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JVT (संयुक्त वीडियो टीम) दिसंबर 2001 में पटाया, थाईलैंड में स्थापित किया गया था। यह दो अंतर्राष्ट्रीय मानकीकरण संगठनों, आईटीयू-टी और आईएसओ के वीडियो कोडिंग विशेषज्ञों से बना है। JVT का लक्ष्य उच्च वीडियो संपीड़न अनुपात, उच्च छवि गुणवत्ता और अच्छे नेटवर्क अनुकूलनशीलता के लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए एक नया वीडियो कोडिंग मानक तैयार करना है। वर्तमान में, आईटीयू-टी द्वारा जेवीटी के काम को स्वीकार कर लिया गया है। नए वीडियो कम्प्रेशन कोडिंग मानक को H.264 मानक कहा जाता है। यह मानक आईएसओ द्वारा भी स्वीकार किया जाता है, जिसे AVC (एडवांस्ड वीडियो कोडिंग) मानक कहा जाता है, जो MPEG-10 का भाग 4 है।
H.264 मानक को तीन ग्रेड में विभाजित किया जा सकता है:
बुनियादी स्तर (इसका सरल संस्करण, विस्तृत अनुप्रयोग);
मुख्य ग्रेड (छवि गुणवत्ता में सुधार और संपीड़न अनुपात को बढ़ाने के लिए कई तकनीकी उपाय अपनाए जाते हैं, जिनका उपयोग एसडीटीवी, एचडीटीवी, डीवीडी, आदि के लिए किया जा सकता है);
विस्तारित ग्रेड (विभिन्न नेटवर्क पर वीडियो स्ट्रीमिंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है)।
H.264 न केवल H.50 और MPEG-263 की तुलना में कोड दर का 4% बचाता है, बल्कि नेटवर्क ट्रांसमिशन के लिए भी बेहतर समर्थन है। यह आईपी पैकेट के लिए एक एन्कोडिंग तंत्र का परिचय देता है, जो नेटवर्क में पैकेट प्रसारण के लिए अनुकूल है और नेटवर्क में वीडियो की स्ट्रीमिंग का समर्थन करता है। H.264 में मजबूत विरोधी त्रुटि विशेषताएं हैं और यह उच्च पैकेट हानि दर और गंभीर हस्तक्षेप के साथ वायरलेस चैनलों में वीडियो प्रसारण के लिए अनुकूल हो सकता है। H.264 स्थिर छवि गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए विभिन्न नेटवर्क संसाधनों के तहत पदानुक्रमित कोडिंग ट्रांसमिशन का समर्थन करता है। H.264 को अलग-अलग नेटवर्क में वीडियो ट्रांसमिशन के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, और इसमें अच्छा नेटवर्क संबंध है।
एक, H.264 वीडियो कम्प्रेशन सिस्टम
H.264 मानक संपीड़न प्रणाली दो भागों से बना है: वीडियो कोडिंग लेयर (VCL) और नेटवर्क एब्स्ट्रेक्शन लेयर (NAL)। वीसीएल में वीसीएल एनकोडर और वीसीएल डिकोडर शामिल हैं, मुख्य कार्य वीडियो डेटा संपीड़न कोडिंग और डिकोडिंग है, जिसमें संपीड़न इकाइयों जैसे गति क्षतिपूर्ति, कोडिंग बदलना और एन्ट्रापी कोडिंग शामिल हैं। NAL का उपयोग VCL को एक एकीकृत इंटरफ़ेस प्रदान करने के लिए किया जाता है जिसका नेटवर्क से कोई लेना-देना नहीं है। यह वीडियो डेटा को एनकैप्सुलेट करने और पैकेजिंग करने और नेटवर्क पर प्रसारित करने के लिए जिम्मेदार है। यह एक एकीकृत डेटा प्रारूप का उपयोग करता है, जिसमें हेडर सूचना और एकाधिक बाइट्स का एकल बाइट शामिल है। वीडियो डेटा और फ्रेमिंग, लॉजिकल चैनल सिग्नलिंग, टाइमिंग की जानकारी, सीक्वेंस एंड सिग्नल आदि। पैकेट हेडर में स्टोरेज फ्लैग और टाइप फ्लैग होते हैं। भंडारण ध्वज का उपयोग यह इंगित करने के लिए किया जाता है कि वर्तमान डेटा संदर्भित फ्रेम से संबंधित नहीं है। प्रकार के ध्वज का उपयोग छवि डेटा के प्रकार को इंगित करने के लिए किया जाता है।
VCL वर्तमान नेटवर्क स्थितियों के अनुसार समायोजित कोडिंग मापदंडों को प्रसारित कर सकता है।
2. H.264 की विशेषताएं
H.264 और H.261 की तरह H.263 भी DCT ट्रांसफ़ॉर्म कोडिंग प्लस DPCM के डिफरेंशियल कोडिंग को अपनाता है, यानी एक हाइब्रिड कोडिंग स्ट्रक्चर। इसी समय, H.264 हाइब्रिड कोडिंग के ढांचे के तहत नए कोडिंग तरीकों का परिचय देता है, जो कोडिंग दक्षता में सुधार करता है और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के करीब है।
H.264 में बोझिल विकल्प नहीं हैं, लेकिन "मूल रूप से वापसी" करने के लिए संक्षिप्त रूप से प्रयास करता है। इसमें H.263 ++ की तुलना में बेहतर संपीड़न प्रदर्शन है और इसमें कई चैनलों को अनुकूलित करने की क्षमता है।
H.264 में अनुप्रयोग लक्ष्यों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जो विभिन्न गति और अवसरों के विभिन्न वीडियो अनुप्रयोगों को पूरा कर सकती है, और त्रुटि और पैकेट हानि के खिलाफ बेहतर प्रसंस्करण क्षमता है।
H.264 की मूल प्रणाली को कॉपीराइट का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, एक खुली प्रकृति है, और आईपी और वायरलेस नेटवर्क के उपयोग के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हो सकती है। मल्टीमीडिया सूचना के वर्तमान इंटरनेट प्रसारण और ब्रॉडबैंड सूचना के मोबाइल नेटवर्क प्रसारण के लिए यह बहुत महत्वपूर्ण है।
यद्यपि H.264 एन्कोडिंग की मूल संरचना H.261 और H.263 के समान है, यह कई पहलुओं में सुधार हुआ है, जैसा कि नीचे सूचीबद्ध किया गया है।
1. एकाधिक बेहतर गति अनुमान
उच्च-सटीक अनुमान
H.263 में आधे पिक्सेल के अनुमान का उपयोग करता है, और आगे H.1 में 4/1 पिक्सेल या 8/264 पिक्सेल गति का अनुमान भी लगाता है। यही है, वास्तविक गति वेक्टर का विस्थापन मूल इकाई के रूप में 1/4 या यहां तक कि 1/8 पिक्सेल पर आधारित हो सकता है। स्पष्ट रूप से, गति वेक्टर विस्थापन की सटीकता जितनी अधिक होगी, फ़्रेम के बीच अवशिष्ट त्रुटि जितनी कम होगी, ट्रांसमिशन कोड दर, यानी कम से कम संपीड़न अनुपात।
H.264 में, 1/2 पिक्सेल स्थिति के मूल्य को प्राप्त करने के लिए एक छठे क्रम के एफआईआर फिल्टर का उपयोग किया जाता है। जब 1/2 पिक्सेल मूल्य प्राप्त होता है, तो 1/4 पिक्सेल मूल्य रैखिक प्रक्षेप द्वारा प्राप्त किया जा सकता है,
4: 1: 1 वीडियो प्रारूप के लिए, ल्यूमिनेन्स सिग्नल की 1/4 पिक्सेल सटीकता क्रोमिनेंस भाग के 1/8 पिक्सेल की गति वेक्टर से मेल खाती है, इसलिए क्रोमिनेंस सिग्नल के लिए 1/8 पिक्सेल प्रक्षेप ऑपरेशन की आवश्यकता होती है।
सैद्धांतिक रूप से, यदि गति क्षतिपूर्ति की सटीकता दोगुनी हो जाती है (उदाहरण के लिए, पूर्णांक पिक्सेल सटीकता से 1/2 पिक्सेल सटीकता), तो 0.5bit / नमूना का कोडिंग लाभ हो सकता है, लेकिन वास्तविक सत्यापन में पाया गया कि गति वेक्टर की सटीकता से अधिक है 1/8 पिक्सेल उसके बाद, सिस्टम में मूल रूप से कोई स्पष्ट लाभ नहीं है। इसलिए, H.264 में, 1/4 पिक्सेल सटीकता के बजाय 1/8 पिक्सेल सटीकता के साथ केवल गति वेक्टर मोड का उपयोग किया जाता है।
मल्टी-मैक्रोब्लॉक विभाजन मोड अनुमान
H.264 भविष्यवाणी मोड में, एक मैक्रो ब्लॉक (MB) को 7 विभिन्न मोड आकारों में विभाजित किया जा सकता है। यह मल्टी-मोड लचीला और सूक्ष्म मैक्रो ब्लॉक डिवीजन छवि में वास्तविक चलती वस्तु के आकार के लिए अधिक उपयुक्त है, इसलिए, प्रत्येक मैक्रो ब्लॉक में 1, 2, 4, 8 या 16 मोशन वैक्टर हो सकते हैं।
मल्टी-पैरामीटर फ़्रेम अनुमान
H.264 में, कई पैरामीटर फ़्रेमों के मोशन आकलन का उपयोग किया जा सकता है, अर्थात, कई पैरामीटर फ़्रेम हैं, जिन्हें अभी एनकोडर के बफर में कोडित किया गया है, और एनकोडर उनमें से एक को बेहतर कोडिंग प्रभाव देने के लिए चयन करता है पैरामीटर फ़्रेम, और इंगित करें कि कौन सा फ़्रेम भविष्यवाणी के लिए उपयोग किया जाता है, ताकि आप भविष्यवाणी कोड के रूप में अंतिम कोडित फ़्रेम का उपयोग करने से बेहतर कोडिंग प्रभाव प्राप्त कर सकें।
2. छोटे आकार 4 से 4 के पूर्णांक परिवर्तन
वीडियो संपीड़न कोडिंग में प्रयुक्त सामान्य इकाई 8 से 8 ब्लॉक है। H.264 में, हालांकि, छोटे आकार के 4 से 4 ब्लॉक का उपयोग किया जाता है। जैसे-जैसे ट्रांसफ़ॉर्म ब्लॉक का आकार छोटा होता जाता है, गतिमान वस्तुओं का विभाजन अधिक सटीक होता है। इस मामले में, छवि परिवर्तन प्रक्रिया में गणना की मात्रा छोटी है, और चलती वस्तु के किनारे पर अभिसरण त्रुटि भी बहुत कम हो जाती है।
जब छवि में एक बड़ा चिकना क्षेत्र होता है, तो छोटे-आकार के परिवर्तन के कारण ब्लॉक के बीच ग्रेस्केल अंतर से बचने के लिए, H.264 इंट्रा-फ्रेम मैक्रोबाइट चमक डेटा के 16 4 ~ 4 ब्लॉकों के डीसीटी गुणांक का प्रदर्शन कर सकता है। दूसरे 4 से 4 ब्लॉक परिवर्तन के लिए, क्रोमिनेंस डेटा के 4 4 से 4 ब्लॉक डीसी गुणांक (प्रत्येक छोटे ब्लॉक के लिए, कुल 4 डीसी गुणांक) 2 से 2 ब्लॉक में बदल जाते हैं।
H.263 न केवल छवि परिवर्तन ब्लॉक के आकार को कम करता है, लेकिन यह परिवर्तन एक पूर्णांक ऑपरेशन है, न कि एक वास्तविक संख्या ऑपरेशन, अर्थात्, एनकोडर और डिकोडर के परिवर्तन और उलटा परिवर्तन की सटीकता समान है, और कोई "उलटा परिवर्तन त्रुटि" नहीं है।
3. अधिक सटीक इंट्रा भविष्यवाणी
H.264 में, प्रत्येक 4 ~ 4 ब्लॉक में प्रत्येक पिक्सेल का उपयोग इंट्रा-फ्रेम भविष्यवाणी के लिए किया जा सकता है, जो पहले से कोडित पिक्सेल के 17 निकटतम वजन के योग के साथ होता है।
4. एकीकृत VLC
H.264 में एन्ट्रापी कोडिंग के लिए दो विधियाँ हैं।
यूनिफाइड वीएलसी (यूवीएलसी: यूनिवर्सल वीएलसी)। यूवीएलसी एन्कोडिंग के लिए समान कोड तालिका का उपयोग करता है, और डिकोडर आसानी से कोड वर्ड के उपसर्ग की पहचान कर सकता है, और बिट त्रुटि होने पर यूवीएलसी जल्दी से पुन: सिंक्रनाइज़ कर सकता है।
सामग्री अनुकूली बाइनरी अंकगणित कोडिंग (CABAC: संदर्भ अनुकूली बाइनरी अंकगणित कोडिंग)। इसका कोडिंग प्रदर्शन UVLC से थोड़ा बेहतर है, लेकिन जटिलता अधिक है।
तीन, प्रदर्शन लाभ
H.264 और MPEG-4, H.263 ++ एन्कोडिंग प्रदर्शन तुलना निम्नलिखित 6 परीक्षण दरों का उपयोग करती है: 32kbit / s, 10F / s और QCIF; 64kbit / s, 15F / s और QCIF; 128kbit / s, 15F / s और CIF; 256kbit / s, 15F / s और QCIF; 512kbit / s, 30F / s और CIF; 1024kbit / s, 30F / s और CIF। परीक्षण के परिणाम बताते हैं कि H.264 में MPEG और H.263 ++ की तुलना में बेहतर PSNR प्रदर्शन है।
H.264 का PSNR औसतन MPEG-2 से 4dB अधिक है, और 3DB औसतन H.263 ++ से अधिक है।
चार, नई फास्ट मोशन आकलन एल्गोरिथ्म
नया फास्ट मोशन आकलन एल्गोरिथ्म UMHexagonS (चीनी पेटेंट) एक नया एल्गोरिथ्म है जो H.90 में मूल फास्ट फुल सर्च एल्गोरिदम के 264% से अधिक को बचा सकता है। पूरा नाम "एसिमेट्रिक क्रॉस मल्टी-लेवल सिक्स-साइड अनसिमेट्रिकल-क्रॉस म्यूटी-हेक्सागन सर्च" है, जो एक पूर्णांक पिक्सेल गति आकलन एल्गोरिथ्म है। क्योंकि यह उच्च बिट दर और बड़ी गति छवि अनुक्रम एन्कोडिंग बेहतर दर-विरूपण प्रदर्शन को बनाए रखने की स्थिति में है। कम्प्यूटेशनल जटिलता बहुत कम है और आधिकारिक तौर पर H.264 मानक द्वारा अपनाया गया है।
ITU और ISO द्वारा संयुक्त रूप से विकसित H.264 (MPEG-4 भाग 10) को एकीकृत मानक के रूप में प्रसारण, संचार और भंडारण मीडिया (सीडी डीवीडी) द्वारा स्वीकार किया जा सकता है, और एक नया ब्रॉडबैंड इंटरैक्टिव मीडिया मानक बनने की संभावना है। मेरे देश के स्रोत कोडिंग मानक अभी तक तैयार नहीं किए गए हैं। H.264 के विकास पर पूरा ध्यान दें, और मेरे देश के स्रोत कोडिंग मानक तैयार करने का काम आगे बढ़ रहा है।
H264 मानक एक उच्च स्तर पर चलती छवि संपीड़न तकनीक लाता है, और यह कम बैंडविड्थ पर उच्च गुणवत्ता वाली छवि संचरण प्रदान करने के लिए H.264 का अनुप्रयोग हाइलाइट है। H.264 का लोकप्रियकरण और अनुप्रयोग वीडियो टर्मिनल, गेटकीपर, गेटवे, एमसीयू और अन्य प्रणालियों पर उच्च आवश्यकताओं को रखता है, जो सभी पहलुओं में वीडियो कॉन्फ्रेंसिंग सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर उपकरणों के निरंतर सुधार को प्रभावी ढंग से बढ़ावा देगा।
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