ГЛАВА 7. ДИЗАЙН И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

7.1. Введение

Стандарты MPEG-4 Visual и Н.264 предлагают весьма широкий арсенал инструментов и средств кодирования, что приводит к существенным различиям «правильных» кодеров и декодеров, разрабатываемых разными производителями. Для того чтобы достигнуть хороших результатов, необходимо очень тщательно подходить к практическим разработкам конкретных кодеков и проявлять большую аккуратность при выборе параметров кодирования видеоданных.

В этой главе будет сделан обзор имеющегося на сегодняшний день программного обеспечения, а также аппаратных средств по внедрению новых стандартов видеокодирования. Разработка каждого основного функционального элемента кодека (такого как блок оценки движения, функции преобразования или энтропийного кодирования) может оказать существенное влияние на вычислительную эффективность и степень сжатия видеопоследовательности. Мы обсудим интерфейсы кодеров и декодеров видео, а также значение предварительной обработки видеоматериала в целях понижения входного шума и роль заключительной обработки видеоданных при минимизации артефактов кодирования.

Сравнение эффективности алгоритмов видеокомпрессии является непростой задачей в немалой степени из-за того, что качество декодированного видео зависит от входного материала, а кроме того, оценка качества является субъективной по своей природе. Мы будем сравнивать производительность справочных программных реализаций алгоритмов MPEG-4 Visual и Н.264 по основным субъективным и объективным (например, по PSNR) показателям с помощью некоторого семейства тестовых видеопоследовательностей. Часто за высокую степень сжатия приходится расплачиваться немалой вычислительной сложностью, поэтому мы также обсудим вычислительную эффективность каждого стандарта.

На практике сжатое видео создается в основном для хранения видеоданных или для их передачи по цифровым сетям. Во многих конкретных приложениях необходимо четко контролировать скорость битового потока, чтобы уметь соотносить доступные скорости с существующими механизмами доставки данных. Мы рассмотрим, как это делается при транспортировке конкретных видеоданных по различным информационным сетям.