Структурная схема кодера H.264

РАЗДЕЛ 1. ОБЗОР Эталонов Кодировки MPEG-4 H.264 И MPEG-4 H.265

Общие сведения о эталоне MPEG H.264

H.264 MPEG-4 Part 10/AVC —эталон видеокодирования,

созданный для заслуги высочайшей степени сжатия видеопотока при сохранении высочайшего свойства. Эталон H.264/AVC предназначен для технических решений, включающих последующие области внедрения:

1) кабельное, спутниковое, наземное вещание, вещание при помощи кабельных Структурная схема кодера H.264 и DSL модемов;

2) хранение на оптических и магнитных носителях, DVD и т.д.;

3) диалоговые службы, работающие в разных сетях (к примеру, ISDN, Ethernet, LAN, DSL, беспроводные и мобильные сети, также любые сочетания этих сетей);

4) видео по запросу либо службы потокового мультимедиа в разных сетях;

5) MMS (службы мультимедийных сообщений) в разных Структурная схема кодера H.264 сетях и т.д.

H.264 является результатом совместного проекта группы профессионалов по кодированию видео ITU-T и группы профессионалов по вопросам кинотехники

ISO/IEC (MPEG). ITU-T проводит координацию телекоммуникационных эталонов от имени Интернационального телекоммуникационного союза. ISO

расшифровывается как Интернациональная организация по стандартизации, а

IEC – Интернациональная электротехническая комиссия, которая Структурная схема кодера H.264 производит надзор за всеми электротехническими, электрическими и сопутствующими им технологиями.

Заглавие H.264 употребляется со стороны ITU-T, в то время как ISO/IEC

дали эталону заглавие MPEG-4 Part 10/AVC, так как он представляет собой новый элемент в их пакете MPEG-4. В пакет MPEG-4, например,

заходит и MPEG-4 Part 2 – эталон, используемый в видеокодерах и Структурная схема кодера H.264 сетевых камерах на базе IP-систем.

Финишный предварительный вариант первой версии эталона был закончен в мае 2003 года.

MPEG H.264, разработанный для исправления неких недочетов в прошлых эталонах сжатия видеоизображений, добивается собственных целей

благодаря:

- стойкости к ошибкам, которая позволяет воспроизводить изображение

невзирая на ошибки при передаче данных по разным Структурная схема кодера H.264 сетям

- малой задержке и получению наилучшего свойства при более долговременной задержке

- обычный структуре синтаксиса, которая упрощает внедрение эталона

- декодированию на базе четкого совпадения, при котором определяется четкое количество числовых расчетов, производимых кодером и декодером,

что дает возможность избежать возникновения накапливающихся ошибок.

MPEG H.264 также обладает гибкостью, которая позволяет использовать его для решения Структурная схема кодера H.264 разных задач с самыми различными требованиями к скорости передачи данных. Например, в области развлекательного видео

(телетрансляции, DVD, спутниковое и кабельное телевидение) H.264

способен обеспечить скорость от 1 до 10 Мбит/с с большой задержкой, в то время как для телекоммуникационных услуг H.264 может предложить скорость передачи данных наименее 1 Мбит/с с малой задержкой [8].

Структурная схема Структурная схема кодера H.264 кодера H.264

Кодер H.264 содержит фактически те же элементы, что и кодеры

MPEG1, MPEG2, MPEG4, H.261, H.263. В целом сжатие происходит по этим же принципам, хотя во всех главных элементах есть высококачественные конфигурации. Это позволило существенно повысить качество кодировки.

Кодер включает две ветки обработки видеопотока:


1) канал прямого кодировки, где обработка Структурная схема кодера H.264 данных происходит слева вправо;

2) канал реконструкции видеоизображения, в нем обработка данных происходит справа влево.

В декодере обработка данных происходит справа влево.

На вход кодера поступает кадр Fn. Обработка кадра происходит по макроблокам, подходящим кускам размером 16×16 точек в начальном изображении. Каждый макроблок может быть обработан в 2-ух режимах: INTRA либо Структурная схема кодера H.264 INTER. В любом режиме прогноз макроблока Pn

формируется на базе восстановленного кадра.

В режиме INTRA прогноз формируется из выборок текущего кадра n,

за ранее закодированных и восстановленными (F'n на рис.1.1 и 1.2).

При этом употребляются подборки кадра до деблокирующего фильтра. В режиме

INTER прогноз формируется с учетом конфигураций, которые Структурная схема кодера H.264 произошли в текущем кадре по сопоставлению с одним либо несколькими прошлыми (либо следующими). Кадры, служащие для прогноза, должны быть за ранее закодированы и восстановлены. В блоках формирования

INTRA- и INTER-прогноза происходит выбор более подходящего метода зависимо от типа кодируемого кадра.

Рис.1.1. Структурная схема кодера


Рис.1.2. Структурная схема декодера

Приобретенный прогноз Структурная схема кодера H.264 Pn вычитается из текущего макроблока. В

итоге рассчитывается макроблок остаточных коэффициентов Dn. Этот макроблок поступает в преобразователь, где происходит частотное преобразование остаточных коэффициентов.Частотные коэффициенты квантуются (масштабируются), что позволяет произвести сжатие видеоданных с потерями. Приобретенный набор перевоплощенных и квантованных коэффициентов X служит начальным для оборотного канала реконструкции данных. В предстоящем коэффициенты переупорядочиваются в Структурная схема кодера H.264 блоке прямого сканирования. В итоге коэффициенты выстраиваются в линейный массив в порядке возрастания. Потом происходит энтропийное кодирование упорядоченного массива коэффициентов, что обеспечивает сжатие данных без утрат. Закодированные коэффициенты вкупе с дополнительной информацией, требуемой для правильного декодирования макроблока (режима прогноза, коэффициент квантования и т. д.), составляют сжатый битовый поток Структурная схема кодера H.264 данных абстрактного сетевого уровня (NAL). Этот поток может передаваться по каналу связи или быть записан на хоть какой носитель для хранения.

В канале реконструкции сначала происходит оборотное квантование,

потом оборотное частотное преобразование. В конечном итоге получаются восстановленные разностные коэффициенты D'n. Они суммируются с прогнозом Pn, и Структурная схема кодера H.264 это позволяет получить восстановленный кадр F'n.


Стоит отметить, что восстановленный кадр не является схожими начальному. В него внесены преломления, обусловленные квантованием и квазиортогональным частотным преобразованием. Конкретно таковой кадр будет получен на приемной стороне, и потому конкретно его нужно использовать для формирования прогноза в режиме INTRA.

При обработке кадра Структурная схема кодера H.264 по макроблокам появляются специальные преломления (блочность), проявляющиеся в резких перепадах значений коэффициентов на границе меж макроблоками. Для их уменьшения предназначен деблокирующий фильтр. Приобретенный после него восстановленный кадр служит в качестве опорного для формирования прогноза в режиме INTER. Отметим, что нереально использовать деблокирующий фильтр в режиме INTRA, потому что на Структурная схема кодера H.264 момент формирования прогноза в этом режиме обработанной является только часть макроблоков, и

полной инфы о границе меж макроблоками нет.

Декодер получает сжатый битовый поток абстрактного сетевого уровня

NAL (рис. 1.2). Он производит оборотные процедуры по отношению к кодеру. Стоит только отметить, что в блоках формирования INTRA- и INTER-прогнозов нет частей, отвечающих за Структурная схема кодера H.264 анализ кадра. Информация о определенном режиме и методе его реализации извлекается из битового потока.


struktura-verhovnogo-suda-rossijskoj-federacii.html
struktura-vipusknoj-bakalavrskoj-raboti.html
struktura-vipusknoj-kvalifikacionnoj-raboti.html