4.5. Обзор Н.264 (MPEG-4 Part 10)

Стандарт Н.264 имеет более узкие границы применения по сравнению с MPEG-4. Он был разработан для эффективного кодирования и помехоустойчивой передачи видео прямоугольного формата. Его первоначальной задачей было обеспечение функциональности, схожей с Н.263+ и MPEG-4 Visual (простой профиль), но с лучшим сжатием и с более надежным механизмом передачи видеоданных. Целевые приложения включают двухсторонние видеокоммуникации (видеоконференции и видеотелефония), кодирование сетевого широковещания, видео высокого качества и организацию видеопотоков через сети пакетной передачи данных. Поддержка устойчивой передачи данных по сетям встроена в стандарт, который разработан так, чтобы его можно было легко встраивать в разные компьютерные платформы.

Этот стандарт описан гораздо подробнее своих предшественников (включая MPEG-4 Visual) в целях минимизации возможных разночтений. Детальный уровень представления стандарта сильно удлиняет его документирование и делает некоторые разделы плохо читаемыми.

Во введении перечислены некоторые целевые приложения, объяснены концепции профилей и уровней, дано краткое описание кодовому представлению.

Разделы с 1-го по 5-ый являются преамбулой к основному тексту, в них даются ссылки на остальные части документа, список терминов и определений, перечислены принятые сокращения, описаны арифметические операции и математические функции.

Раздел 6 дает описание входных и выходных форматов. Стандарт поддерживает обработку прогрессивного и чересстрочного видео формата 4:2:0. Здесь же приводится описание форматов сэмплирования и форматов кодированного битового потока, а также определяется порядок обработки видеокадров. В этом разделе описываются методы нахождения «близких" кодируемых элементов, которые необходимы для процесса декодирования.

В разделе 7 рассматриваются синтаксис и семантика стандарта. Структура и последовательность синтаксических элементов описаны аналогично MPEG-4 Visual. Определяется семантика (смысл и допустимые значения) всех синтаксических элементов.

Раздел 8 посвящен основным процессам декодирования слоев (базовых кодовых единиц Н.264). Первый параграф имеет дело с процессами более высокого уровня, например с обнаружением границ изображений и с обработкой ссылочных изображений. За этим следуют intra- и inter-прогнозирование, декодирование коэффициентов преобразования, реконструкция и встроенное деблокирующее фильтрование.

Раздел 9 описывает синтаксический разбор кодированного потока (т.е. как следует извлекать из него синтаксические элементы). Здесь имеется два основных метода: первый использует коды переменной длины, а второй основан на контекстно-адаптивном двоичном арифметическом кодировании.

Приложение А определяет три профиля, поддерживаемые Н.264 (базовый, основной и расширенный), и специфицирует точки производительности («уровни»).

Приложение В определяет формат потока байтов (последовательностей закодированных единиц данных, подходящих для трансляции по сетям с коммутацией каналов).

Приложение С описывает гипотетический справочный декодер. По аналогии с MPEG-4 Visual, буферная проверка видео (VBV) накладывает ограничения на скорость битового потока и частоту кадров декодируемого видео.

Приложения D и Е содержат дополнительную информацию по усовершенствованию (SEI, Supplemental Enhancemental Information) и информацию по используемости видео (VUI, Video Usability Information). Эта «посторонняя» информация поможет декодеру улучшить качество изображения, но она не существенна для корректного декодирования видеопоследовательности.