H.264

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
(přesměrováno z MPEG-4 AVC)
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
H.264 / MPEG-4 AVC
Typ internetového médiavideo/H264
TvůrceMPEG, VCEG
PředchůdceMPEG-4 Visual, H.263
NástupceH.265/HEVC
Typ formátuKompresní videoformát
Standard(y)ITU-T H.264, ISO/IEC 14496-10
Otevřený formátne

H.264, zvaný také MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) nebo MPEG-4 část 10 je formát kódování videa, součást sady standardů MPEG-4. Finální podoba byla vytvořena v roce 2003. Od května 2003 do listopadu 2007 prošel standard 8 úpravami. Cílem bylo vytvořit nový standard, který bude vyhovovat nárokům jak na malou i velkou přenosovou rychlost, tak na nízké i vysoké rozlišení. V porovnání k ostatním starším formátům je H.264 až o 50% efektivnější. To znamená, že je možné zachovat stejnou kvalitu videa při poloviční velikosti a tím pádem i při nižší přenosové rychlosti. Standard se v mnohém podobá staršímu MPEG-2, používá nicméně některé pokročilejší postupy, které z něj dělají mnohem efektivnější kódovací standard. Nástupcem H.264 je H.265, jinak HEVC (High Efficiency Video Coding), který nabízí další velký skok v efektivitě komprese digitálního videa. V současné době je ale HEVC mnohem méně rozšířený než H.264.[1]

Formát byl vyvinut ve spolupráci dvou skupin – ITU-T VCEG (International Telecommunications Union – Video Coding Experts Group) a ISO/IEC JTC1 MPEG (International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission – Moving Picture Experts Group). [2]

Využití[editovat | editovat zdroj]

H.264 je velmi flexibilním formátem a proto nachází využití u mnoha druhů aplikací, systémů (ITU-T telekomunikační systémy) a sítí (TCP/IP paketové sítě).[3][4] H.264 zastřešuje řadu profilů a úrovní komprese až do rozlišení 8K UHD a frekvence 120 snímků za sekundu. Je využíván širokým spektrem zařízení od fotoaparátů, mobilních telefonů, televizí až po ledničky či automobily. Tato zařízení v naprosté většině případů obsahují hardwarové kodéry či dekodéry H.264. V roce 2018 bylo více než 90 % veškerého digitálního audiovizuálního obsahu na internetu kódováno pomocí H.264.[5] V praxi se můžeme setkat s H.264 u HDTV (pro pozemní vysílání – ATSC, ISDB-T, DVB-T, pro satelitníDVB-S a DVB-S2, a pro kabelovéDVB-C)[6][7] a je jedním ze tří video kódovacích standardů pro Blu-ray disky. Dále například YouTube, Netflix, nebo iVysílání jsou platformami, které využívají formát H.264.[8][9][10]

Kontejnery[editovat | editovat zdroj]

H.264 video bývá obsaženo v kontejnerech ve formátu Flash Video (.f4v), MPEG-4 Part 14 (.mp4), QuickTime File Format (.mov), 3GP pro mobilní telefony (.3gp), MPEG-TS (.ts) nebo Matroska (.mkv). Pro audio se používá většinou formát AAC (Advanced Audio Coding).[11]

Profily[editovat | editovat zdroj]

Obecně platí, že každý formát balancuje na hraně mezi náročností algoritmu a velikostí výsledného souboru. H.264 nabízí mnoho kódovacích technik ke kompresi videa, jejichž aplikace může přispět k menší datové zátěži, za to ale vede k větší komplexnosti kódu, a tak i k větším nárokům na výpočetní výkon. O tom, jaké postupy budou ke kódování použity rozhodují jednotlivé profily. Výběr profilu závisí na koncovém zařízení přehrávání. [12]

Základní profil (Baseline Profile – BP) byl určen zejména pro nízkoenergetickou elektroniku s limitovanými výpočetními zdroji. Je využíván hlavně v mobilních aplikacích a při videokonferencích. [13] Nedovoluje využití B-snímků, nebo CABAC entropického kódování.[14]

Hlavní profil (Main Profile – MP) obsahuje všechny funkcionality základního profilu, nicméně přichází s pokročilejší snímkovou predikcí. Je využíván pro SD, nikoli už pro HD.[15] Původně měl být hlavním profilem celé rodiny a hlavním využitím mělo být televizní vysílání a datová úložiště.[16]

Nejefektivnějším ze skupiny je vysoký profil (High Profile – HiP), který do určité míry nahradil hlavní profil. Je využíván v Blu-ray a je hlavním profilem pro televizní vysílání v ATSC, ISDB-T, DVB-T, DVB-S, DVB-S2 a DVB-C.[17] Je schopný dosáhnout komprese 2000:1. Datový tok o velikosti 1 gbit/s je možné redukovat až na 512 kbit/s. H.264 v tomto profilu využívá adaptivní transformaci. To znamená, že v jednom makrobloku 16x16 je schopný vytvořit více různě rozměrných bloků, a tak je mnohem šetrnější k detailům snímku při čemž dokáže i data spořit za použití větších bloků. Dalšími pokročilejšími verzemi HiP jsou Hi10P rozšiřující bitovou hloubku jednoho barevného kanálu z 8 na 10 bitů, Hi422P podporující 4:2:2 podvzorkování barvonosných složek a Hi444PP podporující 4:4:4 podvzorkování barvonosných složek a dosahující bitové hloubky 14 bitů na kanál. Hi10P, Hi422P i Hi444PP jsou určeny k profesionálnímu využití.[18]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. H.264: Jeden standard pro všechna videa. Chip.cz [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. 
  2. What Is H.264?. Streaming Media Magazine [online]. 2011-04-04 [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. Haivision [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. ZHI-GANG LI; ZHAO-YANG ZHANG. Real-Time Streaming and Robust Streaming H.264/AVC Video. In: Third International Conference on Image and Graphics (ICIG'04). Hong Kong, China: IEEE, 2004. Dostupné online. ISBN 978-0-7695-2244-9. DOI:10.1109/ICIG.2004.119. S. 353–356.
  5. STEFAN, Lederer. Video Developer Report 2018 [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. 
  6. DVBT.cz - Aktutální informace o DVB-T2. www.dvbt.cz [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. 
  7. Satelitní vysílání DVB-S, DVB-S2 [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. 
  8. WWW.BLACKBOX.CO.UK, Black Box UK. 7499 - What is H.264 video encoding?. Black Box [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. 
  9. VdoCipher Blog [online]. 2016-12-20 [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  10. SEDLÁK, Jan. Webové video ČT brzy přejde na Flash, H.264, telefony a tablety. Živě.cz [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (česky) 
  11. What Is H.264?. Streaming Media Magazine [online]. 2011-04-04 [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  12. H.264 Profiles. RGB Spectrum [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  13. H.264 profiles and levels | Inside & Outside MediaCoder [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  14. What Is H.264?. Streaming Media Magazine [online]. 2011-04-04 [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  15. H.264 Profiles. RGB Spectrum [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  16. H.264 profiles and levels | Inside & Outside MediaCoder [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  17. H.264 profiles and levels | Inside & Outside MediaCoder [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  18. H.264 Profiles. RGB Spectrum [online]. [cit. 2020-12-16]. Dostupné online. (anglicky) 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]