H.264とは何ですか？

JVT（Joint Video Team）は、2001年264月にタイのパタヤに設立されました。これは、ITU-TとISOの10つの国際標準化団体のビデオコーディングの専門家で構成されています。 JVTの目標は、新しいビデオコーディング標準を策定して、高いビデオ圧縮率、高い画質、および優れたネットワーク適応性という目標を達成することです。現在、JVTの作業はITU-Tに受け入れられています。新しいビデオ圧縮コーディング標準は、H.4標準と呼ばれます。この規格は、MPEG-XNUMXのパートXNUMXであるAVC（Advanced Video Coding）規格と呼ばれるISOでも受け入れられています。

　　 H.264規格は、次のXNUMXつのグレードに分けることができます。

　　基本レベル（その単純なバージョン、幅広いアプリケーション）;
　　主なグレード（SDTV、HDTV、DVDなどに使用できる画質向上と圧縮率向上のための技術的対策を多数採用）。
　　拡張グレード（さまざまなネットワークでのビデオストリーミングに使用できます）。

　　 H.264は、H.50およびMPEG-263よりもコードレートを4％節約するだけでなく、ネットワーク伝送のサポートも向上しています。これは、IPパケットのエンコードメカニズムを導入します。これは、ネットワークでのパケット送信を促進し、ネットワークでのビデオのストリーミングをサポートします。 H.264は強力なアンチエラー特性を備えており、高いパケット損失率と深刻な干渉を伴うワイヤレスチャネルでのビデオ伝送に適応できます。 H.264は、安定した画質を得るために、さまざまなネットワークリソースでの階層型コーディング送信をサポートしています。 H.264は、さまざまなネットワークでのビデオ伝送に適合でき、ネットワークとの親和性が良好です。

H.264標準圧縮システムは、ビデオコーディングレイヤー（VCL）とネットワークアブストラクションレイヤー（NAL）のXNUMXつの部分で構成されています。 VCLにはVCLエンコーダーとVCLデコーダーが含まれ、主な機能はビデオデータの圧縮コーディングとデコードです。これには、動き補償、変換コーディング、エントロピーコーディングなどの圧縮ユニットが含まれます。 NALは、ネットワークとは関係のない統合インターフェイスをVCLに提供するために使用されます。ビデオデータをカプセル化してパッケージ化し、ネットワーク上で送信する責任があります。 XNUMXバイトのヘッダー情報と複数バイトを含む統一されたデータ形式を使用します。ビデオデータとフレーミング、論理チャネルシグナリング、タイミング情報、シーケンス終了信号など。パケットヘッダーには、ストレージフラグとタイプフラグが含まれます。ストレージフラグは、現在のデータが参照されているフレームに属していないことを示すために使用されます。タイプフラグは、画像データのタイプを示すために使用されます。
VCLは、現在のネットワーク状態に応じて調整されたコーディングパラメータを送信できます。

H.264は、H.261やH.263と同様に、DCT変換コーディングとDPCMの差分コーディング、つまりハイブリッドコーディング構造を採用しています。同時に、H.264は、ハイブリッドコーディングのフレームワークの下で新しいコーディング方法を導入します。これにより、コーディング効率が向上し、実際のアプリケーションに近づきます。

H.264には面倒なオプションはありませんが、簡潔に「基本に戻る」ように努めています。 H.263 ++よりも優れた圧縮パフォーマンスを備えており、複数のチャネルに適応する機能を備えています。
　　

H.264には、さまざまな速度と機会のさまざまなビデオアプリケーションに対応できる幅広いアプリケーション目標があり、エラーやパケット損失に対する処理能力が向上しています。
　　

H.264の基本システムは、著作権を使用する必要がなく、オープンな性質を持ち、IPおよびワイヤレスネットワークの使用にうまく適応できます。これは、マルチメディア情報の現在のインターネット送信およびブロードバンド情報のモバイルネットワーク送信にとって非常に重要です。
　　

H.264エンコーディングの基本構造はH.261およびH.263に似ていますが、以下に示すように、多くの面で改善されています。

H.263ではハーフピクセル推定を使用し、さらにH.1では4/1ピクセルまたは8/264ピクセルの動き推定を使用します。つまり、実際の動きベクトルの変位は、基本単位として1/4ピクセルまたは1/8ピクセルに基づく場合があります。明らかに、動きベクトル変位の精度が高いほど、フレーム間の残留誤差は小さくなり、伝送コードレートは低くなります。つまり、圧縮率は高くなります。
　　

H.264では、1次FIRフィルターを使用して2/1ピクセル位置の値を取得します。 2/1ピクセル値を取得すると、線形補間により4/XNUMXピクセル値を取得できます。
　　

4：1：1ビデオフォーマットの場合、輝度信号の1/4ピクセルの精度は、クロミナンス部分の1/8ピクセルの動きベクトルに対応するため、クロミナンス信号には1/8ピクセルの補間操作が必要です。
理論的には、動き補償の精度が1倍になると（たとえば、整数ピクセルの精度から2/0.5ピクセルの精度に）、1ビット/サンプルのコーディングゲインが得られる可能性がありますが、実際の検証では、動きベクトルの精度が8/264ピクセルその後、システムには基本的に明らかなゲインはありません。したがって、H.1では、4/1ピクセルの精度ではなく、8/XNUMXピクセルの精度の動きベクトルモードのみが使用されます。
　　

マルチマクロブロックパーティションモードの推定
H.264予測モードでは、マクロブロック（MB）を7つの異なるモードサイズに分割できます。このマルチモードの柔軟で微妙なマクロブロック分割は、画像内の実際の移動オブジェクトの形状により適しているため、各マクロブロックには1、2、4、8、または16の動きベクトルがあります。
マルチパラメータフレーム推定
H.264では、複数のパラメータフレームのモーション推定を使用できます。つまり、エンコーダのバッファにコーディングされたばかりの複数のパラメータフレームがあり、エンコーダはそれらのXNUMXつを選択して、より優れたコーディング効果を提供します。パラメータFrame、および予測に使用されるフレームを示します。これにより、最後にコーディングされたフレームを予測フレームとして使用するよりも優れたコーディング効果を得ることができます。

2.小さいサイズの4から4への整数変換
　　ビデオ圧縮コーディングで使用される通常の単位は8〜8ブロックです。ただし、H.264では、小型の4〜4ブロックが使用されます。変換ブロックのサイズが小さくなると、移動するオブジェクトの分割がより正確になります。この場合、画像変換プロセスでの計算量が少なくなり、移動物体のエッジでの収束誤差も大幅に減少します。
画像に大きな滑らかな領域がある場合、小さなサイズの変換によって引き起こされるブロック間のグレースケールの違いを回避するために、H.264はフレーム内マクロブロック輝度データの16個の4〜4ブロックのDCT係数を実行できます。 4番目の4から4ブロックへの変換では、クロミナンスデータの4 4から4ブロックのDC係数（小さなブロックごとに2つ、合計2つのDC係数）がXNUMXからXNUMXブロックに変換されます。
　　

H.263は、画像変換ブロックのサイズを縮小するだけでなく、この変換は実数演算ではなく整数演算です。つまり、エンコーダーとデコーダーの変換と逆変換の精度は同じであり、「逆変換エラー」はありません。
　　

3.より正確なイントラ予測
　　 H.264では、各4〜4ブロックの各ピクセルをフレーム内予測に使用でき、以前にコード化されたピクセルに最も近い17の異なる加重和を使用できます。
　

　4.ユニファイドVLC
　　 H.264のエントロピーコーディングにはXNUMXつの方法があります。
　　ユニファイドVLC（UVLC：ユニバーサルVLC）。 UVLCはエンコードに同じコードテーブルを使用し、デコーダーはコードワードのプレフィックスを簡単に識別でき、ビットエラーが発生したときにUVLCはすばやく再同期できます。
　　

コンテンツ適応型バイナリ算術符号化（CABAC：コンテキスト適応型バイナリ算術符号化）。そのコーディングパフォーマンスはUVLCよりもわずかに優れていますが、複雑さが増しています。
　　

XNUMX、パフォーマンス上の利点
H.264およびMPEG-4、H.263 ++エンコーディングのパフォーマンス比較では、次の6つのテストレートを使用します。32kbit/ s、10F / s、およびQCIF。 64kbit / s、15F / sおよびQCIF; 128kbit / s、15F / sおよびCIF; 256kbit / s、15F / sおよびQCIF; 512kbit / s、30F / sおよびCIF; 1024kbit / s、30F / sおよびCIF。テスト結果は、H.264のPSNRパフォーマンスがMPEGおよびH.263 ++よりも優れていることを示しています。
H.264のPSNRは、平均してMPEG-2より4dB高く、H.3 ++より平均263dB高くなっています。
　

　XNUMXつの新しい高速モーション推定アルゴリズム
新しい高速モーション推定アルゴリズムUMHexagonS（中国特許）は、H.90の元の高速完全検索アルゴリズムの264％以上を節約できる新しいアルゴリズムです。正式名称は「非対称クロスマルチレベル264面非対称クロスマルチヘキサゴンサーチ」で、整数ピクセルの動き推定アルゴリズムです。高ビットレートおよび大きなモーションイメージシーケンスをエンコードするときに、より優れたレート歪みパフォーマンスを維持する状態にあるため、計算の複雑さは非常に低く、H.XNUMX標準で正式に採用されています。
　　

ITUとISOが共同開発したH.264（MPEG-4 Part 10）は、放送、通信、ストレージメディア（CD DVD）で統一規格として受け入れられ、新しいブロードバンドインタラクティブメディア規格になる可能性が高いです。私の国のソースコーディング標準はまだ策定されていません。 H.264の開発に細心の注意を払い、私の国のソースコーディング標準を策定する作業が強化されています。
　　

H264規格は、動画圧縮技術をより高い段階にもたらします。H.264のアプリケーションのハイライトは、より低い帯域幅で高品質の画像伝送を提供することです。 H.264の普及と適用により、ビデオ端末、ゲートキーパー、ゲートウェイ、MCU、およびその他のシステムに高い要件が課せられ、あらゆる面でビデオ会議ソフトウェアおよびハードウェア機器の継続的な改善が効果的に促進されます。

どのくらい遠くまで（長い）変換器のカバー？

送信範囲は、多くの要因に依存します。真の距離は、建物やその他の障害物、受信機の感度、受信機のアンテナのような環境を使用して、高さをインストールするアンテナ、アンテナ利得に基づいています。田舎でアンテナより高いと使用したインストール、距離ははるか遠くなります。

【実施例5W FMトランスミッタは、都市と故郷に使用します。

私は彼の故郷でのGPアンテナと米国の顧客の利用5WのFMトランスミッターを持っている、と彼は車でそれをテストし、それが10km（6.21mile）をカバー。

私はそれが5km（2mile）についてカバーし、私の故郷でのGPアンテナと1.24WのFMトランスミッターをテストします。

私はそれだけで5meter（300ft）についてカバーし、広州市のGPアンテナと984WのFMトランスミッターをテストします。

以下は、異なる電力のFMトランスミッタのおおよその範囲です。（範囲は直径です）

0.1W〜5W FMトランスミッター：100M〜1KM

5W〜15W FM Ttransmitter：1KM〜3KM

15W〜80W FMトランスミッター：3KM〜10KM

80W〜500W FMトランスミッター：10KM〜30KM

500W〜1000W FMトランスミッター：30KM〜50KM

1KW〜2KW FMトランスミッター：50KM〜100KM

2KW〜5KW FMトランスミッター：100KM〜150KM

5KW〜10KW FMトランスミッター：150KM〜200KM

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