Много наши клиенти ни питат защо толкова държим на този стандарт при системите за видеомониторинг.
Какво представлява той и защо е по – добър от останалите видео стандарти. Разбира се, имам в предвид съотношението размер спрямо качество, а не, че това е най добрата опция.
В следващата статия ще се опитам да обясня какво представлява този стандарт.
H.264 се отличава от другите MPEG стандарти основно по поток на данни, компенсация при движение и векторно движение. Оценката на движението е процес, чрез който се оценява информация за всяко отделно изображенията за прилики, които могат да бъдат използвани при следващите кадри. Това, в крайна сметка, намалява количеството на данните, които се декодират и следователно намалява скоростта на предаване.
Първоначално H.264 или MPEG-2 / 4 декодерите получават или кадри (прогресивно видео) или полета (през-редово видео) от камерата или друг източник на видео. В началото на оценяването на движението, тези образи са разделени в растери от микроблокове, които са организирани в произволна форма.
Растера е един от аспектите, който определят H.264. Докато при MPEG-2 / 4 отделните кадъра са във фиксиран растер на блока с 8х8 пиксела, то при H.264 се позволява размерите на блоковете да варират. Растера на H.264 може да включва блокови размери от 16×16, 16×8, 8×16, 8×8, 8×4, 4×8 или 4×4 пиксела. Така че при по-малко детайлните области като например ясно синьо небе, могат да се използва 16×16 пикселов блок, а други области, които са с повече детайли като например краищата на движещи се превозни средства, ще се използват по-малки растери, например 4×4 пиксела.
Регулиране на размера на блока, когато е необходимо, не само прави H.264 кодирането по-ефективно, но също така подобрява качеството на изображението. В резултат, H.264 също забележимо подобрява гледането на видео.
Вземането на решение кой блоков размер да се използва и къде, не е нещо, което е дефинирано в стандарта H.264. Това позволява експериментиране с процеса на оценка на движение. Следователно точната и пълна оценка на този процес е нещото, което или ще подобри или ще развали H.264 кодирането.
Компенсация на движението и повторното използване на данни
Друг аспект на оценката на движението е процесът на компенсация на движението, по време на който се изчислява разликата или промяната между микроблоковете. Всеки кадър се разглежда в растерен ред с два вида изчисления и прогнози – външна и вътрешна прогноза.
Вътрешна прогноза е, когато текущите блокове са оценени в съответствие с данните на текущото изображението. Външна прогноза (изчисления) имаме тогава, когато данните на текущото изображение се сравняват с данните на предхождащото и на следващото изображение.
Несъответствието между данните на изображенията, определени по време на компенсацията на движение, се използва за производство на блокове, които съдържат остатъчна информация. Този блок е това, което се кодира и данните от предишния кадър се използват повторно. В резултат на това, само различията между блоковете са кодирани като по този начин се намалява побитова скорост.
Като имаме в предвид, че MPEG-2 / 4 проверява само един референтен кадър, броят при H.264 на кадрите, които се проверяват са неколкократно повече. Това осигурява на H.264 потенциал да подложи на повторна обработка повече данни, отколкото предходните MPEG стандарти и като резултат намалява битрейта в още по-голяма степен, въпреки че това увеличава необходимата от повече мощност за обработка.
Точност на данните до 1/4 пиксел
Посоката, в която повторно се използват пикселите в един кадър или поле (вертикално или хоризонтално) се идентифицира чрез движение на вектори. Вектори за движение показват как най-добре да се ситуират данните и следователно са решаващ фактор в ефективно повторно използване на информация за изображенията.
MPEG-2 и MPEG-4 SP генерират вектори за движение с половин-пикселна резолюция. Това означава, че стъпка от половин пиксел се използва за прецизно пренареждане на данни. H.264 отива още по напред, разделяйки кадъра на микроблокове и създава вектори за движение, които да променят положението на графичните данни с прецизността на една четвърт от пиксела.
Тази точност на H.264 допълнително намалява размера на данните, които трябва да бъдат кодирани, но също така увеличава броя на пикселните позиции 16 пъти. В резултат, H.264 кодира и екстраполира само областите с интензивно движение или много детайлна картина.
В заключение мога да кажа, че компенсацията на движението и създаването на вектори за движение работят едновременно за оценяване на самото движение, за да се избере най-подходящия размер блок, да се изчисли разликата и да се генерират вектори за движение за всеки четвърт пиксел, за намаляване на остатъчната разлика между кадрите, което в крайна сметка прави H.264 кодирането изключително ефективно.
И все пак обаче, намаляването на потока на данните си има своята цена. Води до повишена изчислителна сложност и, следователно, по-високи изисквания за мощност при обработка на данните.
В крайна сметка, това с което е изключително полезен този стандарт е това, че Вашите записващи устройства (DVR рекордери), ще записват Вашите камери за по-дълъг период при по-добро качество на картина.
Благодаря за четивото, беше полезно