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H.264

Standardfunktionen für die Videokomprimierung von H.264 (MPEG4 AVC) und zugehörige Informationen: Codecs, Container, Wiedergabe usw.
H.264 ist ein Videokomprimierungsstandard, der von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) übernommen wurde. Auch bekannt als MPEG-4 Teil 10 und AVC (Advanced Video Coding).

Vorteile von H.264

Im Vergleich zu MPEG2 (DVD-Video) und MPEG4 ASP (DivX, XviD) arbeitet die H.264-Komprimierung wesentlich effizienter und bietet eine bessere Bildqualität (bis zu dem für MPEG2 und MPEG4 ASP unerreichbaren Niveau) und eine Größe kleinere Datei.

Nachteile von H.264

Der Hauptnachteil von H.264 sind die deutlich höheren Hardwareanforderungen für das Codieren und Abspielen von Videodateien.

Auf einem Computer mit einem Intel Pentium 4-Prozessor mit 3,2 GHz ist es beispielsweise bequem (kein Problem, keine Ruckler), den ffdshow-Testdecoder in Windows Vista zu verwenden. Nur das Video wird in “mittlerer” HD-Auflösung abgespielt – 1280 × 720. Das sogenannte Full-HD-Video (1920 × 1080) kann sich je nach Komplexität der Szenen bereits spürbar “verlangsamen”. Es ist jedoch zu beachten, dass in Windows der vorherigen Generation, XP, Full-HD-Videos auf demselben Computer in vielen Fällen recht reibungslos wiedergegeben werden.

Die Effizienz der Verwendung von Computerressourcen während der Wiedergabe hängt in gewissem Maße vom verwendeten Decoder ab.

H.264 Decoder
ffdshow-Tests
Ein beliebter kostenloser Decoder für viele Video- und Audiokomprimierungsformate, einschließlich H.264.
CoreAVC
Der kostenpflichtige Codec wird als der Codec betrachtet, der derzeit die geringsten Ressourcen verbraucht. Seit Version 1.9.5 wird die Dekodierung mithilfe der Hardwarefunktionen von nVidia-Grafikkarten über die CUDA-Schnittstelle unterstützt. Moderne Versionen unterstützen auch die Verwendung der Hardwarefunktionen von ATI (AMD) – und Intel-Grafikkarten über die DXVA-Schnittstelle.
H.264-Unterstützung
H.264 ist als Standard für die Komprimierung von hochauflösendem Video (HD, HDTV) anerkannt. Es wird in einer neuen Generation optischer Medien vertrieben: Blu-ray und HD DVD. Es wird auf Mobilgeräten verwendet. Es ist kompatibel mit Apple QuickTime. Es verbreitet sich in digitalen Fernsehübertragungssystemen, Videokonferenzen, Videoüberwachung usw. Adobe Flash Player ist der De-facto-Standard für Multimedia-Webanwendungen und Online-Video-Hosting-Sites wie YouTube und unterstützt seit der Version 9.0.115, die Ende 2007 veröffentlicht wurde, die direkte Wiedergabe von H.264-Videos.

Standards, Formate, Codecs, Container
Der Codec und der Standard sind nicht gleich. Ein Standard ist eine Spezifikation (Beschreibung) eines Komprimierungsalgorithmus (z. B. H.264), ein Codec ist seine spezifische Softwareimplementierung (z. B. x264).

Sie sollten auch das Format der Daten und das Format des Containers, in dem diese Daten gespeichert werden können, nicht verwechseln. Dieselben Daten (z. B. vom H.264-Algorithmus vom x264-Encoder komprimiert) können in verschiedene Container (z. B. Matroska, MP4 oder AVI) gepackt werden. Im Gegensatz dazu muss ein Container desselben Formats (z. B. MKV) keine Videodaten im H.264-Format enthalten. Sie können leicht eine MKV-Datei mit einem normalen DivX-Video finden.

Datencontainerformate
Es gibt mehrere gängige Containerformate, die wichtigsten sind MP4, Matroska (MKV) und AVI.

MP4
Der offizielle Containerstandard für H.264-Videos. Der Hauptnachteil von MP4 besteht darin, dass diese Datei gemäß der Spezifikation nur Audio im AAC-Format enthalten kann. Dies führt zu einem erzwungenen Verlust der Tonqualität, beispielsweise beim Sichern von DVD-Filmen, da von einem verlustbehafteten Komprimierungsformat (AC3, Dolby Digital) zu einem anderen (AAC) transkodiert werden muss. Rein technisch gesehen können Sie in einem MP4-Container den Stream eines beliebigen Formats platzieren, aber die Fähigkeit, die Datei auf einem beliebigen Player abzuspielen, kann nicht garantiert werden.
Matroska (Matroschka, MKV)

AVI
Der AVI-Container enthält im Allgemeinen Videos in den gängigen Formaten DivX und XviD (MPEG4 ASP). Der AVI-Container ist formal nicht zum Speichern von Daten ausgelegt, die gemäß dem H.264-Standard codiert wurden, und wird daher im Allgemeinen nicht für diese Zwecke verwendet und in den seltenen Fällen einer falschen Verwendung des Containers die Fähigkeit dazu Spielen Sie die entsprechenden Dateien ab.

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H264 – Schlechte Internet-Videoqualität?

Eine weitere verbreitete Meinung basiert auf Materialien, die oft falsch oder unangebracht präsentiert werden. Hier spielen wie im vorigen Fall mangelnde Übung und mangelnde Lernbereitschaft eine sehr wichtige Rolle. Schließlich ist es aufgrund der Kurven der Einstellungen, sowohl Frame für Frame als auch MPEG-ähnlicher Codecs, genauso wahrscheinlich, dass Sie eine schlechte Aufnahmequalität erhalten. Viele Systemanbieter drücken die Qualität, um die Leistung aufzeichnen zu können, was zu diesem Ergebnis führt. Die meisten nicht professionellen Verbraucher finden H.2b4-Videos auch im Internet, wo sie stark komprimiert sind und in erster Linie für eine allgemeine Vorstellung von der komischen Natur der Szenen oder der Situation im Allgemeinen gedacht sind.

Hier noch einmal aus dem Forum: “Wenn zum Beispiel ein Auto in der Ferne fährt und sein Rad in Bewegung fällt, kann der Codec die gesamte Maschine aus einem lang spielenden Keyframe in synthetisierten Frames zusammen mit dem Rad ziehen es ist nicht mehr da. ” Dies ist nur bei einer starken Unterschätzung der Bitrate möglich. Das Internet ist voll von komprimierten Unterhaltungsvideos, einschließlich Unfällen und anderen Situationen im Zusammenhang mit der Videoüberwachung. Es ist sehr seltsam, die Qualität dieses Videos zu betrachten, die jedoch durch Komprimierung im H.264-Format erhalten wird und der Qualität der Datei entspricht und einige Schlussfolgerungen über die Qualität des Komprimierungsformats im Allgemeinen ziehen. Sie können den Unterschied in der Aufgabe, Videos ins Internet hochzuladen oder eine qualitativ hochwertige Datei aufzunehmen, nicht erkennen?

Verbraucht H.264 mehr Ressourcen?

Viele Meinungen zum Thema H.264 werden von einzelnen Herstellern von Netzwerkvideokameras vertreten. Zum Beispiel besagt der Artikel “Die versteckten Kosten von N.264”, der selbst in einer Videoversion existiert, dass die Kosten einer Lösung in N.264 deutlich höher sind als die von MPEG- oder sogar Frame-für-Frame-Codecs. Bild. Tatsächlich sind die Ressourcenanforderungen für das Decodieren von Videos, insbesondere für Mehrkanal- und High-Definition-Videos, geringfügig höher als für MPEG-4, da alle Codecs im Allgemeinen hinsichtlich der Ressourcen für das Codieren und Decodieren symmetrisch sind (in dem Sinne, wenn Der Codec benötigt mehr Ressourcen zum Codieren, und dies ist normal, da je effizienter der Codec ist, desto mehr Ressourcen werden benötigt, selbst zum Decodieren. Die Frage betrifft nur zwei Punkte.

Erstens, wie viel anspruchsvoller ist es, H.264 auf der Computer-CPU zu überwachen. Unsere Praxis zeigt, dass die Belastung des Prozessors beim Decodieren von H.264 von der Bitrate abhängt. Selbst bei der maximalen Bitrate ist der Download jedoch mit dem Decodieren einer Frame-für-Frame-JPEG-Sequenz (MJPEG) vergleichbar. Die Autoren des Artikels “The Hidden Cost of 26.264” konzentrieren sich auf die höheren Kosten für Client-Stationen und -Speicher (da immer effizientere Prozessoren erforderlich sein werden) und überschatten einen ernsthaften Rückgang der Bandbreitenanforderungen von das Netz. Aber selbst wenn wir von 30% Gewinn im Vergleich zu MPEG-4 mit leichtem Rückstand sprechen, ganz zu schweigen von MPEG-2 und Frame-für-Frame-Codecs, sind 30% nicht genug? Ist es für kleine “sichere Städte”, in denen die Miete von Anbietern von Datenübertragungskanälen 70 konventionelle Rubel gegenüber 100 (die gleichen 30%) kostet, eine kleine Ersparnis? Oder spielt es keine Rolle, dass wir 30% mehr Kameras über das bestehende Netzwerk übertragen können?

Zweitens sind viele “normale” Netzwerkkameras (ich meine mehr oder weniger professionell) derzeit in der Lage, Videos in zwei unabhängigen Streams mit unterschiedlichen Auflösungen, Bildraten und Bitraten zu übertragen. Und die “normale” Software für diese Kameras weiß auch, wie man mit zwei Streams arbeitet. Für die Mehrbildanzeige können wir eine Sequenz mit niedriger Auflösung wählen. Für die Vollbildanzeige erfolgt die Änderung automatisch, wenn das Maximum verfügbar ist. Die Aufnahme im Archiv erfolgt natürlich in hoher Auflösung. Vielleicht werden Sie sagen, dass ich mir selbst widerspreche, der zweite Stream in jedem Kanal des Netzwerks und die Einsparung von mindestens 30% sind nicht kompatibel. Ich kann Ihnen jedoch versichern, dass der zweite Stream mit den richtigen Einstellungen nicht einmal 5% der insgesamt benötigten Bandbreite beansprucht.
Fahre einfach fort
Ich versuche hier nicht, als Anwalt für H.264 aufzutreten, ich ermutige den Hobbyisten nur nicht, weil PR nicht die Vernunft regiert. Alles muss für die Aufgabe geeignet sein. Wenn es Ihnen sehr wichtig ist, dass Ihr Video von höchster Qualität ist, und Sie sicher sein möchten, dass es nichts verliert, ist ZIP Ihr Assistent. Nur die verlustfreie Komprimierung, die keiner der bei der Videoüberwachung verwendeten Codecs bietet, erfüllt Ihre Anforderungen.

H.264. Eine Wahrheit über Wahnvorstellungen

Dieser Artikel befasst sich mit Missverständnissen, der ständigen Verfälschung von Fakten, Versuchen, konkurrierende Komprimierungstechnologien bekannt zu machen, und einfach wichtigen Punkten im Zusammenhang mit der Verwendung des H.264-Komprimierungsformats. In Videoüberwachungssystemen natürlich

Obwohl der allgemeine Trend in der Welt offensichtlich ist, versuchen einige immer noch, ihren Standpunkt zu verteidigen, auf Kosten der Korrektur derselben Trends. Nun, ich respektiere Ihren Standpunkt, es sei denn, er beruht auf einer Zurückhaltung beim Studium des Themas oder ist lediglich eine PR Ihrer eigenen technologischen Lösung. Der zweite Fall ist jedoch nicht weniger respektabel, da der Schutz der eigenen Interessen auch für die Entwicklung der Branche immer gut ist. In diesem Fall hilft der Streit dem Verbraucher, die Richtigkeit der Wahl besser zu verstehen.

Worum geht es also wirklich? Die Videokomprimierung im H.264-Format ist bereits klar. Wir werden jedoch auf die Kontroverse um die Verwendung in der digitalen Videoüberwachung zurückkommen.
Mir und H. 264
Inzwischen hat die Welt H.264 gewählt. Dies ist keine unbegründete Aussage. Mal sehen, wer dieses Komprimierungsformat verwendet. Alles und alles. Lassen wir die perversen proprietären Bewertungen dem Gewissen der Hersteller überlassen, da selbst eine gute Idee durch eine schlechte Implementierung verdorben werden kann. Mal sehen, welcher der Hersteller verwendet es nicht? Hierbei handelt es sich meistens um Megapixel-IP-Videokameras, da die Leistung der in sie integrierten Prozessoren größtenteils noch nicht ausreicht, um mehrere Megapixel in Echtzeit zu komprimieren. Eher preiswerte Prozessoren mit der Fähigkeit, Videos in H.264 mit einer Auflösung von mindestens 2 Megapixeln zu komprimieren, sind gerade auf dem Markt erschienen (ja, der weit verbreitete HDTV hat nur 2 Megapixel, multiplizieren Sie 1920 mit 1080 selbst). Was können wir über die höchste Auflösung sagen? Für die breite Masse, die sich auf das mittlere und niedrige Preissegment konzentriert, wird es nicht bald verfügbar sein. Es gibt jedoch mehr als genug Hardware-Codec-Chips, um sie in IP-Kameras mit einer Auflösung von D1 (720 x 576) einzubetten: Hier haben Sie DSP-Prozessoren und ASIC-Chips, und was auch immer Ihr Herz begehrt, heute ist es schwierig, eine Kamera mit Standardauflösung zu finden, die dies nicht tut unterstütze dieses Format. …
Wieder Zeitraffer versus Interframe
Es gibt jedoch Apologeten, die andere Optionen für die Videokomprimierung befürworten. In seinem Arsenal Argumente über eine bessere Komprimierung und die Eignung von Formaten als Beweismittel vor Gericht. Aber denken Sie darüber nach, was kümmert das Gericht, mit welchem ​​Codec wird es komprimiert? Ist das Komprimierungsformat für das Gericht wichtig und nicht, wenn der Zeuge den Verstoß bestätigen kann und der Experte die Unveränderlichkeit des Videos bestätigen kann? Oder wird jemand argumentieren, dass mit einem Frame-für-Frame-Codec komprimierte Videos schwerer zu wechseln (falsch) sind als zwischen den Frames? Und der Frame-für-Frame-Codec benötigt überhaupt keine digitale Signatur?

Sowohl die Magazine als auch die Internetforen sind voller Debatten über die Eignung und Professionalität der Formate, und ich bin es leid, absolut unbegründete “Beweise” für dieses oder jenes zu lesen. Das Hobby ist das Hauptproblem, ein Argument, das auf Emotionen basiert, nicht auf Argumenten und Mathematik. Lassen Sie mich einige Beispiele nennen.

Es gibt einen gigantischen Fehler, der darauf beruht, dass Sie nicht bereit sind, die Standards zu lesen und das Gerät selbst der einfachsten Codecs zu untersuchen. Wir sprechen über das H.264-Format und allgemein über die Komprimierungsmethoden zwischen Frames.

“Alle Bilder außer mir werden synthetisiert, da sie Informationen aus den vorherigen übernehmen und einfach angeben, wo dieser Abschnitt des Bildes an einen neuen Ort verschoben werden soll. Das heißt, als hätten Sie einen Abschnitt des Rahmens in Photoshop ausgewählt und in einen verschoben neuer Ort. Tatsächlich gibt es einen Rahmen, der nicht gültig ist. ”

Im Gegenteil. Es sind die Blöcke in den IP-Frames, die beim Ändern komprimiert werden, und diejenigen, die sich nicht geändert haben (dh es gab keine Bewegung), bleiben unverändert. Im Allgemeinen besteht der IP-Frame nur aus den geänderten Informationen (Blöcken), was bedeutet, dass die darin enthaltenen Informationen nicht wiederholt, sondern aktualisiert werden, der L-Frame jedoch unabhängig von den Änderungen vollständig komprimiert wird.

Auch dort: “Der Codec verwendet psychophysische Komprimierung, dh ein Teil des Bildes, der sich bewegt, wird rau – alle kleinen Details werden entfernt. Dies liegt daran, dass eine Person bei sich schnell bewegenden Objekten nicht zwischen Details unterscheidet Ist es für einen Filmcodec also sinnvoll, Platz und Verkehr zu verschwenden, um Details zu erhalten? “