H.264

H.264 nebo MPEG-4 AVC ( Advanced Video Coding ) nebo MPEG-4 Part 10 je standard kódování videa, který společně vyvinula skupina ITU-T Q.6 / SG16 Video Coding Experts Group (VCEG) a ISO / IEC Moving Picture Experts Group ( MPEG ) a je produktem partnerského úsilí známého jako Joint Video Team (JVT). Norma ITU-T H.264 a norma ISO / IEC MPEG-4 část 10 (ISO / IEC 14496-10) jsou technicky identické a použitá technologie je pro pokročilé kódování videa známá také jako AVC . První verze normy byla schválena vKvěten 2003 a poslední datumdubna 2012.

Společnost JVT poté pracovala na konceptu rozšiřitelnosti vyvinutím rozšíření ke standardu H.264 (dodatek G): specifikace Scalable Video Coding (SVC), poté ke standardu HEVC ( High Efficiency Video Coding ).

Historický

Název H.264 pochází z rodiny video standardů H.26x definovaných ITU-T . Tento kodek však byl vyvinut v rámci MPEG , přičemž ITU-T byl spokojen s jeho přijetím a úpravami v něm. V rámci MPEG byla zkratka AVC (Advanced Video Coding) zvolena analogicky s audio kodekem AAC MPEG-2 část 7, který byl pojmenován tak, aby se odlišil od zvukového kodeku MPEG-2 část 3 (slavný MP3 ). Standard se obvykle označuje jako H.264 / AVC (nebo AVC / H.264, H.264 / MPEG-4 AVC nebo MPEG-4 / H.264 AVC), aby se zdůraznilo společné dědictví. Jméno H.26L, připomínající jeho spojení s ITU-T, je mnohem méně běžné, ale stále se používá. Příležitostně je také označován jako „kodek JVT“ ve vztahu k organizaci JVT (Joint Video Team), která jej vyvinula. Existuje precedens ve vývoji běžného standardu kódování videa mezi MPEG a ITU-T, přičemž MPEG-2 a H.262 jsou stejné.

Cíle a aplikace

Původně ITU-T zahájila projekt H.26L v roce 1998 s cílem vytvořit novou architekturu kodeků zaměřenou na zvýšení efektivity kódování v poměru nejméně ke 2 ve srovnání se standardy. Stávající systémy ( MPEG-2 , H.263 a MPEG-4 část 2). Dalším cílem bylo vytvořit jednoduché rozhraní, aby bylo možné přizpůsobit kodek různým transportním protokolům (přepínání paketů a obvodů). Kodek byl vyvinut, aby bylo zajištěno, že bude transponovatelný na platformy za rozumnou cenu, tj. S přihlédnutím k pokroku polovodičového průmyslu, pokud jde o design a procesy.

V roce 2001 dosáhl projekt H.26L svých cílů rychlosti komprese, což dokazují subjektivní testy prováděné MPEG. Právě v této době se ITU-T a MPEG po vzájemné dohodě rozhodly vytvořit společný video tým (JVT) s cílem společné standardizace kodeku a jeho přizpůsobení různým potřebám odvětví (videotelefon, streaming, televize, mobilní, pohybliví). Ve skutečnosti se aplikace tradičně zaměřené na ITU-T týkají nízkých přenosových rychlostí (videotelefon, mobilní zařízení), aplikací, pro které byl H.26L optimalizován, zatímco členové MPEG jej chtěli přizpůsobit jiným formátům (televize, HD). Byly přidány algoritmické nástroje, jako je podpora prokládání, a bylo dosaženo snížení složitosti.

Kodek H.264 / AVC je proto vhodný pro velmi širokou škálu sítí a systémů (například pro televizní vysílání , úložiště HD DVD a Blu-ray , streamování RTP / IP a telefonii specifickou pro ITU-T ).

Po první verzi standardu vyvinulo JVT několik rozšíření, známých jako Fidelity Range Extensions (FRExt). Tato rozšíření jsou určena k podpoře zvýšené přesnosti kvantizace (přidání 10bitového a 12bitového kódování) a lepší definice chrominancí (přidání kvantizačních struktur YUV 4: 2: 2 a YUV 4: 4.: 4) a jsou zaměřena na profesionální aplikace (Studio). Bylo také přijato několik dalších funkcí ke zlepšení subjektivní kvality ve vysokém rozlišení (přidání transformace 8 × 8 kromě stávající transformace 4 × 4, přidání kvantovacích matic) nebo pro specifické potřeby (bezztrátové kódování, podpora jiných barev mezery). V roce byla dokončena projekční práce na rozšíření Fidelity Range ExtensionsČervenec 2004a zmrazené v Září 2004.

Od konce vývoje původní verze standardu v Květen 2003zveřejnila JVT 4 verze schválené ITU-T a MPEG, což odpovídá přidání FRExt a opravám.

Podrobné specifikace

H.264 / AVC (MPEG-4 část 10) obsahuje mnoho nových technik, které jí umožňují komprimovat videa mnohem efektivněji než předchozí standardy ( H.261 , MPEG-1 , MPEG-2 , MPEG-4 část 2 / ASP ) a poskytuje větší flexibilitu aplikacím v různých síťových prostředích. Mezi tyto hlavní funkce patří:

• Inter-frame prediction or temporal prediction ( (en) Predikce mezi snímky )
  • Odhadu a kompenzace pohybu lze provádět na více referenčních snímků již kódované. Volba referenčního obrazu probíhá na úrovni makrobloku a sub-makrobloku. To umožňuje v určitých případech použít až 32 referenčních obrázků (na rozdíl od předchozích standardů, které byly omezeny na jeden nebo v případě konvenčních B obrázků na dva) a až 4 různé reference pro stejný makroblok. Tato konkrétní funkce obvykle umožňuje mírné vylepšení bitové rychlosti a kvality ve většině scén. Ale u určitých typů scén, jako jsou scény s rychlými, opakovanými záblesky nebo scény, které se často objevují znovu, umožňuje skutečně výrazné snížení bitrate.
  • Kompenzace pohybu, která může využívat 7 různých velikostí bloků (16 × 16, 16 × 8, 8 × 16, 8 × 8, 8 × 4, 4 × 8, 4 × 4), umožňuje velmi přesnou segmentaci pohyblivých oblastí.
  • Přesnost na čtvrt pixelu pro kompenzaci pohybu, což umožňuje velmi přesný popis posunutí pohybujících se oblastí. U barevnosti je přesnost kompenzace pohybu dokonce na osminu pixelu.
  • Vážený kompenzace pohybu ( (en) Vážená predikce ) pomocí závaží a prolisy, které umožňují kodér stavět předpovědi přizpůsobení se změně jasu a barevnosti aktuální scény. To poskytuje zisk zejména u scén zahrnujících přechody v důsledku záblesků nebo prolínání mezi scénami během úprav.

• Intra-predikce nebo prostorová predikce: na okraji sousedních bloků pro "intra" kódování (spíše než jediná predikce na spojitých koeficientech přítomných v MPEG-2 část 2 a predikce na koeficientech transformace H.263 + a MPEG-4 část 2).

• Adaptace diskrétních transformací  :
  • Celočíselná transformace prováděná na blocích o velikosti 4 × 4 pixely (blízká klasickému DCT ). Pro nové profily vyplývající z rozšíření FRExt byla přidána další transformace velikosti 8 × 8.
  • Hadamardova transformace provedena na základě průměrných koeficientů primární transformovaného prostoru (pro chrominance a možná jasu v některých případech) k získání ještě více komprese, kdy je obraz změkčena.

• Několik kodérů entropie  :
  • CABAC ( (en) Kontextově adaptivní binární aritmetické kódování ): Toto je aritmetické kódování . Jedná se o sofistikovanou techniku ​​kódování entropie, která poskytuje vynikající výsledky s ohledem na kompresi, ale má velkou složitost (není k dispozici ve výchozích a rozšířených profilech ).
  • CAVLC ( (en) Kontextově adaptivní Huffmanovo kódování s proměnnou délkou ): Jedná se o Huffmanovu proměnnou délku s adaptivním kódováním , což je alternativa méně složitá než CABAC ke kódovacím tabulkám transformačních koeficientů. Ačkoli je CAVLC méně složitý než CABAC, je propracovanější a efektivnější než metody, které se doposud obvykle používaly k kódování koeficientů.
  • Jednoduchá a vysoce strukturovaná technika kódování s proměnnou délkou nebo ( (en) kódování s proměnnou délkou ) pro mnoho syntaxových prvků, které nejsou kódovány pomocí CABAC nebo CAVLC, považována za exponenciálně-Golomb (Exp-Golomb) kód .

• Protiblokovací filtr nebo deblokovací filtr , prováděný v kódovací smyčce a provozovaný na blocích 4 × 4, což umožňuje snížit artefakty charakteristické pro kódování s transformací bloku.

• Dva režimy prokládání  :
  • Kódování v Picture-adaptive frame-field (PAFF nebo PicAFF): kodér se rozhodne přizpůsobit kódování aktuálního snímku buď progresivně (jeden snímek), nebo prokládáním (dvě pole nebo pole ).
  • Kódování v makrobloku adaptivním rámcovém poli (MBAFF): stejný princip jako pro PAFF kromě toho, že aplikace se neprovádí na úrovni rámce, ale na úrovni 16x16 makrobloků. Význam kódování se mírně liší, protože zpracovává dva řádky makrobloků současně, místo jednoho obvykle. V případě prokládání jsou tato dvě pole první 16x8 bloky a druhá 16x8 bloky dvou spárovaných makrobloků.

• Síťová abstrakční vrstva ( (en) NAL: Network Abstraction Layer ) je definována tak, aby umožňovala použití stejné syntaxe videa v mnoha síťových prostředích, to zahrnuje možnosti, jako jsou parametry sekvence ( (en) SPS: Sada parametrů sekvence ) a obrázek ( (en) PPS: sada parametrů obrazu ), které nabízejí větší robustnost a flexibilitu než předchozí designy.
• Přepínací sloty (nazývané SP a SI) umožňují kodéru nasměrovat dekodér, aby jej bylo možné vložit do příchozího video streamu, což umožňuje streamování videa s proměnlivou bitrate a provoz v „trikovém režimu“. Rigged). Když dekodér přeskočí uprostřed video streamu pomocí této techniky, může se synchronizovat s přítomnými obrazy, přestože před přesunem použil jako referenci jiné obrázky (nebo žádné obrázky).
• Flexibilní řazení makrobloků ( (en) FMO: Flexibilní řazení makrobloků , alias skupin řezů ) a libovolné řazení řezů ( (en) ASO: Libovolné řazení řezů ) jsou techniky pro restrukturalizaci řazení základních oblastí obrazu (makrobloky). Tyto techniky se obvykle používají ke zlepšení odolnosti proti chybám a ztrátám a lze je použít i pro jiné účely.
• Data partitioning ( (en) DP: Data partitioning ) dává možnost oddělit syntaxe prvků větší či menší důležitosti v různých datových paketech. To umožňuje použít nerovnou úroveň ochrany ( (en) UEP: Nerovná ochrana proti chybám) na chyby podle důležitosti dat, a tím zlepšit spolehlivost toku.
• Redundantní řezy ( (en) RS: Redundant slices ) zlepšují odolnost proti chybám a ztrátám tím, že umožňují kodéru přenášet další verzi celého obrazu nebo jeho části v nižší kvalitě, kterou lze použít, pokud je hlavní stream poškozen nebo ztracen.
• Jednoduchý automatizovaný proces, který zabrání náhodnému vytvoření falešných spouštěcích kódů. Jedná se o speciální binární sekvence, které jsou umístěny v datech, což umožňuje náhodný přístup k datovému proudu i resynchronizaci v případě dočasné ztráty datového proudu.
• Informace o doplňkovém vylepšení ( (en) SEI: Informace o doplňkovém vylepšení ) a kvalitativní informace o stavu videa ( (en) VUI: Informace o použitelnosti videa ) jsou další informace, které lze vložit do streamu, aby se zlepšil jeho výkon. Použití pro velké množství aplikací .
• Pomocné obrázky lze použít pro použití, jako je například míchání alfa kanálu.
• Číslování obrázků umožňuje vytváření podsekcí (umožňujících dočasnou škálovatelnost volitelným začleněním dalších obrazů mezi jiné obrazy), jakož i detekci a skrytí ztráty celých obrazů (což může nastat v případě ztráty síťového paketu nebo chyb přenosu).
• Počítání pořadí snímků udržuje pořadí snímků a zvuku v dekódovaných rámcích odděleně od informací o časování (umožňuje systému přenášet, řídit a / nebo měnit informace o časování bez ovlivnění informací o časování). Obsah obrázků).

Tyto techniky spolu s několika dalšími pomáhají H.264 výrazně překonat předchozí standardy za nejrůznějších okolností a v nejrůznějších aplikačních prostředích. H.264 může často fungovat výrazně lépe než video MPEG-2 a dosáhnout stejné kvality s bitovou rychlostí poloviční nebo dokonce vyšší.

Stejně jako mnoho jiných video standardů ve skupině ISO / IEC MPEG má H.264 / AVC referenční softwarovou aplikaci, kterou lze zdarma stáhnout (viz část Externí odkazy níže).

Hlavním cílem této aplikace je poskytnout příklady různých možností H.264 / AVC, nikoli poskytnout skutečně použitelný a výkonný produkt.

Skupina MPEG také standardizuje referenční hardwarovou aplikaci.

Profily

Standard zahrnuje následujících šest sad charakteristik, které se nazývají profily a každá je zaměřena na konkrétní třídu aplikací:

• Baseline Profile (BP)  : Hlavně pro levné aplikace, které využívají málo zdrojů, je tento profil široce používán v mobilních a videokonferenčních aplikacích.
• Hlavní profil (MP)  : Původně určený pro aplikace pro vysílání a ukládání pro spotřebitele, tento profil ztratil význam, když byl ke stejnému účelu přidán vysoký profil .
• Rozšířený profil (XP)  : určený pro streamování videí, tento profil má schopnosti odolnosti proti ztrátě dat a změně streamu.
• High Profile (HiP)  : hlavní profil pro vysílání a ukládání disků, zejména pro televizi s vysokým rozlišením (tento profil byl přijat pro disky HD DVD a Blu-ray i pro francouzskou digitální televizi s vysokým rozlišením).
• High 10 Profile (Hi10P)  : Tento profil jde nad rámec spotřebitelských aplikací a staví na vysokém profilu - přidává až 10 bitů přesnosti na pixel.
• High 4: 2: 2 Profile (Hi422P)  : Hlavní profil pro profesionální aplikace, staví na profilu High 10 - přidává podporu pro kvantizaci 4: 2: 2 až do 10 bitů na pixel.
• Vysoký profil 4: 4: 4 (Hi444P) [zastaralý]  : tento profil staví na vysokém profilu 4: 2: 2 - přidává podporu pro kvantizaci 4: 4: 4, až 12 bitů na pixel a navíc podporu pro efektivní bezztrátový režimu. Poznámka: Profil High 4: 4: 4 byl v roce 2006 zastaralý od standardu ve prospěch nového vyvíjeného profilu 4: 4: 4.

	Základní linie	Ruka	Rozšířené	Vysoký	Vysoká 10	Vysoká 4: 2: 2	Vysoká 4: 4: 4
Já a P plátky	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
plátky B	Ne	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
SI a SP řezy	Ne	Ne	Ano	Ne	Ne	Ne	Ne
Více referencí	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
Blokovat filtr	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
CAVLC kódování	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
Kódování CABAC	Ne	Ano	Ne	Ano	Ano	Ano	Ano
flexibilní plánování makrobloků (FMO)	Ano	Ne	Ano	Ne	Ne	Ne	Ne
Libovolné plánování plátek (ASO)	Ano	Ne	Ano	Ne	Ne	Ne	Ne
redundantní plátky (RS)	Ano	Ne	Ano	Ne	Ne	Ne	Ne
rozdělení dat (DP)	Ne	Ne	Ano	Ne	Ne	Ne	Ne
prokládané kódování (PicAFF, MBAFF)	Ne	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
Formát 4: 2: 0	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
monochromatický formát (4: 0: 0)	Ne	Ne	Ne	Ano	Ano	Ano	Ano
Poměr stran 4: 2: 2	Ne	Ne	Ne	Ne	Ne	Ano	Ano
Poměr stran 4: 4: 4	Ne	Ne	Ne	Ne	Ne	Ne	Ano
pixel 8 bitů	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano
pixel 9 a 10 bitů	Ne	Ne	Ne	Ne	Ano	Ano	Ano
pixel 11 a 12 bitů	Ne	Ne	Ne	Ne	Ne	Ne	Ano
transformované 8 × 8	Ne	Ne	Ne	Ano	Ano	Ano	Ano
kvantizační matice	Ne	Ne	Ne	Ano	Ano	Ano	Ano
oddělená kvantizace Cb a Cr	Ne	Ne	Ne	Ano	Ano	Ano	Ano
bezztrátové kódování	Ne	Ne	Ne	Ne	Ne	Ne	Ano
	Základní linie	Ruka	Rozšířené	Vysoký	Vysoká 10	Vysoká 4: 2: 2	Vysoká 4: 4: 4

Úrovně

Úrovně ( (en) levels ) jsou omezení určitého počtu parametrů, které umožňují dekodérům omezit paměť a výpočetní zdroje potřebné k dekódování videa.

Poznámka  : makroblok je oblast 16 × 16 pixelů.

Číslo úrovně	makrobloky za sekundu maximálně	maximální velikost obrázku v makroblocích	maximální přenosová rychlost pro základní, rozšířený a hlavní profil	maximální přenosová rychlost pro vysoký profil	maximální přenosová rychlost pro profil High 10	maximální přenosová rychlost pro profily High 4: 2: 2 a 4: 4: 4	příklad definice a snímků za sekundu na této úrovni.
1	1485	99	64 kbit / s	80 kbit / s	192 kbit / s	256 kbit / s	128 × 96 / 30,9 176 × 144 / 15,0
1b	1485	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 Mb / s	2,5 Mb / s	6 Mb / s	8 Mb / s	352 × 288 / 30,0
2.1	19 800	792	4 Mb / s	5 Mb / s	12 Mb / s	16 Mb / s	352 × 480 / 30,0 352 × 576 / 25,0
2.2	20 250	1620	4 Mb / s	5 Mb / s	12 Mb / s	16 Mb / s	720 × 480 / 15,0 352 × 576 / 25,6
3	40 500	1620	10 Mb / s	12,5 Mb / s	30 Mb / s	40 Mb / s	720 × 480 / 30,0 720 × 576 / 25,0
3.1	108 000	3 600	14 Mb / s	17,5 Mb / s	42 Mb / s	56 Mb / s	1280 × 720 / 30,0 720 × 576 / 66,7
3.2	216 000	5 120	20 Mb / s	25 Mb / s	60 Mb / s	80 Mb / s	1280 × 720 / 60,0
4	245 760	8 192	20 Mb / s	25 Mb / s	60 Mb / s	80 Mb / s	1920 × 1080 / 30,1 2048 × 1024 / 30,0
4.1	245 760	8 192	50 Mb / s	62,5 Mb / s	150 Mb / s	200 Mb / s	1920 × 1080 / 30,1 2048 × 1024 / 30,0
4.2	522 240	8 704	50 Mb / s	62,5 Mb / s	150 Mb / s	200 Mb / s	1920 × 1080 / 64,0 2048 × 1088 / 60,0
5	589 824	22 080	135 Mb / s	168,75 Mb / s	405 Mb / s	540 Mb / s	1920 × 1080 / 72,3 2560 × 1920 / 30,7
5.1	983 040	36 864	240 Mb / s	300 Mb / s	720 Mbit / s	960 Mb / s	1920 × 1080 / 120,5 4096 × 2048 / 30,0
5.2	2,073,600	36 864	240 Mb / s	300 Mb / s	720 Mbit / s	960 Mb / s	1920 × 1080 / 172,0 4096 × 2160 / 60,0
6	4 177 920	139 264	240 Mb / s	300 Mb / s	720 Mbit / s	960 Mb / s	2,048 × 1,536 @ 300 4096 × 2160 @ 120 8192 × 4320 @ 30
6.1	8 355 840	139 264	480 Mb / s	600 Mb / s	1440 Mb / s	1920 Mb / s	2,048 × 1,536 @ 300 4 096 × 2160 při 240 8192 × 4320 při 60
6.2	16 711 680	139 264	800 Mb / s	1000 Mb / s	2400 Mbit / s	3200 Mbit / s	4096 * 2304 @ 300 8 192 × 4 320 @ 120
Číslo úrovně	makrobloky za sekundu maximálně	maximální velikost obrázku v makroblocích	maximální propustnost pro základní, rozšířený a hlavní profil	maximální průtok pro vysoký profil	maximální průtok pro profil High 10	maximální průtok pro vysoké profily 4: 2: 2 a 4: 4: 4	příklad definice a snímků za sekundu na této úrovni.

Patenty

Stejně jako u formátů MPEG-2 části 1 a 2 a MPEG-4 části 2 musí prodejci produktů a služeb využívajících standard H.264 / AVC platit poplatky za používání patentované technologie. Hlavním příjemcem těchto práv týkajících se tohoto standardu je soukromá organizace: MPEG-LA , LLC (která absolutně není přidružena k „normalizační organizaci MPEG“, ale také spravuje patenty pro systémy používající MPEG-2 část 1, MPEG-2. Videa část 2 a MPEG-4 část 2 a další technologie).

Zda jsou tyto licence nezbytné pro implementaci softwaru v Evropě, je kontroverzní .

Aplikace

Mezi dva hlavní kandidáty patří „H.264 / AVC High Profile“ jako povinná funkce pro hráče, včetně:

• Formát HD DVD fóra DVD;
• Formát Blu-ray Disc Blu-ray Disc Association (BDA);
• Formát videokamery AVCHD .

V Evropě schválila standardizační organizace Digital Video Broadcast ( DVB ) na konci roku 2004 pro televizní vysílání v Evropě H.264 / AVC.

Francouzský předseda vlády oznámil, že H.264 / AVC je na konci roku 2004 ve francouzských televizních přijímačích HD a pro placené kanály digitální pozemní televize (TNT) povinné .

Výbor Advanced Television Systems (ATSC) standardizační organizace ve Spojených státech se uvažuje o využití standardu H.264 / AVC pro provozování televizního vysílání ve Spojených státech.

Služba Digital Multimedia Broadcast (DMB) - ekvivalent evropského DTT - naplánovaná na vysílání v Korejské republice bude používat formát H.264 / AVC.

Provozovatelé pozemního mobilního vysílání v Japonsku použijí Kodek H.264 / AVC, včetně:

• NHK
• Tokio Broadcasting System (TBS)
• Nippon Television (NTV)
• Asahi TV
• TV Fuji
• Tokio TV

Služby satelitního TV s přímým vysíláním budou využívat tento nový standard, včetně:

• News Corp. / DirecTV (ve Spojených státech)
• Echostar / Dish Network / Voom TV (v USA)
• Euro1080 (v Evropě)
• Premiéra (v Německu )
• BSkyB (ve Velké Británii a Irsku )

Projekt partnerství třetí generace ( 3GPP ) schválil zavedení H.264 / AVC jako volitelné služby ve verzi 6 funkčních specifikací pro mobilní multimédia.

Rada pro pohybové standardy (MISB) amerického ministerstva obrany přijala H.264 / AVC jako preferovaný video kodek pro všechny aplikace.

Internet Engineering Task Force (IETF) poskytla obsah  packetization formát ( RFC 3984) pro transport H.264 / AVC pomocí jeho Real-time Transport Protocol (RTP).

Internet Streaming Media Alliance (ISMA) přijala H.264 / AVC pro specifikaci ISMA 2.0.

Organizace Moving Picture Experts Group (MPEG) úspěšně začlenila podporu H.264 / AVC do svých standardů (např. Systémy MPEG-2 a MPEG-4 ) a také do specifikací formátu mediálních souborů ISO.

Mezinárodní telekomunikační unie - sektor standardizace (ITU-T) přijala H.264 / AVC do zadávacích podmínek pro multimediální telefonních systémů H.32x. Na základě standardů ITU-T je H.264 / AVC již široce používán pro videokonference, zejména dvěma významnými společnostmi na trhu ( Polycom a Tandberg ). Všechny nové videokonferenční produkty nyní obsahují podporu H.264 / AVC.

H.264 bude pravděpodobně používán ve službách videa na vyžádání přes internet k doručování filmů a televizních pořadů do počítačů. Je také pravděpodobné, že stejný typ obsahu bude nabízen prostřednictvím výměny síťových souborů, ať už legálně či nikoli.

Produkty a implementace

Provedení softwaru

• x264 je kodér H.264 distribuovaný podle podmínek licence GPL používané v transkódovacím softwaru VideoLAN a MEncoder. Na začátku roku 2006 byl x264 jediným úplným a volným provedením hlavních a vysokých profilů H.264, s vyloučením prokládaných. x264 vyhrál srovnání kodéru videa hostované na Doom9.org v systému Windowsprosince 2005.
• libavcodec obsahuje dekodér H.264 s licencí LGPL . Podporuje hlavní a vysoké profily H.264, prokládané vyloučené. Používá se v mnoha aplikacích, jako je VLC media player a MPlayer , a dekodéry ffdshow a FFmpeg .
• CoreAVC je kompletní dekodér video streamů H.264 využívající technologii CUDA ( tuto technologii mají pouze grafické karty nVidia ), uvolňuje CPU pro další úkoly a zvyšuje výkon.
• Balíček Nero Digital , který společně vyvinuli společnosti Nero AG a Ateme , obsahuje dekodér a kodér H.264 a podporuje další technologie MPEG-4. vZáří 2005, podporuje hlavní profil, vyloučený prokládaný a brzy by měl podporovat také vysoký profil a prokládaný.
• Apple integroval H.264 do Mac OS X verze 10.4 (Tiger), stejně jako Quicktime verze 7, který je dodáván s Tigerem. vDuben 2005Společnost Apple aktualizovala svou verzi DVD Studio Pro tak, aby umožňovala vytváření obsahu v rozlišení HD. DVD Studio Pro vám umožňuje vypalovat obsah HD DVD na standardy médií DVD i HD DVD (ačkoli vypalovačka není k dispozici). Chcete-li zobrazit tato HD DVD, musíte je přepsat na standardní DVD. Apple vyžaduje PowerPC G5, Apple DVD Player v4.6 a Mac OS X v10.4 nebo vyšší.
• Aplikace Apple iChat pro videokonference pracuje s tímto kodekem od verze 3.
• Sorenson nabízí aplikaci H.264. Sorenson AVC Pro kodek je k dispozici v Sorenson Squeeze 4.1 pro MPEG-4 software .
• DivX Inc začlenil H.264 do verze 7 kodeku DivX (ledna 2009).
• Společnost Adobe začlenila H.264 do přehrávače Flash 10.n (zkontrolujte přesnou verzi). Ačkoli je tento kodek k dispozici prostřednictvím komponenty FLVPlayBack pouze z aplikace Flash CS4, video kódované ve formátu H264 lze přehrávat z aplikace Flash Player 6 ze třídy NetStream v jazyce ActionScript 2 a pro novější hráče v jazyce ActionScript 3.
• v systému Android je přítomen dekodér H.264 .
• v října 2013Společnost Cisco Systems nabídla otevřený kodek s názvem OpenH264. Ačkoli je zdrojový kodek přístupný, lze legálně použít pouze binární kód od společnosti Cisco: patenty neumožňují úpravy. Uživatel může kodek předělat a zkontrolovat, zda odpovídá kodeku nabízenému společností Cisco. Mozilla deklarovala záměr stáhnout tento kodek do Firefoxu, pokud to bude považovat za nutné. Jejich odmítnutí kodeku opensource x264 je vysvětleno absencí licenčního poplatku MPEG LA, který související patenty neumožňují, což je v některých zemích nezákonné. Naopak společnost Cisco zaručuje tuto autorskou odměnu za jakékoli použití jejich kodeku.

Hardwarové aplikace

Několik společností vyrábí čipy schopné dekódovat video H.264 / AVC. Čipy schopné dekódovat videa ve vysokém rozlišení v reálném čase zahrnují následující:

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

Tento typ čipu umožňuje široké nasazení levného hardwaru schopného přehrávat video H.264 / AVC ve standardní televizi a televizi s vysokým rozlišením.

Mnoho materiálů je již k dispozici v červen 2006, to sahá od levných spotřebních produktů až po enkodéry založené na FPGA v reálném čase pro vysílání:

• Archos nabídek přehrávače digitálních médií, které jsou schopné dekódování H.264 (mimo jiné) z 4 th generace (vydané v roce 2006 (ARCHOS 604)).
• Modulus Video dodává standardním kodérům H.264 v reálném čase vysílače (včetně telefonních operátorů) v reálném čase a pro polovinu roku 2005 oznámil své kodéry v reálném čase s vysokým rozlišením (ME6000). Technologie kódování HD Modulus Video byla představena na NABDuben 2004kde získala ocenění „Pick Hit“. Kódování modulů využívá technologii LSI Logic.
• Harmonic nabízí širokou škálu profesionálních video kodérů podporujících H.264 v SD a HD rozlišení (DiviCom MV 3500 a Electra 5000).
• Televize Tandberg oznámila enkodér s vysokým rozlišením v reálném čase (EN5990). DirecTV si vybrala tento produkt pro své nasazení DBS.
• Na ATI je řada grafických procesorů Radeon X1000 vybavena hardwarovou akcelerací dekódování H.264 s ovladači Catalyst 5.13. Dekódování H.264 je součástí multimediální technologie ATI „AVIVO3“.
• Ovladače NVIDIA podporují hardwarové dekódování H.264 pro některé grafické procesory, seznam je k dispozici na stránce PureVideo společnosti NVidia.
• Sony Portable Playstation konzola obsahuje hardwarový dekodér pro video soubory ve formátu H.264.
• v Října 2005Apple představila pátou verzi svého slavného iPod přehrávač schopný přehrávat videa ve formátu H.264 na své obrazovce nebo na televizi. Podporuje základní profil až do rozlišení 640 × 480, při rychlosti 30 snímků za sekundu a datovém toku 768  kbit / s .
• Špičkové iPody , Zunes a Walkmans také podporují H.264. Umožňují prostřednictvím videovýstupu přehrávat na televizi nebo jiné obrazovce videa v rozlišení 720 × 480 rychlostí 30 obrázků za sekundu.
• WorldGate prodává mobilní telefony Ojo, které používají H.264 v Baseline profilu v definici QCIF (176 × 144) s přenosovými rychlostmi 80 až 500  kbit / s při 30 snímcích za sekundu.

Poznámky a odkazy

1. ISO / IEC 60.60 14496-10: 2012: Informační technologie - Kódování audiovizuálních objektů - Část 10: Advanced Video Coding, 2012-04-26
2. "  H.264: Podpora dalších barevných prostorů a odstranění vysokého profilu 4: 4: 4  " , na www.itu.int (zpřístupněno 21. dubna 2020 )
3. 14: 00-17: 00 , „  ISO / IEC 14496-10: 2014  “ , na ISO (přístup 21. dubna 2020 )
4. [1]
5. (in) Request for Comments n °  3984 .
6. Chyba modelu kodéru videa {{Archive link}}  : zadejte parametr „   “|titre=
7. Steve Klein, „  Cuda-accelerated CoreAVC, nejlepší dekódování H.264?  » , Na homemedia.fr ,7. července 2009(zpřístupněno 19. května 2015 )
8. Damien Triolet, „  CoreAVC silnější než AVIVO & PureVideo?  " ,12. dubna 2006(zpřístupněno 19. května 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 a 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 S patenty není nic trvalého. H.264 bude uživatelům Cisco dobře přístupný díky Cisco, ale kodek stále přichází s omezující licencí, která z dlouhodobého hlediska není v zájmu uživatelů a webu.
14. Chyba modelu ATI Radeon X1000 {{odkaz na archiv}}  : vyplňte parametr „   “|titre=
15. tiskové oznámení Chyba modelu ATI {{odkaz na archiv}}  : vyplňte parametr „   “|titre=
16. Technologie H.264 od ATI
17. Stránka NVidia PureVideo

Podívejte se také

Související články

• Formáty: 720p - 1080i - 1080p
• Články: Počítačová měrná jednotka - Digitální rozlišení - Definice obrazovky - Televize s ultra vysokým rozlišením
• Loga a štítky: Evropská loga a štítky na HD TV
• Podporuje: HD DVD - Blu-ray Disc
• Hardware: PlayStation 3 - Xbox 360 - Televize s vysokým rozlišením - HDMI - THX Ltd. - Systém digitálního kina
• Vysílání: TNT HD
• Digitální práva: HDCP - správa digitálních práv

externí odkazy

• (en) [PDF] AVC / H.264, pokročilý systém kódování videa pro HD a SD , článek o technické recenzi EBU
• Výuky H.264 / MPEG-4 část 10 (Richardson)
• Archiv dokumentů skupiny JVT Experts Group
• (en) Podmínky MPEG LA patentové licence H.264 / MPEG-4 AVC
• MPEG Industry Forum
• Oficiální publikační stránka ITU-T
• ISO / IEC 14496-10