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비디오 코딩 기술
MJPEG
MJPEG (모션 JPEG) 압축 기술은 주로 정적 비디오 압축을 기반으로 합니다. 비디오 스트림의 여러 프레임 간 변경 사항을 고려하지 않고 한 프레임만 압축하는 것이 주요 특징입니다.
MJPEG 압축 기술은 HD 비디오 이미지를 얻을 수 있으며 프레임 속도와 해상도를 동적으로 조정합니다. 그러나 프레임 간 변화를 고려하지 않아 많은 중복 정보가 반복적으로 저장되기 때문에 단일 프레임 동영상이 차지하는 공간이 매우 크며, 인기 있는 MJPEG 기술의 최고의 모니터링 및 비디오 인코딩도 프레임당 3 킬로바이트, 보통 8 ~ 20 킬로바이트밖에 되지 않습니다! (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)
MPEG- 1/2
MPEG- 1 표준은 주로 SIF 표준 해상도 (NTSC 표준 352X240；; PAL 시스템은 352X288) 입니다. 압축 비트율의 주요 목표는 1.5Mb/s/s 로, MPEG 1 은 MJPEG 기술에 비해 실시간 압축, 프레임당 데이터 양 및 처리 속도가 크게 향상되었습니다. 그러나 MPEG 1 에는 많은 단점이 있습니다. 스토리지 용량이 너무 크고 선명도가 높지 않으며 네트워크 전송이 어렵습니다.
MPEG-2 는 MPEG- 1 을 기반으로 확장 및 업그레이드되었으며 MPEG- 1 의 역호환성은 주로 스토리지 미디어, 디지털 TV, HD 등의 어플리케이션에 사용됩니다. 해상도는 저해상도 (352x288), 중간 해상도 (720x480) 및 보조 고해상도 (1440x65438) 입니다. MPEG- 1 에 비해 MPEG-2 비디오는 해상도가 높아져 사용자의 HD 요구 사항을 충족합니다. 그러나 압축 성능이 크게 향상되지 않아 스토리지 용량이 여전히 너무 커서 네트워크 전송에 적합하지 않습니다.
MPEG-4
MPEG- 1/2 에 비해 MPEG-4 비디오 압축 알고리즘은 낮은 비트율 압축 면에서 크게 향상되었습니다. CIF(352*288) 이상 고화질 (768*576) 의 경우 비디오 압축은 MPEG- 1 보다 선명도와 저장 용량이 더 크며 네트워크 전송에 더 적합합니다. 또한 MPEG-4 는 프레임 속도와 비트율을 쉽게 동적으로 조정하여 스토리지 용량을 줄일 수 있습니다.
MPEG-4 의 시스템 설계가 너무 복잡하기 때문에 MPEG-4 는 호환성을 완전히 실현하기 어렵고 화상 회의, 화상 전화 등 분야에서도 달성하기 어려워 원래의 의도에서 벗어났다. 게다가 우리 기업은 고액의 로열티 문제에 직면해 있는데, 그중에서도 다음과 같이 규정하고 있다.
-각 디코딩 장치는 MPEG-LA 0.25 를 지불해야 합니다.
-코덱 장치도 시간당 요금이 부과됩니다 (4 센트/일 = 1.2 달러/월 = 14.4 달러/년).
H.264/AVC
비디오 압축에 대한 국제 표준은 주로 ITU-T 가 제정한 H.26 1, H.262, H.263, H.264, MPEG 가 제정한 MPEG- 1, mpeg-이다
간단히 말해서, H.264 는 Microsoft 의 WMV9 와 동일한 기술, 즉 동적 이미지 데이터를 압축하는 "인코딩 및 디코딩" 프로그램에 속하는 비디오 인코딩 기술입니다.
일반적으로 동적 이미지 데이터를 압축하지 않고 사용하면 데이터 양이 매우 커서 통신 회선 장애 및 데이터 저장 용량이 부족해질 수 있습니다. 따라서 동적 이미지를 보내거나 DVD 에 이미지 내용을 저장하거나 저장 미디어 용량이 작은 디지털 카메라나 카메라 폰을 사용하여 이미지를 촬영할 때 코덱을 사용해야 합니다. 다양한 코덱이 있지만 MPEG-2 는 주로 DVD 비디오 및 마이크로웨이브 디지털 TV 에 사용되고 MPEG-4 는 주로 디지털 카메라에 사용됩니다.
압축 비디오 인코딩 기술인 H.264 는 비디오 압축에서 가장 중요한 역할을 합니다. 사람들이 잘 아는 MPEG2-2, 가장 많이 사용하는 DVD 비디오 인코딩 기술은 이미 뒤떨어졌다.
가장 원하는 HDTV 프로그램의 경우 방송 시간이 약 2 시간인 경우 MPEG2-2 를 사용하면 30GB 로만 압축할 수 있고 H.264 및 WMV9-9 와 같은 압축률 코덱을 사용하면 15GB 이하로 압축할 수 있어 이미지 품질이 저하되지 않습니다.
위의 예는 H.264 의 기술적 장점을 보여줍니다. 일반적으로 H.264 의 데이터 압축률은 MPEG2 의 2 배 이상이며 MPEG4 의 1.5 배입니다. 이론적으로 같은 화질과 용량의 경우 DVD 디스크보다 이미지를 저장하는 데 2 배 이상 오래 걸릴 수 있습니다. 코덱은 영화나 음악회, 휴대용 장치와 같은 비디오 콘텐츠로 널리 사용됩니다.
모두들 그 해의 비디오 압축 해제 카드, 즉 DVD/VCD 압축 해제 카드를 기억하고 있다. 이 물건의 원리는 간단하다. DSP 칩을 카드에 설치하는 것이다. 이 칩의 유일한 역할은 특수한 형식의 코드를 푸는 것이다. 비디오 카드의 성능이 점차 향상되어 비디오 재생 요구 사항을 충족하면 비디오 압축 해제 카드가 사라집니다.
ATI 의 접근 방식은 최신 R520 VPU 에 H.264 디코딩 기술이 포함되어 있다는 것입니다. 이 특수 알고리즘은 CPU 를 완전히 넘겨주는 대신 비디오 VPU 에 직접 전달되므로 CPU 가 더 복잡한 연산을 수행할 수 있습니다.
H.264 는 과거 표준의 장점을 집중해 여러 분야에서 획기적인 발전을 이룩하여 이전 표준보다 훨씬 나은 전반적인 성능을 제공합니다.
-H.263+ 및 MPEG-4 SP 에 비해 최대 50% 의 비트율 절감 및 스토리지 용량 대폭 감소 ：
H.264 는 해상도, 비트율에 따라 높은 비디오 품질을 제공합니다.
-"네트워크 친화적인" 구조와 구문을 사용하여 네트워크 전송에 더 도움이 됩니다.
H.264 는 MPEG4-4 보다 더 쉽게 보급되고, 화상 회의 및 화상 전화에서 쉽게 구현할 수 있으며, 상호 연결이 쉽고, G.729 와 같은 낮은 비트율 음성 압축과 쉽게 결합되어 완벽한 시스템을 형성합니다.
MPEG LA 는 MPEG-4 의 높은 로열티를 흡수하여 보급하기 어렵다. MPEG LA 는 다음과 같은 저비용 H.264 요금을 책정했습니다. H.264 는 기본적으로 재생 시 무료입니다. H.264 코덱 임베디드 제품은 연간 생산량이 65438+ 만대 미만, 65438+ 만대 이상 0.2 달러, 500 만대 이상 0. 1 달러. 낮은 로열티는 중국 H.264 모니터링 제품을 세계로 쉽게 진출할 수 있게 한다.
H.264 개발 역사
NGN, 3G, 3G 의 발전과 비디오, 멀티미디어 서비스 및 네트워크 어플리케이션에 대한 NGBW 의 급속한 발전에 따라 효율적인 비디오 디지털 압축 코딩 기술은 비디오 비즈니스 및 스토리지 애플리케이션의 핵심 기술로 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 방송, 비디오 및 멀티미디어 통신 분야의 하이라이트이자 핫스팟이 되고 있습니다. 여기서 H.264 비디오 인코딩 표준은 잘 알려진 이름입니다.
일찍이 1993 년 ITU-T (international telecommunications alliance telecommunications standards) 는 주로 ISDN 에서 사용되는 p*64 kbit/s 의 출력 속도로 최초의 비디오 인코딩 표준 H.26 1 을 개발했습니다 시간이 지남에 따라 1996 년 H.263, 1998 년 H.263+, 2000 년 H.263+를 겪었다. 200 1 년 까지 MPEG 는 H.264/AVC 의 잠재적 이점과 VCEG 와의 협력의 필요성을 인식하여 둘 다 협력했습니다. 이 표준은 ITU-t 에서 H.264 라고 합니다. ISO/IEC 에서는 MPEG 4-Part 10 AVC (고급 비디오 인코딩, Part 10) 라고 합니다. 오늘날 우리가 이야기하고 있는 H.264/AVC 입니다.
H.264 표준은 이전 인코딩 표준에 비해 H.263 및 MPEG 1/2/4 비디오 표준 프로토콜의 장점을 계승했지만 구조는 변경되지 않았습니다. 다만 각 주요 기능 모듈에 첨단 기술을 도입하여 인코딩 효율성을 높였습니다. 그 주요 표현은 인코딩이 더 이상 8×8 블록을 기반으로 하지 않고 4×4 블록을 기반으로 잔차 변환 인코딩을 한다는 것이다. 사용된 변환 인코딩 방법은 더 이상 DCT 변환이 아니라 정수 변환 인코딩입니다. 코딩 효율이 높은 컨텍스트 어댑티브 바이너리 산술 코딩 (CABAC) 도 해당 정량화 프로세스와는 다릅니다. H.264 표준은 보다 실용적이고 효과적인 이미지 인코딩 표준으로, 구현하기 쉽고, 정확도가 높고, 오버플로가 없고, 연산 속도가 빠르며, 메모리 소모가 적고, 블록 효과가 약화된다는 장점이 있습니다.
H.263/MPEG-4 에 비해 H.264/AVC 는 압축 인코딩 효율성, 비디오 컨텐츠의 어댑티브 처리 능력 및 네트워크 수준에서 크게 향상되었습니다. 특히 어댑티브 처리 능력, 간섭 방지 기능, IP 네트워크 및 모바일 네트워크에 대한 견고성으로 인해 H.264 가 해고된 상황입니다. H.264/AVC 는 고정 또는 모바일 화상 전화, 휴대폰, 실시간 화상 회의, 비디오 감시, 스트리밍 미디어, 멀티미디어 비디오, 인터넷 비디오 및 멀티미디어, IPTV, 휴대폰 TV, 광대역 전화, 비디오 정보 저장 등 다양한 용도로 사용되고 있습니다. 이것이 업계가 일반적으로 그것에 대해 낙관적 인 중요한 이유이기도합니다.