Причина популярности H.264 заключается в том, что он может кодировать изображения DVD-качества с меньшей пропускной способностью, необходимой для предыдущих методов сжатия видео.
Не говоря уже о том, что лицензионные сборы для производителей программного и аппаратного обеспечения доступны.
H264_MPEG4Давайте вернемся к эволюции кодирования видео, чтобы понять, как и почему был создан H.264.
Сначала Группа экспертов ISO по движущимся изображениям (MPEG), Международный союз электросвязи (ITU) и Группа экспертов по кодированию видео (VCEG) создали свой собственный специализированный стандарт для технологии сжатия (кодека).
MPEG создал MPEG-1, MPEG-2 (DVD) и MPEG-4, уделяя особое внимание поддержке компаний, разрабатывающих потребительские товары.
С другой стороны, ITU VCEG создала H.261 и H.263, используя решения для видеоконференций первого поколения для телекоммуникационной отрасли.
Вы, естественно, можете подумать, что H.264 — это просто еще один метод сжатия видео от ITU, но он также называется MPEG-4 Part 10. Первоначальный MPEG-4, который мы знали, официально назывался MPEG-4 Part 2.
Поскольку эксперты по видео из ITU VCEG и MPEG начали совместную работу в рамках Объединенной группы по видео, они решили использовать оба названия, в то время как большинство людей называют его просто H.264.
Вот краткая хронология событий:
• 2001: Совместная видеогруппа была сформирована путем объединения членов из ITU VCEG и ISO MPEG.
• 2003: Публикация первой версии ITU H.264/ISO MPEG-4 Part 10 AVC (Edition 1)
• 2004–2021: публикация 13 редакций H.264 с добавлением новых функций, разрешений и частоты кадров.
Цели H.264
Первоначальная задача этой группы кодирования видео заключалась в создании гибкого стандарта, подходящего для телекоммуникационных и вещательных отраслей.
Основными целями были:
• Улучшение качества видео по сравнению с существующими стандартами.
• Уменьшите пропускную способность на 50 % по сравнению с MPEG-4, часть 2.
• Дизайн для потоковой передачи в Интернет, а также видео высокой четкости
• Включите встроенную поддержку надежной передачи
Если мы посмотрим на отрасль сегодня по сравнению с тем, что было в 2001 году, мы можем подтвердить, что цели были достигнуты.
Например, H.264 передает видео с охотничьей камеры на солнечных батареях по сотовой сети в фильм, транслируемый онлайн для вашего домашнего кинотеатра 4K.
Что делает H.264 таким популярным?
Поддерживает новые технологии
За последние 20 лет возникла индустрия потокового видео, и H.264 смог постоянно адаптироваться и поддерживать новые технологии.
Различные версии H.264 добавляли поддержку разрешений 4K и 8K, обеспечивали производительность со скоростью 120 кадров в секунду и предлагали более высокое разрешение цвета для поддержки отрасли.
Преимущества для компаний по всему миру
Кодек H.264 нельзя использовать бесплатно для получения доходов компании, но бизнес-модель была разработана для стимулирования максимально возможного распространения видеодекодеров в коммерческих продуктах.
Такие компании, как NVIDIA и ATI, начали включать декодеры H.264 в большинство видеокарт. Google, Microsoft и Apple также включили декодеры H.264 в свои браузеры.
Предлагает масштабируемое кодирование видео
Еще одной инновационной особенностью H.264 является концепция масштабируемого кодирования видео (SVC).
Он используется в системах видеоконференций и платформах видеотрансляции или обмена для поддержки пользователей с разным качеством сети или разрешением.
Вместо кодирования одного и того же видео четыре раза для поддержки четырех разных сетей с разными разрешениями SVC поддерживает концепцию слоев.
Базовый уровень содержит поток с более низким разрешением, а каждый дополнительный уровень увеличивает разрешение, качество или частоту кадров.
Пользователь, присоединяющийся к вызову через плохую сотовую сеть, получит только базовый уровень для разрешения 240 строк, а кто-то, кто использует оптоволоконную сеть, получит все четыре уровня для получения полного разрешения 1080 пикселей.
Аппаратное ускорение H.264
На заре H.264 одной из проблем был ЦП, необходимый для кодирования и декодирования H.264.
Сегодня, благодаря мобильным телефонам, которые изначально кодируют видео H.264, кодирование видео в H.264 больше не является сложной задачей.
У производителей IP-камер есть множество вариантов по конкурентоспособным ценам при выборе видеочипа, который они хотят использовать в своей новой IP-камере.
Что касается декодирования, то производители видеокарт могут декодировать приличное количество потоков H.264, не потребляя ресурсов ЦП хост-компьютера.
Это приносит пользу индустрии безопасности, позволяя одновременно просматривать несколько камер с одного компьютера. Конечно, видеокарты высокого класса будут декодировать больше одновременных видеопотоков, чем видеокарты низкого уровня.
А как насчет H.265?
H.265 также является совместным проектом ITU VCEG и ISO MPEG. Его второе название — MPEG-H Part 2.
Стандарт H.265 HEVC был впервые опубликован в 2013 году и призван быть на 25–50 % более эффективным, чем H.264, особенно при более высоких разрешениях, таких как 4K и 8K.
Но сегодня H.264 остается самым популярным сжатием видео.
H.264 в индустрии безопасности
H.264 — самый популярный тип сжатия видео в индустрии видеонаблюдения.
Все больше и больше камер безопасности поддерживают H.265, но для декодирования H.265 требуется значительно больше вычислительной мощности, а также уменьшается количество камер, которые вы можете видеть одновременно.
При оценке различных IP-камер всегда помните, что спецификации кодеков (H.264, H.265, MPEG-4) определяют формат битового потока для видеодекодеров, а не процесс кодирования.
Поэтому качество видео не гарантируется стандартом.
Два производителя могут поддерживать одни и те же профили и функции H.264, но качество изображения и битрейт могут различаться.
Мы всегда рекомендуем попробовать различные бренды производителей камер в их среде или обратиться к некоторым тестам, проведенным независимыми аналитиками.