Video kodlaşdırmanın mənası
Orijinal video məlumatları üçün böyük yaddaş sahəsi, 1080P 7 s video 817 MB tələb edir
Orijinal video məlumat ötürülməsi böyük bir bant genişliyi tutur və yuxarıdakı 11 s videonun 7 Mbps bant genişliyi ilə ötürülməsi 10 dəqiqə çəkir
H.264 kodlaması və sıxılmasından sonra video ölçüsü yalnız 708 k-dır və 10 Mbps bant genişliyi yalnız 500 ms-ə ehtiyac duyur ki, bu da real vaxt ötürülməsinin ehtiyaclarını ödəyə bilər. Buna görə, video əldə etmə sensöründen toplanan orijinal video, video kodlanmış olmalıdır.
Əsas
Bəs niyə nəhəng bir orijinal video çox kiçik bir videoya kodlana bilər? Bunda texnologiya nədir? Texnologiyadan bəhs etməzdən əvvəl əvvəlcə davamlı şəkillər olan video konsepsiyasını yaratmalıyıq.
Əsas fikir, lazımsız məlumatları silməkdir:
Yer boşluğu: bir şəkilin bitişik pikselləri arasında güclü bir əlaqə var
Müvəqqəti ixtisar: video ardıcıllıqla bitişik şəkillər arasındakı oxşar məzmun
Kodlaşdırma artıqlığı: fərqli piksel dəyərlərinin fərqli ehtimalları var
Vizual azalma: insanın görmə sistemi müəyyən detallara həssas deyil
Bilik artığı: qanunauyğunluğun quruluşu əvvəlcədən bilik və arxa plan məlumatlarından əldə edilə bilər
Video mahiyyətcə davamlı və tez oynanan bir sıra şəkillərdir, buna görə videonu sıxmağın ən asan yolu hər şəkil çərçivəsini sıxmaqdır. Məsələn, köhnə MJPEG kodlaşdırması videodakı hər şəkil çərçivəsini sıxışdırmaqdır. Bu kodlaşdırma metodu Kod vermək üçün məkan nümunəsi proqnozundan istifadə edən yalnız kadrdaxili kodlaşdırma mövcuddur. Təsvir metaforası hər bir çərçivəni şəkil kimi qəbul etmək və şəkili sıxmaq üçün JPEG kodlaşdırma formatından istifadə etməkdir. Bu cür kodlaşdırma yalnız şəkildəki lazımsız məlumatların sıxılmasını nəzərə alır.
Bununla birlikdə, çərçivələr arasındakı zaman korrelyasiyasına görə, çərçivələrarası kodlamadan istifadə edə bilən bəzi inkişaf etmiş kodlayıcılar hazırlanmışdır. Sadəcə olaraq, axtarış alqoritmi vasitəsi ilə çərçivədəki müəyyən sahələr seçilir və sonra cari çərçivə hesablanır Bu ön və arxa istinad çərçivələri arasındakı vektor fərqi ilə kodlaşdırma formasıdır. Şəkil 2-də göstərilən ardıcıl iki kadrdan kayakçının irəlilədiyini, əslində qar səhnəsinin geriyə doğru irəlilədiyini və P çərçivəsinə istinad edildiyi Çərçivələr (I və ya digər P çərçivələri) kodlaşdırıla biləcəyini görə bilərik kodlamadan sonra çox kiçik və sıxılma nisbəti çox yüksəkdir.
Haqqında istinad linki çərçivə http://mp.weixin.qq.com/s/ox6MsWx71b-GFsZihaOwww
Bəzi şagirdlər bu iki şəklin necə gəldiyi ilə maraqlana bilər. Budur, FFmpeg əmrlərinin iki sətirini əldə edək. FFmpeg haqqında daha ətraflı məlumat üçün aşağıdakı fəsillərə baxın:
Birinci sətir hərəkətli bir vektorlu bir video yaradır
İkinci sətir hər çərçivəni şəkil şəklində çıxarır
Komanda istifadə edin
ffmpeg -flags2 + export_mvs -i tutu.mp4 -vf codecview = mv = pf + bf + bb tutudebug2.mp4
ffmpeg -i tutudebug2.mp4'tutunormal-% 03d.bmp '
Məkan ixtisarına və müvəqqəti azalma sıxılmasına əlavə olaraq, əsasən kodlayıcı sıxılma və vizual sıxılma mövcuddur. Aşağıdakı bir kodlayıcı əsas axın chart:
Şəkil 3 və Şəkil 4 iki prosesdir. Şəkil 3 kadrdaxili kodlaşdırma, Şəkil 4 isə kadrlararası kodlaşdırmadır. Rəqəmdən görünən əsas fərq ilk addımın fərqli olmasıdır. Əslində bu iki proses də birləşdirilmişdir. Ümumiyyətlə, mən çərçivə və P çərçivə çərçivə daxilində kodlaşdırma və çərçivələrarası kodlaşdırma istifadə edirik.
Kodlayıcı seçimi
Enkoderin prinsipini və əsas prosesini həll etdim. Kodlayıcı onilliklər ərzində inkişaf etmişdir. Yalnız kadrdaxili kodlamanı dəstəkləməkdən bu gün H.265 və VP9 ilə təmsil olunan yeni nəsil kodlayıcılara qədər inkişaf etmişdir. Hazırda bəzi ümumi kodlayıcılar təhlil olunur və sizi kodlayıcılar aləmini araşdırmağa aparacağıq.
H.264
giriş
H.264 / AVC layihəsi bir video standartı yaratmaq niyyətindədir. Köhnə standartla müqayisədə daha aşağı bir bant genişliyində yüksək keyfiyyətli video təmin edə bilər (başqa sözlə, MPEG-2, H.263 və ya MPEG-4 Bölmə 2 və ya daha az bant genişliyinin yalnız yarısı) çox dizayn mürəkkəbliyi əlavə etmədən edir nail olmaq mümkün deyil və ya tətbiqetmə dəyəri çox yüksəkdir. Digər bir məqsəd, müxtəlif tətbiqetmələrdə, şəbəkələrdə və sistemlərdə, o cümlədən yüksək və aşağı bant genişliyi, yüksək və aşağı video qətnamələr, yayım, DVD saxlama, RTP / IP şəbəkələri və İTU-T multimediya telefonları sistemində istifadə oluna biləcək dərəcədə rahatlıq təmin etməkdir.
H.264 / AVC bir sıra yeni xüsusiyyətlər ehtiva edir ki, bu da onu əvvəlki kodeklərdən daha səmərəli etməklə yanaşı, müxtəlif şəbəkə mühitlərindəki tətbiqlərdə də istifadə edilə bilər. Bu texniki təməl H.264'ü YouTube da daxil olmaqla onlayn video şirkətləri tərəfindən istifadə olunan əsas kodek halına gətirir, lakin istifadə etmək çox asan bir iş deyil. Nəzəri olaraq H.264-dən istifadə etmək çox pul tələb edir. Patent haqqı.
Patent lisenziyası
MPEG-2'nin birinci və ikinci hissələri və MPEG-4'ün ikinci hissəsi kimi, H.264 / AVC istifadə edən məhsul istehsalçıları və xidmət təminatçıları patent sahiblərinə patent lisenziyası haqlarını ödəməlidirlər. Bu patent lisenziyalarının əsas mənbəyi MPEG-LA MMC adlı özəl bir təşkilatdır. Bu təşkilatın MPEG Standartlaşdırma Təşkilatı ilə heç bir əlaqəsi yoxdur, ancaq bu təşkilat MPEG-2 Bölüm Bir Sistem, İkinci Bölmə Video və MPEG-4 Bölmə Bir də idarə edir. İki hissəli video və digər texnoloji patent lisenziyaları.
Digər patent lisenziyalarının MPEG-2 AAC və MPEG-4 Audio kimi səs sıxılma standartları üçün patent lisenziyalarını idarə edən VIA Licensing adlı başqa bir özəl quruma müraciət etmələri lazımdır.
H.264-ün açıq mənbəli tətbiqi
openh264, Cisco tərəfindən həyata keçirilən açıq mənbəli H.264 kodlaşdırma proqramıdır. H.264 yüksək patent haqqı tələb etməsinə baxmayaraq, patent haqqında illik limit var. Cisco, OpenH264 üçün illik patent haqqını ödədikdən sonra, OpenH264 həqiqətən pulsuzdur Onu sərbəst istifadə edin.
x264, GPL altında lisenziyalı bir video kodlayan pulsuz proqramdır. X264-ün əsas funksiyası dekoder kimi deyil, H.264 / MPEG-4 AVC video kodlamasını yerinə yetirməkdir.
Müqayisə üçün xərc məsələsi istisna olmaqla:
Openh264-un CPU istifadəsi x264-dən daha azdır
openh264 yalnız əsas profil, x264 daha çox profil dəstəkləyir
HEVC / H.265
giriş
Yüksək Effektivlikli Video Kodlaşdırma (HEVC), ITU-T H.265 / MPEG-264 AVC standartının davamçısı kimi qəbul edilən bir video sıxılma standartıdır (H.4 də deyilir). 2004-cü ildə ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) və ITU-T Video Kodlaşdırma Ekspertlər Qrupu (VCEG) ISO / IEC 23008-2 MPEG-H Part 2 və ya ITU-T H.265 olaraq inkişaf etməyə başladı. HEVC / H.265 video sıxılma standartının ilk versiyası 13 aprel 2013-cü il tarixində Beynəlxalq Telekommunikasiya İttifaqının (ITU-T) rəsmi standartı olaraq qəbul edildi. HEVC yalnız video keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün deyil, eyni zamanda iki dəfə nail olmaq üçün hesab olunur H.264 / MPEG-4 AVC-nin sıxılma dərəcəsi (eyni şəkil keyfiyyəti altında bit sürətində% 50 azalma ilə bərabərdir) və 4K çözünürlüğü və hətta ultra yüksək dəqiqlikli televizoru (UHDTV) dəstəkləyə bilər, ən yüksək qətnamə 8192 × 4320-ə çatın (8K qətnamə).
Patent lisenziyası
HEVC, Apple, YouTube, Netflix, Facebook və Amazon da daxil olmaqla H.265 texnologiyasından istifadə edən bütün məzmun istehsalçılarının bir texnologiya istifadə haqqı olaraq məzmun gəlirlərinin 0.5% -ni ödəmələrini tələb edir. Bütün axın media bazarı hər il təqribən 100 milyard ABŞ dollarına çatır və böyüməyə davam edir, artımda% 0.5 tutumu mütləq böyük bir ödənişdir. Televiziya istehsalçılarının vahid başına 1.5 ABŞ dolları, mobil cihaz istehsalçılarına vahid başına patent haqqı olaraq 0.8 ABŞ dolları ödəməsi lazım olan avadanlıq istehsalçılarını buraxmadılar. Hər biri 1.1 dollar ödəməli olan Blu-ray cihazı pleyerləri, oyun konsolları və video yazıcılar kimi istehsalçıları belə buraxmadılar.
H.265 / HEVC-nin açıq mənbəli tətbiqi
libde265 HEVC struktur şirkəti tərəfindən açıq mənbə GNU Lesser General Public License (LGPL) lisenziyası ilə təmin edilir və izləyicilər daha yavaş internet sürətində ən yüksək keyfiyyətli görüntülərdən istifadə edə bilərlər. H.264 standartına əsaslanan əvvəlki dekoderlərlə müqayisədə libde265 HEVC dekoder tam HD məzmununuzu tamaşaçıdan iki dəfəyə qədər çıxara bilər və ya axın üçün tələb olunan bant genişliyini 50% azalda bilər.
x265, MulticoreWare tərəfindən hazırlanmışdır və GPL müqaviləsinə əsasən açıqdır.
VP8
giriş
VP8, əvvəl On2 Technologies tərəfindən hazırlanmış və daha sonra Google tərəfindən buraxılmış açıq bir video sıxılma formatıdır. Eyni zamanda, Google, VP8 kodlu tətbiq kitabxanasını da yayımladı: libvpx, BSD lisenziya şərtləri şəklində buraxıldı və daha sonra patentdən istifadə hüququ əlavə etdi. Bəzi mübahisələrdən sonra VP8-in icazəsi nəhayət açıq mənbəli icazə olaraq təsdiqləndi.
Hal-hazırda VP8-i dəstəkləyən veb brauzerlər Opera, Firefox və Chrome'dur.
Patent lisenziyası
Mart 2013-cü ildə Google, MPEG LA və 11 patent sahibləri ilə Google-a VP8 və əvvəlki VPx və patentlərə zidd ola biləcək digər kodlamaları əldə etməyə icazə vermək üçün bir razılıq əldə etdi. Eyni zamanda, Google ayrıca VP8 istifadəçilərinə pulsuz olaraq yenidən əlaqəli patentləri təsdiqləyə bilər. , Bu razılaşma növbəti nəsil VPx kodlaması üçün də uyğundur. İndiyə qədər MPEG LA, VP8 patent mərkəzləşdirilmiş lisenziyalaşdırma ittifaqının qurulmasından imtina etdi və VP8 istifadəçiləri bu kodu pozma haqqı barədə narahat olmayaraq bu koddan pulsuz istifadə edə biləcəklər.
VP8-in açıq mənbəli tətbiqi
Libvpx, VP8-in yeganə açıq mənbəli tətbiqidir. On2 Technologies tərəfindən hazırlanmışdır. Google onu əldə etdikdən sonra mənbə kodunu açdı. Lisenziya çox boşdur və sərbəst istifadə edilə bilər.
VP9
giriş
VP9-un hazırlanması 2011-ci ilin üçüncü rübündə başlamışdır. Məqsəd eyni görüntü keyfiyyəti altında VP50 kodlaşdırma ilə müqayisədə fayl həcmini 8% azaltmaqdır. Digər bir hədəf kodlaşdırma səmərəliliyində HEVC kodlamasını üstələməkdir.
13 dekabr 2012-ci ildə Chromium brauzeri VP9 kodlaşdırma üçün dəstək əlavə etdi. Chrome brauzeri 9 fevral 21-cü il tarixində VP2013 kodlanmış video oynatmağı dəstəkləməyə başladı.
Google, Chrome brauzerinin VP9 kodunu standart olaraq idarə edəcəyi zaman 17 iyun 2013-cü il tarixində VP9 kodunun inkişafını tamamlayacağını açıqladı. 18 Mart 2014-cü ildə Mozilla Firefox brauzerinə VP9 dəstəyi əlavə etdi.
3 aprel 2015-ci ildə Google, 1.4.0 bit və 10 bit bit dərinliyi, 12: 4: 2 və 2: 4: 4 xrom nümunələri və VP4 çox nüvəli kodlaşdırma / dekodlama üçün dəstək əlavə edən libvpx9 buraxdı.
Patent lisenziyası
VP9 açıq bir formatdır, telifsiz bir video kodlama formatıdır.
VP9-in açıq mənbəli tətbiqi
libvpx, Google tərəfindən hazırlanmış və dəstəklənən VP9-un yeganə açıq mənbəli tətbiqidir. Kodlardan bəziləri VP8 və VP9 tərəfindən paylaşılır, qalanları sırasıyla VP8 və VP9 kodek tətbiqləridir.
VP9 və H.264 və HEVC müqayisəsi
HEVC və H.264-un fərqli qətnamələrdə müqayisəsi
H.264 / MPEG-4 ilə müqayisədə, HEVC-nin orta bit sürət azalması:
Bit nisbətinin% 60-dan çox azaldığını görmək olar
HEVC (H.265), VP9 və H.264 üçün bit dərəcəsi qənaətində daha çox üstünlüyə malikdir, eyni PSNR-də müvafiq olaraq% 48.3 və% 75.8 qənaət edir.
H.264 kodlama vaxtında böyük bir üstünlüyə malikdir. VP9 və HEVC (H.265) ilə müqayisədə, HEVC VP6-dan 9 dəfə, VP9 isə H.40-dən 264 dəfə çoxdur.
