H.264

H.264 tai MPEG-4 AVC ( Advanced Video Coding ) tai MPEG-4 Part 10 on videokoodausstandardi, jonka ovat yhdessä kehittäneet ITU-T Q.6 / SG16 -videokoodausasiantuntijaryhmä (VCEG) sekä ISO / IEC Moving Picture Experts Group ( MPEG ) ja on kumppanuuden tulos, joka tunnetaan nimellä Joint Video Team (JVT). ITU-T H.264 -standardi ja ISO / IEC MPEG-4 Part 10 (ISO / IEC 14496-10) -standardi ovat teknisesti identtisiä, ja käytetty tekniikka tunnetaan myös nimellä AVC , edistyneelle videokoodaukselle. Standardin ensimmäinen versio hyväksyttiin vuonnaToukokuu 2003 ja viimeisin päivämäärähuhtikuu 2012.

Sitten JVT työskenteli laajennettavuuden käsitteen kehittämällä laajennuksen H.264-standardiin (liite G): skaalattavan videokoodauksen (SVC) spesifikaatioihin ja sitten HEVC ( High Efficiency Video Coding ) -standardiin.

Historiallinen

Nimi H.264 tulee ITU-T: n määrittelemästä H.26x-videostandardiperheestä . Tämä koodekki kehitettiin kuitenkin MPEG : n puitteissa , ja ITU-T oli tyytyväinen hyväksymään sen sitten ja muokkaamaan sitä siinä. MPEG: n yhteydessä lyhenne AVC (Advanced Video Coding) valittiin analogisesti audiokoodekin AAC MPEG-2 osan 7 kanssa, joka oli nimetty siten erottamaan se audiokoodekista MPEG-2 osa 3 (kuuluisa MP3 ). Standardiin viitataan yleensä nimellä H.264 / AVC (tai AVC / H.264, H.264 / MPEG-4 AVC tai MPEG-4 / H.264 AVC) yhteisen perinnön korostamiseksi. Nimi H.26L, joka muistuttaa sen yhteyttä ITU-T: hen, on paljon harvinaisempi, mutta sitä käytetään silti. Toisinaan siihen viitataan myös nimellä "JVT-koodekki" viitaten JVT (Joint Video Team) -organisaatioon, joka kehitti sen. On ennakkotapausta yhteisen videokoodausstandardin kehittämiselle MPEG: n ja ITU-T: n välille siten, että MPEG-2 ja H.262 ovat samat.

Tavoitteet ja sovellukset

Alun perin ITU-T käynnisti H.26L-projektin vuonna 1998 tavoitteenaan luoda uusi koodekkiarkkitehtuuri, jonka tarkoituksena on lisätä koodauksen tehokkuutta vähintään 2: lla suhteessa standardeihin: nykyiset järjestelmät ( MPEG-2 , H.263 ja MPEG-4 osa 2). Toinen tavoite oli luoda yksinkertainen käyttöliittymä koodekin mukauttamiseksi erilaisiin kuljetusprotokolliin (paketti- ja piirikytkentä). Koodekki kehitettiin varmistamaan, että se voidaan siirtää alustoille kohtuullisin kustannuksin, ottaen huomioon puolijohdeteollisuuden edistyminen suunnittelun ja prosessien suhteen.

Vuonna 2001 H.26L-projekti oli saavuttanut puristustason tavoitteensa, kuten MPEG: n tekemät subjektiiviset testit osoittavat. Juuri silloin ITU-T ja MPEG päättivät yhteisellä sopimuksella perustaa yhteisen videotiimin (JVT), jonka tarkoituksena on standardoida koodekki yhdessä ja mukauttaa se alan erilaisiin tarpeisiin (videopuhelin, suoratoisto, televisio, matkapuhelin). Itse asiassa ITU-T: n perinteisesti kohteena olevat sovellukset koskevat matalia bittinopeuksia (videopuhelin, matkapuhelin), sovelluksia, joille H.26L on optimoitu, kun taas MPEG: n jäsenet halusivat mukauttaa sen muihin muotoihin (televisio, HD). Algoritmisia työkaluja, kuten lomitustukea, on lisätty ja monimutkaisuutta on vähennetty.

H.264 / AVC-koodekki soveltuu siten hyvin monenlaisiin verkkoihin ja järjestelmiin (esimerkiksi televisiolähetyksiin , HD DVD- ja Blu-ray- tallennuslaitteisiin , RTP / IP- suoratoistoon ja ITU-T: lle ominaiseen puhelinliikenteeseen ).

Standardin ensimmäisen version jälkeen JVT kehitti muutaman laajennuksen, jotka tunnetaan nimellä Fidelity Range Extensions (FRExt). Nämä laajennukset on tarkoitettu tukemaan lisääntynyttä kvantisointitarkkuutta (10- ja 12-bittisten koodausten lisääminen) ja parempaa krominanssin määrittelyä ( YUV 4: 2: 2 ja YUV 4: 4 kvantisointirakenteiden lisääminen.: 4) ja on tarkoitettu ammattisovellukset (Studio). Useita muita ominaisuuksia on myös otettu käyttöön subjektiivisen laadun parantamiseksi teräväpiirtotarkkuudessa (8 × 8 -muunnoksen lisääminen olemassa olevan 4 × 4-muunnoksen lisäksi, kvantisointimatriisien lisääminen) tai erityistarpeisiin (häviötön koodaus, muiden värien tuki välilyöntejä). Fidelity Range -laajennusten suunnittelutyö valmistui vuonnaHeinäkuu 2004ja jäädytetty Syyskuu 2004.

Standardin alkuperäisen version kehityksen lopusta vuonna Toukokuu 2003, JVT julkaisi neljä ITU-T: n ja MPEG: n hyväksymää versiota, jotka vastasivat FRExt: n ja korjausten lisäämistä.

Yksityiskohtaiset eritelmät

H.264 / AVC (MPEG-4 Part 10) sisältää monia uusia tekniikoita, joiden avulla se voi pakata videoita paljon tehokkaammin kuin aikaisemmat standardit ( H.261 , MPEG-1 , MPEG-2 , MPEG-4 Part 2 / ASP ) ja tarjoaa enemmän joustavuutta sovelluksille erilaisissa verkkoympäristöissä. Näitä pääominaisuuksia ovat:

• Kehysten välinen ennuste tai ajallinen ennustus ( (en) Kehysten välinen ennustus )
  • Arviointi ja liikkeen kompensointi voidaan suorittaa vastaan useita viite kuvia jo koodattu. Viitekuvan valinta tapahtuu makrolohkon ja alimakrolohkon tasolla. Tämä tekee mahdolliseksi käyttää tietyissä tapauksissa jopa 32 viitekuvaa (toisin kuin aikaisemmat standardit, jotka rajoittuivat yhteen tai tavanomaisten B-kuvien tapauksessa kahteen) ja enintään 4 erilaista viittausta samalle makrolohkolle. Tämä ominaisuus sallii yleensä vaatimattomia parannuksia bittinopeudessa ja laadussa useimmissa kohtauksissa. Mutta tietyntyyppisissä kohtauksissa, kuten kohtauksissa, joissa on nopeita, toistuvia välähdyksiä tai kohtauksia, jotka näkyvät usein uudelleen, se mahdollistaa todella merkittävän bittinopeuden pienentämisen.
  • Liikkeen kompensointi, joka voi käyttää 7 erilaista lohkokokoa (16 × 16, 16 × 8, 8 × 16, 8 × 8, 8 × 4, 4 × 8, 4 × 4), mahdollistaa liikkuvien alueiden tarkan segmentoinnin.
  • Neljännespikselin tarkkuus liikkeen kompensoimiseksi, mikä antaa erittäin tarkan kuvauksen liikkuvien alueiden siirtymisestä. Kromalla liikekorjauksen tarkkuus on jopa pikselin kahdeksasosaa.
  • Painotettu liikekompensaatio ( (fi) painotettu Prediction ) painoilla ja siirtymät sallimalla kooderin rakentaa ennusteita sopeutumaan muutokseen luminanssin ja värikkyyden nykyisen kohtauksen. Tämä tarjoaa parannuksen erityisesti kohtauksille, jotka sisältävät muokkauksen aikana tehtyjen välähdysten tai häipymien aiheuttamia siirtymiä.

• Intra-ennuste tai Spatial-ennustus: vierekkäisten lohkojen reunalla "intra" -koodausta varten (pikemminkin kuin ainoa ennuste MPEG-2: n osassa 2 olevista jatkuvista kertoimista ja ennuste H.263 +: n muunnoksen kertoimista ja MPEG-4 osa 2).

• Diskreettien muunnosten mukauttaminen  :
  • Kokonaisluvumuunnos, joka suoritetaan 4 × 4 pikselin kokoisille lohkoille (lähellä klassista DCT: tä ). Uusille FRExt-laajennuksista johtuville profiileille on lisätty ylimääräinen muunnos, jonka koko on 8 × 8.
  • Hadamard-muunnoksen suoritetaan keskimäärin kertoimien ensisijaisen Spatial muunnos (ja värikkyyden ja mahdollisesti luminanssi joissakin tapauksissa), jolloin saatiin vielä puristus, jossa kuva on pehmennetty.

• Useita entropiakoodereita  :
  • CABAC ( (en) Kontekstiin adaptiivinen binääriaritmeettinen koodaus ): Tämä on aritmeettinen koodaus . Se on hienostunut entropiakoodaustekniikka, joka tuottaa erinomaisia ​​tuloksia puristuksen suhteen, mutta jolla on suuri monimutkaisuus (ei käytettävissä lähtötilanteessa ja laajennetuissa profiileissa ).
  • CAVLC ( (en) Asiayhteyteen mukautuva muuttuvapituinen Huffman-koodaus ): Tämä on adaptiivinen koodaustyyppinen Huffman- vaihteleva pituus, joka on vaihtoehto, joka on vähemmän monimutkainen kuin CABAC muunnoskerrointen koodaustaulukoille. Vaikka CAVLC on vähemmän monimutkainen kuin CABAC, se on monimutkaisempi ja tehokkaampi kuin kertoimien koodaamiseen tähän asti tavallisesti käytetyt menetelmät.
  • Yksinkertainen ja hyvin jäsennelty tekniikka, jossa on vaihtelevan pituinen koodaus tai ( (en) Muuttuvan pituuden koodaus ) monille syntaksielementeille, joita ei ole koodattu CABAC: lla tai CAVLC: llä, pidetään eksponentiaalisena-Golomb (Exp-Golomb) -koodina .

• Koodaussilmukassa suoritettava estosuodatus- tai suojauksen poistosuodatin , jota käytetään 4 × 4-lohkoilla, jolloin koodaukselle ominaisia esineitä voidaan vähentää lohkonmuunnoksella.

• Kaksi lomitusmoodia  :
  • Koodaus Picture-adaptive frame-field (PAFF tai PicAFF): kooderi päättää mukauttaa nykyisen kehyksen koodauksen joko asteittain (yksi kehys) tai lomituksella (kaksi kenttää tai kenttää ).
  • Koodaus Macroblock-adaptiivisessa kehyskentässä (MBAFF): sama periaate kuin PAFF: ssa, paitsi että sovellusta ei suoriteta kehystasolla, vaan 16x16-makrolohkojen tasolla. Koodauksen merkitys on hieman erilainen, koska se käsittelee kahta makrolohkoa samanaikaisesti tavallisen sijaan. Lomituksen tapauksessa nämä kaksi kenttää ovat vastaavasti kahden pariliitetyn makrolohkon ensimmäiset 16x8 lohkot ja toiset 16x8 lohkot.

• Verkon abstraktikerros ( (en) NAL: Network Abstraction Layer ) on määritelty sallimaan saman videosyntaksin käyttö monissa verkkoympäristöissä, tämä sisältää vaihtoehtoja, kuten sekvenssiparametrit ( (en) SPS: Sequence parameter set ) ja image ( (en) PPS: kuva-parametrisarja ), jotka tarjoavat enemmän vankkuutta ja joustavuutta kuin aikaisemmat mallit.
• Vaihtovälit (kutsutaan SP ja SI) antavat kooderin ohjata dekooderin siten, että jälkimmäinen voidaan liittää tulevaan videovirtaan, mikä mahdollistaa vaihtelevan bittinopeuksisen videon suoratoiston ja "tempputilan" toiminnan. Väärennetty). Kun dekooderi hyppää videovirran keskelle tällä tekniikalla, se voi synkronoitua siellä olevien kuvien kanssa huolimatta siitä, että käytetään muita kuvia (tai ei kuvia) vertailuna ennen siirtämistä.
• Joustava makrolohkotilaaminen ( (en) FMO: Joustava makrolohkotilaaminen , alias-viipaleiden ryhmät ) ja mielivaltainen viipaleiden tilaus ( (en) ASO: Mielivaltainen viipaleiden tilaus ) ovat tekniikoita kuvan perusalueiden (makrolohkot) järjestämisen uudelleenjärjestelyksi. Näitä tekniikoita käytetään tyypillisesti virheiden ja häviöiden vastustuskyvyn parantamiseen myös muihin tarkoituksiin.
• Datan osiointi ( (en) DP: Tietojen osiointi ) antaa mahdollisuuden erottaa suurempien tai vähemmän tärkeiden syntaksielementit eri datapaketeissa. Tämä antaa mahdollisuuden soveltaa epätasaista suojaustasoa ( (en) UEP: epätasainen virhesuojaus ) virheisiin tietojen tärkeyden mukaan ja siten parantaa virtauksen luotettavuutta.
• Redundantit viipaleet ( (en) RS: Redundantit viipaleet ) parantavat vastustuskykyä virheille ja häviöille antamalla enkooderin lähettää toiselle versiolle kuvan kokonaan tai osittain huonommalla laadulla, jota voidaan käyttää, jos päävirta on vioittunut tai kadonnut.
• Yksinkertainen automatisoitu prosessi estää väärät käynnistyskoodit vahingossa. Nämä ovat erityisiä binäärisekvenssejä, jotka sijoitetaan dataan, mikä sallii satunnaisen pääsyn tietovirtaan sekä uudelleensynkronoinnin virran tilapäisen katoamisen yhteydessä.
• Lisäparannustiedot ( (en) SEI: Lisäparannustiedot ) ja laadulliset videotilan tiedot ( (en) VUI: Videon käytettävyystiedot ) ovat lisätietoa, joka voidaan lisätä streamiin sen suorituskyvyn parantamiseksi. Käyttää useille sovelluksille .
• Apukuvia voidaan käyttää esimerkiksi alfa-kanavien sekoittamiseen.
• Kuvanumerointi mahdollistaa alijonojen luomisen (mahdollistaa ajallisen skaalautuvuuden lisäämällä valinnaisesti lisäkuvia muiden kuvien väliin) sekä havaitsemaan ja piilottamaan kokonaiset kuvat (joita voi tapahtua verkkopakettien katoamisen tai lähetysvirheiden yhteydessä).
• Kehysjärjestyslaskenta ylläpitää dekoodattujen kehysten kehysten ja äänen järjestyksen erillään ajoitustiedoista (jolloin järjestelmä voi siirtää, hallita ja / tai muuttaa ajoitustietoja vaikuttamatta ajoitustietoihin). Kuvien sisältö).

Nämä tekniikat yhdessä useiden muiden kanssa auttavat H.264: ää ylittämään merkittävästi aiemmat standardit monissa olosuhteissa ja erilaisissa käyttöympäristöissä. H.264 voi usein toimia huomattavasti paremmin kuin MPEG-2- video , saavuttaa sama laatu bittinopeudella puolittamalla tai jopa enemmän.

Kuten monilla muillakin ISO / IEC MPEG -ryhmän videostandardeilla, H.264 / AVC: llä on referenssiohjelmistosovellus, jonka voi ladata ilmaiseksi (katso alla olevaa Ulkoiset linkit -osiosta ).

Tämän sovelluksen päätavoitteena on antaa esimerkkejä H.264 / AVC: n erilaisista mahdollisuuksista sen sijaan, että tarjottaisiin todella käyttökelpoinen ja tehokas tuote.

Myös MPEG-ryhmä standardoi referenssilaitteistosovelluksen.

Profiilit

Standardi sisältää seuraavat kuusi ominaisuusjoukkoa, joita kutsutaan profiileiksi , joista jokainen kohdistuu tiettyyn sovellusluokkaan:

• Perusprofiili (BP)  : lähinnä edullisia sovelluksia varten, jotka käyttävät vähän resursseja, tätä profiilia käytetään laajalti mobiili- ja videoneuvottelusovelluksissa.
• Pääprofiili (MP)  : Alun perin tarkoitettu kuluttajien lähetys- ja tallennusohjelmille, tämä profiili menetti merkityksensä, kun korkea profiili lisättiin samaan tarkoitukseen.
• Laajennettu profiili (XP)  : Tämä video on tarkoitettu videoiden suoratoistoon , ja sillä on vankat ominaisuudet tietojen menetystä ja virran vaihtamista vastaan.
• Korkea profiili (HiP)  : lähetys- ja levytallennuksen pääprofiili, erityisesti teräväpiirtotelevisiolle (tämä profiili on otettu käyttöön HD DVD- ja Blu-ray-levyille sekä ranskalaiselle teräväpiirtotelevisiolle).
• Korkea 10 profiili (Hi10P)  : Tämä profiili ylittää kuluttajasovellukset ja perustuu korkeaan profiiliin - lisäämällä jopa 10 bittiä tarkkuutta pikseliä kohti.
• Korkea 4: 2: 2 -profiili (Hi422P)  : Ammattisovellusten pääprofiili , se perustuu High 10 -profiiliin - lisäämällä tukea 4: 2: 2-kvantisointiin jopa 10 bittiä pikseliä kohti.
• Korkea 4: 4: 4 -profiili (Hi444P) [vanhentunut]  : Tämä profiili perustuu High 4: 2: 2 -profiiliin - lisäämällä tukea 4: 4: 4-kvantisointiin, jopa 12 bittiä pikseliä kohden ja tuen tehokkaaseen häviöttömyyteen -tilassa. Huomaa: High 4: 4: 4 -profiili hylättiin standardista vuonna 2006 uuden 4: 4: 4-profiilin hyväksi.

	Lähtötaso	Käsi	Laajennettu	Korkea	Korkea 10	Korkea 4: 2: 2	Korkea 4: 4: 4
I- ja P-viipaleet	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo
viipaleet B	Ei	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo
SI- ja SP-viipaleet	Ei	Ei	Joo	Ei	Ei	Ei	Ei
Useita viitteitä kuva	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo
Estä suodatin	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo
CAVLC-koodaus	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo
CABAC-koodaus	Ei	Joo	Ei	Joo	Joo	Joo	Joo
joustava makrolohkojen ajoitus (FMO)	Joo	Ei	Joo	Ei	Ei	Ei	Ei
Mielivaltainen viipalointiaikataulu (ASO)	Joo	Ei	Joo	Ei	Ei	Ei	Ei
redundantit viipaleet (RS)	Joo	Ei	Joo	Ei	Ei	Ei	Ei
tietojen osiointi (DP)	Ei	Ei	Joo	Ei	Ei	Ei	Ei
lomitettu koodaus (PicAFF, MBAFF)	Ei	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo
4: 2: 0-muoto	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo
yksivärinen muoto (4: 0: 0)	Ei	Ei	Ei	Joo	Joo	Joo	Joo
Kuvasuhde 4: 2: 2	Ei	Ei	Ei	Ei	Ei	Joo	Joo
Kuvasuhde 4: 4: 4	Ei	Ei	Ei	Ei	Ei	Ei	Joo
8-bittinen pikseli	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo	Joo
pikseli 9 ja 10 bittiä	Ei	Ei	Ei	Ei	Joo	Joo	Joo
pikseli 11 ja 12 bittiä	Ei	Ei	Ei	Ei	Ei	Ei	Joo
muunnettu 8 × 8	Ei	Ei	Ei	Joo	Joo	Joo	Joo
kvantisointimatriisit	Ei	Ei	Ei	Joo	Joo	Joo	Joo
erillinen Cb- ja Cr-kvantisointi	Ei	Ei	Ei	Joo	Joo	Joo	Joo
häviötön koodaus	Ei	Ei	Ei	Ei	Ei	Ei	Joo
	Lähtötaso	Käsi	Laajennettu	Korkea	Korkea 10	Korkea 4: 2: 2	Korkea 4: 4: 4

Tasot

Tasot ( (en) tasot ) ovat rajoituksia tietylle määrälle parametreja, joiden avulla dekooderit voivat rajoittaa videon purkamiseen tarvittavaa muistia ja laskennallisia resursseja.

Huomaa  : makrolohko on 16 × 16 pikselin pinta-ala.

Tason numero	makrolohkot sekunnissa	enimmäiskoko makrolohkoissa	suurin bittinopeus lähtötasolle, laajennetulle ja pääprofiilille	Suurin profiilin suurin bittinopeus	suurin bittinopeus High 10 -profiilille	suurin bittinopeus High 4: 2: 2 ja 4: 4: 4 -profiileille	esimerkki määritelmästä ja kehyksiä sekunnissa tällä tasolla.
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	216000	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 Mbps	960 Mbps	1920 × 1080 / 120,5 4096 × 2048 / 30,0
5.2	2 073 600	36,864	240 Mbps	300 Mbps	720 Mbps	960 Mbps	1920 × 1080 / 172,0 4096 × 2160 / 60,0
6	4,177,920	139,264	240 Mbps	300 Mbps	720 Mbps	960 Mbps	2.048 × 1.536 @ 300 4096 × 2160 @ 120 8192 × 4320 @ 30
6.1	8 355 840	139,264	480 Mbps	600 Mbps	1440 Mbps	1920 Mbps	2.048 × 1.536 @ 300 4096 × 2160 @ 240 8192 × 4320 @ 60
6.2	16,711,680	139,264	800 Mbps	1000 Mbps	2400 Mbit / s	3200 Mbit / s	4096 * 2304 @ 300 8192 × 4320 @ 120
Tason numero	makrolohkot sekunnissa	enimmäiskoko makrolohkoissa	suurin lähtötaso, laajennettu ja pääprofiili	suurin virtausnopeus korkealle profiilille	suurin virtausnopeus High 10 -profiilille	suurin bittinopeus High 4: 2: 2 ja 4: 4: 4 -profiileille	esimerkki määritelmästä ja kehyksiä sekunnissa tällä tasolla.

Patentit

Kuten MPEG-2: n osat 1 ja 2 ja MPEG-4 osa 2, H.264 / AVC-standardia käyttävien tuotteiden ja palvelujen jälleenmyyjien on maksettava patentoidun tekniikan käytöstä maksuja. Näiden tätä standardia koskevien oikeuksien pääasiallinen edunsaaja on yksityinen organisaatio: MPEG-LA , LLC (joka ei ole ehdottomasti sidoksissa "MPEG-standardointiorganisaatioon", mutta joka myös hallinnoi patentteja järjestelmille, jotka käyttävät MPEG-2 Part 1, MPEG-2 Osa 2 ja MPEG-4 Osa 2 videot ja muut tekniikat).

Se, ovatko nämä lisenssit välttämättömiä ohjelmistojen käyttöönotolle Euroopassa, on kiistanalaista .

Sovellukset

Kaksi pääehdokasta sisältävät H.264 / AVC High Profile -pelaajan pakollisena ominaisuutena pelaajille, mukaan lukien:

• DVD-foorumin HD-DVD- muoto ;
• Muoto Blu-ray Disc Blu-ray Disc Association (BDA);
• AVCHD- videokameramuoto .

In Europe , Digital Video Broadcast ( DVB ) standardointiorganisaatio hyväksytty H.264 / AVC radio- ja televisiolähetyksiä varten Euroopassa lopussa 2004.

Ranskan pääministeri ilmoitti, että H.264 / AVC oli pakollinen HD-televisiovastaanottimissa ja maanpäällisen digitaalitelevision (TNT) maksukanavissa Ranskassa vuoden 2004 lopussa.

Advanced Television Systems Committee (ATSC) standardointi järjestö Yhdysvalloissa harkitsee käyttö H.264 / AVC-standardin televisiolähetysten Yhdysvalloissa.

Digital Multimedia Broadcast (DMB) palvelun - vastaa Euroopan DTT - tarkoitus lähettää ohjelmia Korean tasavalta saa käyttää H.264 / AVC-muodossa.

Japanin matkaviestinoperaattorit käyttävät H.264 / AVC-koodekkia, mukaan lukien:

• NHK
• Tokion lähetysjärjestelmä (TBS)
• Nippon Television (NTV)
• Asahi-TV
• Fuji TV
• Tokion televisio

DBS- tv palvelut käyttävät tätä uutta standardia, mukaan lukien:

• News Corp. / DirecTV (Yhdysvalloissa)
• Echostar / Dish Network / Voom TV (Yhdysvalloissa)
• Euro1080 (Euroopassa)
• Ensi-ilta ( Saksassa )
• BSkyB ( Isossa-Britanniassa ja Irlannissa )

3rd Generation Partnership Project ( 3GPP ) on hyväksynyt käyttöön H.264 / AVC valinnaisena palvelun versiossa 6 toimintamäärittelyissä langattoman multimedian.

Motion -kuvat Standards Board (MISB) Yhdysvaltain puolustusministeriön hyväksyi H.264 / AVC ensisijaiseksi videon koodekin kaikkiin sovelluksiin.

Internet Engineering Task Force (IETF) on antanut sisällön  paketointia muodossa ( RFC 3984) kuljettamiseksi H.264 / AVC videon sen RTP (RTP).

Internet Streaming Media Alliance (ISMA) vahvisti H.264 / AVC ISMA 2.0.

Moving Picture Experts Group (MPEG) organisaatio on onnistuneesti liitetty H.264 / AVC tukea osaksi standardeja (esim MPEG-2 ja MPEG-4-järjestelmät ) sekä ISO mediatiedostomuotojen erittelyt.

International Telecommunication Union - Sector Standardointi (ITU-T) on antanut H.264 / AVC laatuvaatimukset H.32x multimedian puhelinjärjestelmien. ITU-T-standardien pohjalta H.264 / AVC: tä käytetään jo laajasti videoneuvotteluissa, erityisesti markkinoiden kahden suurimman yrityksen ( Polycom ja Tandberg ) toimesta. Kaikissa uusissa videoneuvottelutuotteissa on nyt tuki H.264 / AVC: lle.

H.264 todennäköisesti käytetään video-on-demand palvelut kautta Internetin toimittaa elokuvia ja TV-ohjelmia tietokoneisiin. On myös todennäköistä, että samantyyppistä sisältöä tarjotaan verkon tiedostojen vaihdon kautta , laillisesti tai ei.

Tuotteet ja toteutukset

Ohjelmistojen saattaminen osaksi kansallista lainsäädäntöä

• x264 on H.264-kooderi, joka on jaettu VideoLAN- ja MEncoder-koodausohjelmistoissa käytetyn GPL- lisenssin ehtojen mukaisesti . Vuoden 2006 alussa x264 oli ainoa täydellinen ja ilmainen H.264: n pää- ja korkea-profiilien saattaminen osaksi kansallista lainsäädäntöä. x264 voitti videokooderin vertailun, jota isännöi Doom9.org vuonnajoulukuu 2005.
• libavcodec sisältää LGPL- lisensoidun H.264-dekooderin . Se tukee H.264: n pää- ja korkeaprofiileja, lomitettuna. Sitä käytetään monissa sovelluksissa, kuten VLC-mediasoitin ja MPlayer , sekä ffdshow- ja FFmpeg-dekoodereissa .
• CoreAVC on täydellinen H.264-videovirran dekooderi, joka käyttää CUDA- tekniikkaa (vain nVidia- näytönohjaimilla on tämä tekniikka), mikä vapauttaa suorittimen muihin tehtäviin ja parantaa suorituskykyä.
• Nero AG: n ja Atemen yhdessä kehittämä Nero Digital -paketti sisältää H.264-dekooderin ja -kooderin ja tukee muita MPEG-4-tekniikoita. SisäänSyyskuu 2005, se tukee pääprofiilia, lomitettu poissuljettu, ja sen pitäisi pian tukea myös korkeaa profiilia ja lomitettua.
• Apple on integroinut H.264: n Mac OS X -versioon 10.4 (Tiger) sekä Quicktime- versioon 7, joka tulee Tigerin mukana. SisäänHuhtikuu 2005, Apple on päivittänyt DVD Studio Pron version HD-sisällön luomiseksi. DVD Studio Pron avulla voit polttaa HD-DVD-sisältöä sekä DVD- että HD DVD -mediatandardien mukaan (vaikka polttimia ei ole saatavilla). Näiden HD-DVD-levyjen katselemiseksi sinun on kirjoitettava ne uudelleen tavallisille DVD-levyille. Apple vaatii PowerPC G5: n, Apple DVD Player v4.6: n ja Mac OS X: n tai uudemman.
• Applen iChat -videoneuvottelusovellus on toiminut tämän koodekin kanssa versiosta 3 lähtien.
• Sorenson tarjoaa sovelluksen H.264. Sorenson AVC Pro koodekin on saatavilla Sorenson Squeeze 4.1 MPEG-4 -ohjelmisto .
• DivX Inc on sisällyttänyt H.264: n DivX- koodekin versioon 7 (tammikuu 2009).
• Adobe-yritys on sisällyttänyt H.264: n Flash 10.n -soittimeen (tarkista tarkka versio). Vaikka tämä codec on saatavilla kautta FLVPlayBack komponentti vain Flash CS4, H264 koodattua videota voidaan ajaa Flash player 6 päässä NetStream luokan ActionScript 2, sekä uudemmille pelaajille, ActionScript 3.
• Android- järjestelmässä on H.264-dekooderi .
• Sisään lokakuu 2013, Cisco Systems on tarjonnut avoimen koodekin nimeltä OpenH264. Vaikka lähdekoodekki on käytettävissä, vain Ciscon binaaria voidaan käyttää laillisesti: patentit eivät salli muutoksia. Käyttäjä voi tehdä koodekin uudelleen ja tarkistaa, täyttääkö se Ciscon tarjoaman. Mozilla on ilmoittanut aikomuksestaan ​​ladata tämä koodekki Firefoxiin, jos se tuntee tarvetta. Heidän kieltäytymisensä avoimen lähdekoodin x264-koodekista selittyy sillä, että MPEG LA: lle ei myönnetty rojalteja, joita patentit eivät salli, mikä on laitonta joissakin maissa. Päinvastoin, Cisco takaa tämän rojaltin koodekkiensa käytöstä.

Laitteistosovellukset

Useat yritykset tuottavat siruja, jotka pystyvät dekoodaamaan H.264 / AVC-videota. Sirut, jotka pystyvät dekoodaamaan teräväpiirtovideoita reaaliaikaisesti, sisältävät seuraavat:

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

Tämän tyyppinen siru mahdollistaa edullisen laitteiston laajan käyttöönoton, joka pystyy toistamaan H.264 / AVC-videota vakio- ja teräväpiirtotelevisiossa.

Monet materiaalit ovat jo saatavilla kesäkuu 2006, tämä vaihtelee edullisista kulutustuotteista reaaliaikaisiin FPGA- pohjaisiin lähettimiin lähettämistä varten:

• Archos tarjoaa digitaalisia mediasoittimia pysty koodaamaan H.264 (muun muassa) päässä 4 : nnen sukupolven (julkaistiin vuonna 2006 (Archos 604)).
• Modulus Video toimittaa tavalliset TV-luokan reaaliaikaiset H.264-kooderit yleisradioyhtiöille (puhelinoperaattorit mukaan lukien) ja on ilmoittanut korkean tarkkuuden (ME6000) reaaliaikaisista koodereistaan ​​vuoden 2005 puoliväliin. Modulus Video HD -koodaustekniikka esitettiin NAB: ssaHuhtikuu 2004missä hän sai "Pick Hit" -palkinnon. Modulus-koodaus käyttää LSI Logic -tekniikkaa.
• Harmonic tarjoaa laajan valikoiman ammattimaisia ​​videokoodereita, jotka tukevat H.264: ää SD- ja HD-tarkkuudella (DiviCom MV 3500 & Electra 5000).
• Tandberg-televisio on julkistanut teräväpiirtoisen reaaliaikakooderin (EN5990). DirecTV valitsi tämän tuotteen DBS-käyttöönottoonsa.
• On ATI Radeon X1000 sarja kuvia prosessorit on kiihdytystä H.264 dekoodaus Catalyst 5,13 kuljettajia. H.264-dekoodaus on osa ATI: n AVIVO3-multimediatekniikkaa.
• NVIDIA- ohjaimet tukevat laitteiston H.264-dekoodausta joillekin grafiikkaprosessoreille, luettelo on saatavilla NVidian PureVideo-sivulla.
• Sony PlayStation Portable -konsoli sisältää laitteistodekooderin videotiedostoille H.264-muodossa.
• Sisään Lokakuu 2005, Apple on julkistanut kuuluisan iPod- soittimensa viidennen version, joka pystyy toistamaan videoita H.264-muodossa näytöllä tai televisiossa. Se tukee lähtötilaprofiilia resoluutioon 640 × 480 asti, nopeudella 30 kuvaa sekunnissa ja bittinopeudella 768  kbit / s .
• Huippuluokan iPodit , Zunes ja Walkmans tukevat myös H.264- versiota . Ne sallivat videolähdön kautta toistaa televisiossa tai millä tahansa näytöllä videoita, joiden tarkkuus on 720 × 480, nopeudella 30 kuvaa sekunnissa.
• WorldGate myy Ojo-matkapuhelimia, jotka käyttävät H.264: ää perusprofiilissa QCIF- määritelmällä (176 × 144) bittinopeuksilla  80–500 kbit / s 30 kuvaa sekunnissa.

Huomautuksia ja viitteitä

1. ISO / IEC 60.60 14496-10: 2012: Tietotekniikka - Audiovisuaalisten kohteiden koodaus - Osa 10: Edistynyt videokoodaus, 2012-04-26
2. "  H.264: Tuki lisäväriavaruuksille ja korkean profiilin poistamiselle 4: 4: 4  " , osoitteessa www.itu.int (Pääsy 21. huhtikuuta 2020 )
3. 14: 00-17: 00 , "  ISO / IEC 14496-10: 2014  " , ISO: lla (käytetty 21. huhtikuuta 2020 )
4. [1]
5. (in) Kommenttipyyntö n o  3984 .
6. vertailu videolähettimiä mallin virhe {{arkistoista link}}  : Täytä " |titre= " parametri 
7. Steve Klein, “  Cudan kiihdyttämä CoreAVC, paras H.264-dekoodaus?  » , Sivustolla homemedia.fr ,7. heinäkuuta 2009(käytetty 19. toukokuuta 2015 )
8. Damien Triolet, "  CoreAVC vahvempi kuin AVIVO & PureVideo?  " ,12. huhtikuuta 2006(käytetty 19. toukokuuta 2015 )
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 ja 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-koodekki-H-264-de-Cisco Patentteilla ei ole mitään pysyvää. H.264 on Firefoxin käyttäjien saatavilla helposti Ciscon ansiosta, mutta koodekilla on silti rajoittava lisenssi, joka ei ole käyttäjien ja verkon etujen mukaista pitkällä aikavälillä.
14. ATI Radeon X1000 mallin virhe {{arkistoista link}}  : Täytä " |titre= " parametri 
15. paina ATI- mallivirhettä {{Archive link}}  : täytä parametri "  |titre= "
16. A.2: n H.264-tekniikka
17. NVidia PureVideo -sivu

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Formaatit: 720p - 1080i - 1080p
• Artikkelit: Tietokoneen mittayksikkö - Digitaalinen resoluutio - Näytön määrittely - Ultra HD -televisio
• Logot ja tarrat: Eurooppalaiset logot ja tarrat HD-televisiossa
• Tukee: HD DVD - Blu-ray Disc
• Laitteisto: PlayStation 3 - Xbox 360 - Teräväpiirtotelevisio - HDMI - THX Ltd. - Digitaalinen teatterijärjestelmä
• Lähetykset: TNT HD
• Digitaaliset oikeudet: HDCP - Digitaalisten oikeuksien hallinta

Ulkoiset linkit

• (fi) [PDF] AVC / H.264, edistyksellinen videokoodausjärjestelmä HD- ja SD- levyille , EBU: n teknisen katsauksen artikkeli
• H.264 / MPEG-4, osa 10, oppaat (Richardson)
• JVT: n asiantuntijaryhmän asiakirjaarkisto
• (en) MPEG LA H.264 / MPEG-4 AVC -lisenssiehdot
• MPEG-teollisuusfoorumi
• ITU-T: n virallinen julkaisusivu
• ISO / IEC 14496-10