rész, valamint az MPEG-4 2. rész formátumokhoz hasonlóan a H.264 / AVC szabványt használó termékek és szolgáltatások viszonteladóinak is díjat kell fizetniük a szabadalmaztatott technológia használatáért. A szabványra vonatkozó ezen jogok legfőbb kedvezményezettje egy magánszervezet: MPEG-LA , LLC (amely abszolút nem áll kapcsolatban az "MPEG szabványosító szervezettel", de az MPEG-2 1. rész, MPEG-2 rendszerekre vonatkozó szabadalmakat is kezeli. 2. rész és MPEG-4 2. rész videók és egyéb technológiák).

Az, hogy ezekre a licencekre szükség van-e egy európai szoftver bevezetéséhez, ellentmondásos .

Alkalmazások

A két fő jelölt tartalmazza a "H.264 / AVC High Profile" -t, mint kötelező elemet a játékosok számára, beleértve:

• A DVD fórum HD DVD formátuma ;
• A Blu-ray Disc Blu-ray Disc Association (BDA) formátum ;
• AVCHD videokamera formátum .

Az Európában , a Digital Video Broadcast ( DVB ) szabványosítási szervezet jóváhagyott H.264 / AVC televíziós műsorszórás Európában 2004 végén.

A francia miniszterelnök bejelentette, hogy 2004 végén Franciaországban a H.264 / AVC kötelező a HD TV- vevőkészülékekben és a digitális földfelszíni televízió (TNT) fizetős csatornáiban .

Az Advanced Television Systems Committee (ATSC) szabványosító szervezete az Egyesült Államokban fontolgatja a H.264 / AVC szabvány használatát az Egyesült Államokban folytatott televíziós műsorszóráshoz.

A Koreai Köztársaságban tervezett - az európai DTT-vel egyenértékű - Digital Multimedia Broadcast (DMB) szolgáltatás a H.264 / AVC formátumot fogja használni.

A szárazföldi mobilszolgáltatók Japánban a A H.264 / AVC kodeket fogják használni , beleértve:

• NHK
• Tokiói műsorszóró rendszer (TBS)
• Nippon Television (NTV)
• Asahi TV
• Fuji TV
• Tokiói tévé

A műholdas műsorszórás közvetlen szolgáltatásai ezt az új szabványt fogják használni, beleértve:

• News Corp. / DirecTV (az Egyesült Államokban)
• Echostar / Dish Network / Voom TV (az Egyesült Államokban)
• Euro1080 (Európában)
• Premiere ( Németországban )
• BSkyB ( Nagy-Britanniában és Írországban )

A 3. generációs partnerségi projekt ( 3GPP ) jóváhagyta a H.264 / AVC bevezetését opcionális szolgáltatásként a mobil multimédia funkcionális specifikációinak 6. verziójában.

Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának a Motion Imagery Standards Board (MISB) a H.264 / AVC-t fogadta el az összes alkalmazás előnyben részesített videokodekjeként.

Az Internet Engineering Task Force (IETF) tartalomcsomagolási formátumot ( RFC  3984) biztosított a H.264 / AVC videó szállításához a Real-Time Transport Protocol (RTP) segítségével.

Az Internet Streaming Media Alliance (ISMA) elfogadta a H.264 / AVC-t az ISMA 2.0 specifikációhoz.

A Moving Picture Experts Group (MPEG) szervezet sikeresen beépítette a H.264 / AVC támogatást szabványaiba (pl. MPEG-2 és MPEG-4 rendszerek ), valamint az ISO médiafájl formátum specifikációiba.

A Nemzetközi Telekommunikációs Unió - Ágazati Szabványosítás (ITU-T) elfogadta a H.264 / AVC-t a H.32x multimédiás telefonrendszerek specifikációiban. Az ITU-T szabványok alapján a H.264 / AVC-t már széles körben használják videokonferenciákra, elsősorban a piac két nagy vállalata ( Polycom és Tandberg ). Az összes új videokonferencia-termék már tartalmazza a H.264 / AVC támogatását.

A H.264-et valószínűleg az on-demand video szolgáltatásokban fogják használni az interneten keresztül filmek és tévéműsorok számítógépekre történő eljuttatásához . Az is valószínű, hogy ugyanolyan típusú tartalmat kínálnak fel hálózati fájlcserén keresztül, legálisan vagy sem.

Termékek és megvalósítások

Szoftverátültetés

• Az x264 egy H.264 kódoló, amelyet a VideoLAN és a MEncoder átkódoló szoftverekben használt GPL licenc feltételei szerint terjesztenek . 2006 elején az x264 volt az egyetlen teljes és ingyenes átültetés a H.264 Main és High profiljaira, átlapolva. Az x264 megnyerte a Doom9.org által szervezett videokódolók összehasonlítását 2005. december.
• A libavcodec egy LGPL licencű H.264 dekódert tartalmaz . Támogatja a H.264 fő és magas profilját, átlapoltan kizárva. Számos alkalmazásban használják, például a VLC médialejátszóban és az MPlayerben , valamint az ffdshow és az FFmpeg dekóderekben .
• A CoreAVC egy teljes H.264 videofolyam-dekóder, amely CUDA technológiát használ (csak nVidia grafikus kártyák rendelkeznek ezzel a technológiával), felszabadítva a CPU- t más feladatokhoz és javítva a teljesítményt.
• A Nero AG és az Ateme által közösen fejlesztett Nero Digital csomag H.264 dekódert és kódolót tartalmaz, és más MPEG-4 technológiákat támogat. Ban ben 2005. szeptember, támogatja a főprofilt, átlapolt, kizárt, és hamarosan támogatnia kell a magasprofilt és az átlapoltat is.
• Az Apple integrálta a H.264-et a Mac OS X 10.4 (Tiger) verziójába , valamint a Quicktime 7-es verziójába, amely Tigerrel együtt érkezik. Ban ben 2005. április, Az Apple frissítette a DVD Studio Pro verzióját , lehetővé téve a HD tartalom létrehozását. A DVD Studio Pro lehetővé teszi, hogy HD DVD-tartalmat DVD és HD DVD média szabványok szerint is írjon (bár nem áll rendelkezésre író). Ezeknek a HD DVD-knek a megtekintéséhez át kell írnia őket szabványos DVD-kre. Az Apple-nek PowerPC G5, Apple DVD Player v4.6 és Mac OS X v10.4 vagy újabb szükséges.
• Az Apple iChat videokonferencia-alkalmazása a 3. verzió óta működik ezzel a kodekkel.
• Sorenson a H.264 alkalmazását kínálja. A Sorenson AVC Pro kodek elérhető a Sorenson Squeeze 4.1 MPEG-4 szoftverhez .
• A DivX Inc beépítette a H.264-et a DivX kodek 7. verziójába (2009. január).
• Az Adobe cég beépítette a H.264-et a Flash 10.n lejátszóba (ellenőrizze a pontos verziót). Bár ez a kodek csak az FLVPlayBack komponensen keresztül érhető el a Flash CS4-től, a H264-es kódolású videók a Flash Player 6-ból a NetStream osztályból, az ActionScript 2-ben, az újabb játékosok esetében pedig az ActionScript 3-ból vezérelhetők.
• van egy H.264 dekóder az Android rendszerben .
• Ban ben 2013. október, A Cisco Systems felajánlotta az OpenH264 nevű nyílt kodeket. Bár a forráskodek hozzáférhető, csak a Cisco bináris fájlja használható legálisan: a szabadalmak nem engedélyezik a módosításokat. A felhasználó megismételheti a kodeket, és ellenőrizheti, hogy megfelel-e a Cisco által kínáltnak. A Mozilla bejelentette szándékát, hogy ezt a kodeket letölti a Firefox-ba, ha szükségét érzi. A nyílt forráskódú x264 kodek elutasítását azzal magyarázzák, hogy az MPEG LA-nek nincs jogdíja, amit a kapcsolódó szabadalmak nem engednek meg, ami néhány országban illegális. Éppen ellenkezőleg, a Cisco garantálja ezt a jogdíjat a kodekük esetleges használatáért.

Hardveralkalmazások

Számos vállalat gyárt chipeket, amelyek képesek dekódolni a H.264 / AVC videókat. A nagy felbontású videók valós idejű dekódolására képes chipek a következőket tartalmazzák:

• Broadcom BCM7411.
• Conexant CX2418X.
• A Sigma Designs SMP8634, SMP8635, EM8622L és EM8624L.
• STMicroelectronics STB7100, STB7109, NOMADIK (STn 8800/8810/8815 sorozat).
• WISchip ( Micronas USA, Inc.) DeCypher 8100.
• Neotion NP4 - NEOTION processzor 4.

Ez a típusú chip lehetővé teszi a H.264 / AVC videó lejátszására alkalmas olcsó hardverek széles körű telepítését szabványos és nagyfelbontású televízión.

Számos anyag már elérhető 2006. június, ez az olcsó fogyasztási cikkektől a valós idejű FPGA- alapú sugárzási kódolókig terjed :

• Archos ajánlatok digitális médialejátszó képes dekódolni a H.264 (többek között) a 4 -én generáció (2006-ban megjelent (ARCHOS 604)).
• A Modulus Video standard TV-minőségű valós idejű H.264 kódolókat szállít a műsorszolgáltatóknak (beleértve a telefonszolgáltatókat is), és 2005 közepére bejelentette nagy felbontású (ME6000) valós idejű kódolóit. A Modulus Video HD kódolási technológiát a 2004. áprilisahol megkapta a "Pick Hit" díjat. A Modulus kódolás az LSI Logic technológiát alkalmazza.
• A Harmonic professzionális videokódolók széles választékát kínálja a H.264 SD és HD felbontásban (DiviCom MV 3500 és Electra 5000).
• A Tandberg televízió nagyfelbontású valós idejű kódolót (EN5990) jelentett be. A DirecTV ezt a terméket választotta a DBS telepítéséhez.
• Az ATI -nél a Radeon X1000 grafikus processzorok a H.264 dekódolás hardveres gyorsítását mutatják be a Catalyst 5.13 illesztőprogramokkal. A H.264 dekódolás az ATI "AVIVO3" multimédiás technológiájának része.
• Az NVIDIA illesztőprogramok támogatják a hardveres H.264 dekódolást egyes grafikus processzoroknál, a lista az NVidia PureVideo oldalán érhető el.
• A Sony PlayStation Portable konzol hardveres dekódert tartalmaz H.264 formátumú videofájlokhoz.
• Ban ben 2005. október, Az Apple bemutatta híres iPod- lejátszójának ötödik változatát, amely képes H.264 formátumú videók lejátszására a képernyőn vagy a televízión. 640 × 480 felbontásig, 30 kép / mp sebességgel és 768 kbit / s bitsebességgel támogatja az alapvonal profilját  .
• A csúcskategóriás iPod - ok , a Zunes és a Walkmanek is támogatják a H.264-et. Lehetővé teszik a videó kimeneten keresztül , hogy televízión vagy bármilyen képernyőn 720 × 480 felbontású videókat játsszanak, másodpercenként 30 képpel.
• A WorldGate eladja az Ojo mobiltelefonokat, amelyek a H.264-et használják az alapprofilban QCIF- felbontással (176 × 144) 80–500 kbit / s bitsebességgel  , 30 képkocka / másodperces sebesség mellett.

Megjegyzések és hivatkozások

1. ISO / IEC 60.60 14496-10: 2012: Informatika - Audiovizuális objektumok kódolása - 10. rész: Haladó videokódolás, 2012-04-26
2. "  H.264: Támogatás további színterekhez és a magas profil eltávolításához 4: 4: 4  " , www.itu.int (Hozzáférés : 2020. április 21. )
3. 14: 00-17: 00 , „  ISO / IEC 14496-10: 2014  ” , ISO-n (hozzáférés : 2020. április 21. )
4. [1]
5. (a) Request for Comments n o  3984 .
6. összehasonlítása videokódolóinak modell hiba {{Archív link}}  : írja be a „ |titre= ” paraméter 
7. Steve Klein, „  Cuda-gyorsított CoreAVC, a legjobb H.264 dekódolás?  » , A homemedia.fr webhelyen ,2009. július 7(megtekintés : 2015. május 19. )
8. Damien Triolet, „  CoreAVC erősebb, mint az Avivo & PureVideo?  " ,2006. április 12(megtekintés : 2015. május 19. )
9. (en) http://blogs.cisco.com/collaboration/open-source-h-264-removes-barriers-webrtc/
10. (en) http://www.openh264.org/faq.html
11. (en) https://blog.mozilla.org/blog/2013/10/30/video-interoperability-on-the-web-gets-a-boost-from-ciscos-h-264-codec/
12. Cisco Mozilla és OpenH264
13. http://blogzinet.free.fr/blog/index.php?post/2013/11/02/L-interoperabilite-de-la-video-sur-le-Web-recoit-un-coup-de-pouce -du-codec-H-264-de-Cisco Nincs semmi tartós a szabadalmakkal. A H.264 a Cisco jóvoltából jól elérhető lesz a Firefox-felhasználók számára, de a kodekhez még mindig tartozik egy korlátozó licenc, amely hosszú távon nem felel meg a felhasználók és az internet érdekeinek.
14. ATI Radeon X1000 modell hiba {{Archív link}}  : töltse ki a " |titre= " paraméter 
15. sajtóközlemény ATI modell hiba {{Archív link}}  : töltse ki a " |titre= " paraméter 
16. A.2.2 H.264 technológia
17. NVidia PureVideo oldal

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

• Formátumok: 720p - 1080i - 1080p
• Cikkek: Számítógépes mérőegység - Digitális felbontás - Képernyő meghatározás - Ultra HD felbontású televízió
• Logók és címkék: Európai logók és címkék a HD TV-n
• Támogatja: HD DVD - Blu-ray lemez
• Hardver: PlayStation 3 - Xbox 360 - Nagyfelbontású televízió - HDMI - THX Ltd. - Digitális színházi rendszer
• Adások: TNT HD
• Digitális jogok: HDCP - Digitális jogkezelés

Külső linkek

• (en) [PDF] AVC / H.264, fejlett videokódolási rendszer HD és SD formátumhoz , EBU Technical Review cikk
• H.264 / MPEG-4 10. rész oktatóanyagok (Richardson)
• A JVT Szakértői Csoport dokumentumarchívuma
• (en) MPEG LA H.264 / MPEG-4 AVC szabadalmi licenc feltételei
• MPEG Ipari Fórum
• Az ITU-T hivatalos publikációs oldala
• ISO / IEC 14496-10