H.264

H.264 , o MPEG-4 AVC ( Advanced Video Coding ), o MPEG-4 Part 10 , è uno standard di codifica video sviluppato congiuntamente da ITU-T Q.6 / SG16 Video Coding Experts Group (VCEG) e ISO / IEC Moving Picture Experts Group ( MPEG ) ed è il prodotto di uno sforzo di partnership noto come Joint Video Team (JVT). Lo standard ITU-T H.264 e lo standard ISO / IEC MPEG-4 Part 10 (ISO / IEC 14496-10) sono tecnicamente identici e la tecnologia utilizzata è nota anche come AVC , per Advanced Video Coding. La prima versione dello standard è stata approvata inMaggio 2003 e la data più recente diaprile 2012.

La JVT ha quindi lavorato sul concetto di estensibilità sviluppando un'estensione allo standard H.264 (appendice G): le specifiche Scalable Video Coding (SVC), quindi allo standard HEVC ( High Efficiency Video Coding ).

Storico

Il nome H.264 deriva dalla famiglia di standard video H.26x definiti da ITU-T . Tuttavia, questo codec è stato sviluppato nell'ambito dell'MPEG , l'ITU-T si è accontentato di adottarlo e di modificarlo al suo interno. Nell'ambito dell'MPEG, l' acronimo AVC (Advanced Video Coding) è stato scelto per analogia con il codec audio AAC MPEG-2 part 7 che era stato chiamato così per differenziarlo dal codec audio MPEG-2 part 3 (il famoso MP3 ). Lo standard viene solitamente indicato come H.264 / AVC (o AVC / H.264, H.264 / MPEG-4 AVC o MPEG-4 / H.264 AVC) per enfatizzare l'eredità comune. Il nome H.26L, che ricorda il suo legame con ITU-T, è molto meno comune ma ancora utilizzato. Occasionalmente, viene anche definito "il codec JVT", in riferimento all'organizzazione JVT (Joint Video Team) che lo ha sviluppato. Esiste un precedente nello sviluppo di uno standard di codifica video comune tra MPEG e ITU-T con MPEG-2 e H.262 che coincidono.

Obiettivi e applicazioni

Originariamente, l'ITU-T ha lanciato il progetto H.26L nel 1998 con l'obiettivo di creare una nuova architettura codec volta ad aumentare l' efficienza di codifica di un rapporto di almeno 2 rispetto agli standard. Sistemi esistenti ( MPEG-2 , H.263 e MPEG-4 parte 2). Un altro obiettivo era quello di creare una semplice interfaccia per poter adattare il codec a diversi protocolli di trasporto (commutazione di pacchetto e di circuito). Il codec è stato sviluppato garantendo che fosse trasponibile su piattaforme a un costo ragionevole, vale a dire tenendo conto dei progressi compiuti dall'industria dei semiconduttori in termini di progettazione e processi.

Nel 2001 il progetto H.26L aveva raggiunto i suoi obiettivi di compressione, come dimostrato dai test soggettivi effettuati da MPEG. Fu in questo momento che ITU-T e MPEG decisero di comune accordo di creare il Joint Video Team (JVT) con l'obiettivo di standardizzare insieme il codec e adattarlo alle diverse esigenze del settore (videofonino, streaming, televisione, mobile). Infatti, le applicazioni tradizionalmente prese di mira dall'ITU-T riguardano bit rate bassi (videofonino, mobile), applicazioni per le quali H.26L è stato ottimizzato, mentre i membri di MPEG hanno voluto adattarlo ad altri formati (televisione, HD). Sono stati aggiunti strumenti algoritmici come il supporto dell'interlacciamento ed è stata ottenuta la riduzione della complessità.

Il codec H.264 / AVC è quindi adatto a un'ampia varietà di reti e sistemi (ad esempio, per trasmissioni televisive , archiviazione HD DVD e Blu-ray , streaming RTP / IP e telefonia specifica per ITU-T ).

Dopo la prima versione dello standard, la JVT ha sviluppato alcune estensioni, note come Fidelity Range Extensions (FRExt). Queste estensioni hanno lo scopo di supportare una maggiore precisione di quantizzazione (aggiunta di codifiche a 10 bit e 12 bit) e una migliore definizione di crominanza (aggiunta di strutture di quantizzazione YUV 4: 2: 2 e YUV 4: 4.: 4) e mirano a applicazioni professionali (Studio). Diverse altre caratteristiche sono state adottate anche per migliorare la qualità soggettiva in alta definizione (aggiunta di una trasformata 8 × 8 in aggiunta alla trasformazione 4 × 4 esistente, aggiunta di matrici di quantizzazione) o per esigenze specifiche (codifica lossless, supporto per altri colori spazi). Il lavoro di progettazione delle estensioni di gamma Fidelity è stato completato nelLuglio 2004e congelato Settembre 2004.

Dalla fine dello sviluppo della versione originale dello standard in Maggio 2003, la JVT ha pubblicato 4 versioni approvate da ITU-T e MPEG, corrispondenti all'aggiunta di FRExt e correzioni.

Specifiche dettagliate

H.264 / AVC (MPEG-4 Part 10) include molte nuove tecniche che gli consentono di comprimere video in modo molto più efficiente rispetto agli standard precedenti ( H.261 , MPEG-1 , MPEG-2 , MPEG-4 Part 2 / ASP ) e fornisce maggiore flessibilità alle applicazioni in una varietà di ambienti di rete. Queste caratteristiche principali includono:

• Predizione inter-frame o previsione temporale ( (en) Predizione inter-frame )
  • La stima e la compensazione del movimento possono essere eseguite su più immagini di riferimento già codificate. La scelta dell'immagine di riferimento avviene a livello di macroblocco e sotto-macroblocco. Ciò consente di utilizzare in alcuni casi fino a 32 immagini di riferimento (a differenza degli standard precedenti, che erano limitati a una o, nel caso di immagini B convenzionali, a due) e fino a 4 riferimenti diversi per lo stesso macroblocco. Questa particolare caratteristica di solito consente modesti miglioramenti del bit rate e della qualità nella maggior parte delle scene. Ma in alcuni tipi di scene, come scene con flash veloci e ripetitivi o scene che riappaiono frequentemente, consente una riduzione del bitrate davvero significativa.
  • Una compensazione del movimento che può utilizzare 7 diverse dimensioni di blocco (16 × 16, 16 × 8, 8 × 16, 8 × 8, 8 × 4, 4 × 8, 4 × 4) consente una segmentazione molto precisa delle aree in movimento.
  • Precisione di un quarto di pixel per la compensazione del movimento, che consente una descrizione molto precisa dello spostamento delle aree in movimento. Per la crominanza, la precisione della compensazione del movimento è pari all'ottavo di pixel.
  • Una compensazione del movimento ponderata ( (en) Weighted Prediction ) da pesi e offset che consente a un codificatore di costruire previsioni adattandosi al cambiamento di luminanza e crominanza della scena corrente. Ciò fornisce un guadagno in particolare per scene che comprendono transizioni dovute a lampi o dissolvenze tra scene effettuate durante l'editing.

• Intra-predizione o Predizione spaziale: sul bordo di blocchi vicini per una codifica "intra" (piuttosto che la sola previsione sui coefficienti continui presenti in MPEG-2 Parte 2 e la previsione sui coefficienti della trasformata di H.263 + e MPEG-4 Parte 2).

• Adattamento di trasformate discrete  :
  • Una trasformazione intera eseguita su blocchi di dimensioni 4 × 4 pixel (vicino al classico DCT ). Per i nuovi profili derivanti dalle estensioni FRExt, è stata aggiunta un'ulteriore trasformazione di dimensione 8 × 8.
  • Una trasformata di Hadamard eseguita sui coefficienti medi della trasformata spaziale primaria (per la crominanza ed eventualmente la luminanza in alcuni casi) per ottenere una compressione ancora maggiore dove l'immagine è ammorbidita.

• Diversi encoder entropici  :
  • CABAC ( (en) Context-adaptive binary arithmetic coding ): This is an aritmetic coding . È una sofisticata tecnica di codifica entropica che produce ottimi risultati di compressione ma ha una grande complessità (non disponibile nei profili di base ed estesi ).
  • CAVLC ( (en) Context-adaptive variable-length Huffman coding ): Questo è un tipo di codifica adattiva Huffman a lunghezza variabile, che è un'alternativa meno complessa di CABAC alle tabelle di codifica dei coefficienti di trasformazione. Sebbene meno complesso del CABAC, il CAVLC è più elaborato e più efficiente dei metodi usualmente usati finora per codificare i coefficienti.
  • Una tecnica semplice e altamente strutturata di codifica a lunghezza variabile o ( (en) codifica a lunghezza variabile ) per molti elementi di sintassi non codificati da CABAC o CAVLC, considerato codice esponenziale-Golomb (Exp-Golomb).

• Filtro antibloccaggio o filtro deblock , effettuato nel loop di codifica e operante su blocchi 4 × 4, che consente di ridurre gli artefatti caratteristici della codifica con trasformazione a blocchi.

• Due modalità di interlacciamento  :
  • Codifica in Picture-adaptive frame-field (PAFF o PicAFF): l'encoder sceglie di adattare la codifica del frame corrente in modo progressivo (un singolo frame), o per interlacciamento (due campi o campi ).
  • Codifica in Macroblock-adaptive frame-field (MBAFF): stesso principio del PAFF tranne che l'applicazione non viene eseguita a livello di frame ma a livello di macroblocchi 16x16. Il significato della codifica è leggermente diverso poiché elabora due righe di macroblocchi contemporaneamente invece di una di solito. Infatti, nel caso dell'interleaving, i due campi sono rispettivamente i primi blocchi 16x8 ed i secondi blocchi 16x8 dei due macroblocchi appaiati.

• Un livello di astrazione di rete ( (en) NAL: Network Abstraction Layer ) è definito per consentire l'uso della stessa sintassi video in molti ambienti di rete, questo include opzioni come parametri di sequenza ( (en) SPS: set di parametri di sequenza ) e immagine ( (en) PPS: set di parametri dell'immagine ) che offrono maggiore robustezza e flessibilità rispetto ai modelli precedenti.
• Gli slot di commutazione (chiamati SP e SI) consentono a un codificatore di dirigere un decodificatore in modo che quest'ultimo possa adattarsi a un flusso video in entrata, questo consente lo streaming video a bitrate variabile e il funzionamento in modalità trucco. Quando un decodificatore salta nel mezzo di un flusso video utilizzando questa tecnica, può sincronizzarsi con le immagini presenti nonostante utilizzi altre immagini (o nessuna immagine) come riferimento prima di spostarsi.
• L'ordinamento flessibile dei macroblocchi ( (en) FMO: ordine flessibile dei macroblocchi , gruppi di sezioni alias ) e l' ordinamento arbitrario delle sezioni ( (en) ASO: Ordinamento arbitrario delle sezioni ) sono tecniche per ristrutturare l'ordinamento delle regioni fondamentali dell'immagine (macroblocchi). Tipicamente utilizzate per migliorare la resistenza agli errori e alle perdite, queste tecniche possono essere utilizzate anche per altri scopi.
• Il partizionamento dei dati ( (en) DP: Partizionamento dei dati ) offre la possibilità di separare elementi di sintassi di maggiore o minore importanza in diversi pacchetti di dati. Ciò consente di applicare un livello di protezione diseguale ( (en) UEP: Unequal error protection ) agli errori in base all'importanza dei dati e quindi di migliorare l'affidabilità del flusso.
• Le sezioni ridondanti ( (en) RS: slice ridondanti ) migliorano la resistenza agli errori e alle perdite consentendo all'encoder di trasmettere una versione aggiuntiva di tutta o parte dell'immagine con una qualità inferiore che può essere utilizzata se il flusso principale è danneggiato o perso.
• Un semplice processo automatizzato per prevenire la creazione accidentale di falsi codici di avvio. Si tratta di sequenze binarie speciali che vengono inserite all'interno dei dati, consentendo l'accesso casuale al flusso di dati e la risincronizzazione in caso di perdita temporanea del flusso.
• Le informazioni sul miglioramento supplementare ( (en) SEI: Informazioni sul miglioramento supplementare ) e le informazioni sullo stato del video qualitativo ( (en) VUI: Informazioni sull'usabilità del video ) sono informazioni aggiuntive che possono essere inserite nello stream per migliorarne le prestazioni. Utilizzare per un gran numero di applicazioni .
• Le immagini ausiliarie possono essere utilizzate per usi come il missaggio dei canali alfa.
• La numerazione delle immagini consente la creazione di sottosequenze (consentendo la scalabilità temporale mediante l'inclusione opzionale di immagini aggiuntive tra altre immagini) nonché il rilevamento e l'occultamento della perdita di immagini intere (che può verificarsi in caso di perdita di pacchetti di rete o errori di trasmissione).
• Il conteggio dell'ordine dei fotogrammi mantiene l'ordine dei fotogrammi e del suono nei fotogrammi decodificati in isolamento dalle informazioni di temporizzazione (consentendo a un sistema di trasportare, controllare e / o modificare le informazioni di temporizzazione senza influenzare le informazioni di temporizzazione).

Queste tecniche, insieme a molte altre, aiutano l'H.264 a superare in modo significativo gli standard precedenti, in un'ampia varietà di circostanze e in un'ampia varietà di ambienti applicativi. H.264 può spesso funzionare significativamente meglio del video MPEG-2 , ottenendo la stessa qualità con un bit rate dimezzato o anche di più.

Come molti altri standard video nel gruppo ISO / IEC MPEG, H.264 / AVC dispone di un'applicazione software di riferimento, che può essere scaricata gratuitamente (vedere la sezione Collegamenti esterni di seguito).

L'obiettivo principale di questa applicazione è fornire esempi delle diverse possibilità di H.264 / AVC, piuttosto che fornire un prodotto veramente utilizzabile e potente.

Inoltre, il gruppo MPEG sta standardizzando un'applicazione hardware di riferimento.

Profili

Lo standard include le seguenti sei serie di caratteristiche, chiamate profili , ciascuna destinata a una specifica classe di applicazioni:

• Baseline Profile (BP)  : principalmente per applicazioni a basso costo che utilizzano poche risorse, questo profilo è ampiamente utilizzato nelle applicazioni di videoconferenza e dispositivi mobili.
• Main Profile (MP)  : originariamente concepito per applicazioni di archiviazione e broadcast consumer, questo profilo ha perso importanza quando è stato aggiunto il profilo High per lo stesso scopo.
• Profilo esteso (XP)  : destinato allo streaming di video, questo profilo ha capacità di robustezza contro la perdita di dati e il cambio di streaming.
• High Profile (HiP)  : il profilo principale per la trasmissione e l'archiviazione di dischi, in particolare per la televisione ad alta definizione (questo profilo è stato adottato per i dischi HD DVD e Blu-ray e per la televisione digitale francese ad alta definizione).
• High 10 Profile (Hi10P)  : questo profilo va oltre le applicazioni consumer e si basa sul profilo High, aggiungendo fino a 10 bit di precisione per pixel.
• Profilo High 4: 2: 2 (Hi422P)  : il profilo principale per applicazioni professionali, si basa sul profilo High 10, aggiungendo il supporto per la quantizzazione 4: 2: 2 fino a 10 bit per pixel.
• High 4: 4: 4 Profile (Hi444P) [obsoleto]  : questo profilo si basa sul profilo High 4: 2: 2 - aggiungendo il supporto per la quantizzazione 4: 4: 4, fino a 12 bit per pixel e in più il supporto per efficiente lossless modalità. Nota: il profilo High 4: 4: 4 è stato deprecato dallo standard nel 2006 a favore di un nuovo profilo 4: 4: 4 in fase di sviluppo.

	Baseline	Mano	Esteso	Alto	Alto 10	Alto 4: 2: 2	Alto 4: 4: 4
Fette I e P.	sì	sì	sì	sì	sì	sì	sì
fette B	No	sì	sì	sì	sì	sì	sì
Fette SI e SP	No	No	sì	No	No	No	No
Immagine di riferimenti multipli	sì	sì	sì	sì	sì	sì	sì
Filtro di blocco	sì	sì	sì	sì	sì	sì	sì
Codifica CAVLC	sì	sì	sì	sì	sì	sì	sì
Codifica CABAC	No	sì	No	sì	sì	sì	sì
pianificazione flessibile dei macroblocchi (FMO)	sì	No	sì	No	No	No	No
Pianificazione delle sezioni arbitrarie (ASO)	sì	No	sì	No	No	No	No
fette ridondanti (RS)	sì	No	sì	No	No	No	No
partizionamento dei dati (DP)	No	No	sì	No	No	No	No
codifica interlacciata (PicAFF, MBAFF)	No	sì	sì	sì	sì	sì	sì
Formato 4: 2: 0	sì	sì	sì	sì	sì	sì	sì
formato monocromatico (4: 0: 0)	No	No	No	sì	sì	sì	sì
Proporzioni 4: 2: 2	No	No	No	No	No	sì	sì
Proporzioni 4: 4: 4	No	No	No	No	No	No	sì
Pixel a 8 bit	sì	sì	sì	sì	sì	sì	sì
pixel 9 e 10 bit	No	No	No	No	sì	sì	sì
pixel 11 e 12 bit	No	No	No	No	No	No	sì
trasformato 8 × 8	No	No	No	sì	sì	sì	sì
matrici di quantizzazione	No	No	No	sì	sì	sì	sì
quantizzazione separata di Cb e Cr	No	No	No	sì	sì	sì	sì
codifica senza perdita di dati	No	No	No	No	No	No	sì
	Baseline	Mano	Esteso	Alto	Alto 10	Alto 4: 2: 2	Alto 4: 4: 4

Livelli

I livelli ( (en) levels ) sono limitazioni su un certo numero di parametri che consentono ai decoder di limitare la memoria e le risorse di calcolo necessarie per decodificare un video.

Nota  : un macroblocco è un'area di 16 × 16 pixel.

Numero di livello	macroblocchi al secondo massimo	dimensione massima dell'immagine in macroblocchi	bit rate massimo per Baseline, Extended e Main Profile	bit rate massimo per il profilo alto	bit rate massimo per il profilo High 10	bit rate massimo per i profili High 4: 2: 2 e 4: 4: 4	esempio di definizione e fotogrammi al secondo in questo livello.
1	1.485	99	64 kbit / s	80 kbit / s	192 kbit / s	256 kbit / s	128 × 96 / 30,9 176 × 144 / 15,0
1b	1.485	99	128 kbit / s	160 kbit / s	384 kbit / s	512 kbit / s	128 × 96 / 30,9 176 × 144 / 15,0
1.1	3000	396	192 kbit / s	240 kbit / s	576 kbit / s	768 kbit / s	176 × 144 / 30,3 320 × 240 / 10,0
1.2	6000	396	384 kbit / s	480 kbit / s	1152 kbit / s	1536 kbit / s	176 × 144 / 60,6 320 × 240 / 20,0 352 × 288 / 15,2
1.3	11 880	396	768 kbit / s	960 kbit / s	2304 kbit / s	3072 kbit / s	352 × 288 / 30,0
2	11 880	396	2 Mbps	2,5 Mbps	6 Mbps	8 Mbps	352 × 288 / 30,0
2.1	19.800	792	4 Mbps	5 Mbps	12 Mbps	16 Mbps	352 × 480 / 30,0 352 × 576 / 25,0
2.2	20.250	1.620	4 Mbps	5 Mbps	12 Mbps	16 Mbps	720 × 480 / 15,0 352 × 576 / 25,6
3	40.500	1.620	10 Mbps	12,5 Mbps	30 Mbps	40 Mbps	720 × 480 / 30,0 720 × 576 / 25,0
3.1	108.000	3.600	14 Mbps	17,5 Mbps	42 Mbps	56 Mbps	1280 × 720 / 30,0 720 × 576 / 66,7
3.2	216.000	5 120	20 Mbps	25 Mbps	60 Mbps	80 Mbps	1280 × 720 / 60,0
4	245.760	8.192	20 Mbps	25 Mbps	60 Mbps	80 Mbps	1920 × 1080 / 30,1 2048 × 1024 / 30,0
4.1	245.760	8.192	50 Mbps	62,5 Mbps	150 Mbps	200 Mbps	1920 × 1080 / 30,1 2048 × 1024 / 30,0
4.2	522 240	8.704	50 Mbps	62,5 Mbps	150 Mbps	200 Mbps	1920 × 1080 / 64,0 2048 × 1088 / 60,0
5	589.824	22.080	135 Mbps	168,75 Mbps	405 Mbps	540 Mbps	1920 × 1080 / 72,3 2560 × 1920 / 30,7
5.1	983.040	36.864	240 Mbps	300 Mbps	720 Mbps	960 Mbps	1920 × 1080 / 120,5 4096 × 2048 / 30,0
5.2	2.073.600	36.864	240 Mbps	300 Mbps	720 Mbps	960 Mbps	1.920 × 1.080 / 172,0 4.096 × 2.160 / 60,0
6	4.177.920	139.264	240 Mbps	300 Mbps	720 Mbps	960 Mbps	2.048 × 1.536 @ 300 4.096 × 2.160 @ 120 8.192 × 4.320 @ 30
6.1	8 355 840	139.264	480 Mbps	600 Mbps	1440 Mbps	1920 Mbps	2.048 × 1.536 @ 300 4.096 × 2.160 @ 240 8.192 × 4.320 @ 60
6.2	16.711.680	139.264	800 Mbps	1000 Mbps	2400 Mbit / s	3200 Mbit / s	4.096 * 2.304 a 300 8.192 × 4.320 @ 120
Numero di livello	macroblocchi al secondo massimo	dimensione massima dell'immagine in macroblocchi	throughput massimo per Baseline, Extended e Main Profile	portata massima per il profilo High	portata massima per il profilo High 10	bit rate massimo per i profili High 4: 2: 2 e 4: 4: 4	esempio di definizione e fotogrammi al secondo in questo livello.

Brevetti

Come per i formati MPEG-2 Parte 1 e 2 e MPEG-4 Parte 2, i rivenditori di prodotti e servizi che utilizzano lo standard H.264 / AVC devono pagare tariffe per l'utilizzo della tecnologia brevettata. Il principale beneficiario di questi diritti relativi a questo standard è un'organizzazione privata: MPEG-LA , LLC (che non è assolutamente affiliata all '"organizzazione di standardizzazione MPEG", ma che gestisce anche brevetti per sistemi che utilizzano MPEG-2 Parte 1, MPEG-2 Parte 2 e MPEG-4 Parte 2 video e altre tecnologie).

Se queste licenze siano necessarie per un'implementazione del software in Europa è controverso .

Applicazioni

I due candidati principali includono "H.264 / AVC High Profile" come funzionalità obbligatoria per i giocatori, tra cui:

• Il formato HD DVD del DVD Forum;
• Il formato Blu-ray Disc Blu-ray Disc Association (BDA);
• Il formato della videocamera AVCHD .

In Europa , l'organizzazione di standardizzazione Digital Video Broadcast ( DVB ) ha approvato H.264 / AVC per la trasmissione televisiva in Europa alla fine del 2004.

Il primo ministro francese ha annunciato che H.264 / AVC era obbligatorio nei ricevitori TV HD e per i canali a pagamento della televisione digitale terrestre (TNT) in Francia alla fine del 2004.

L' organizzazione di standardizzazione dell'Advanced Television Systems Committee (ATSC) negli Stati Uniti sta valutando l'utilizzo dello standard H.264 / AVC per le trasmissioni televisive negli Stati Uniti.

Il servizio Digital Multimedia Broadcast (DMB), equivalente al DTT europeo, programmato per essere trasmesso nella Repubblica di Corea utilizzerà il formato H.264 / AVC.

Gli operatori di telefonia mobile terrestre in Giappone useranno Il codec H.264 / AVC, tra cui:

• NHK
• Tokyo Broadcasting System (TBS)
• Nippon Television (NTV)
• Asahi TV
• Fuji TV
• Tokyo TV

I servizi di trasmissione diretta della TV satellitare utilizzeranno questo nuovo standard, tra cui:

• News Corp. / DirecTV (negli Stati Uniti)
• Echostar / Dish Network / Voom TV (negli Stati Uniti)
• Euro1080 (in Europa)
• Premiere (in Germania )
• BSkyB (in Gran Bretagna e Irlanda )

Il 3rd Generation Partnership Project ( 3GPP ) ha approvato l'introduzione di H.264 / AVC come servizio opzionale nella versione 6 delle specifiche funzionali per il mobile multimedia.

Il Motion Imagery Standards Board (MISB) del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha adottato H.264 / AVC come codec video preferito per tutte le applicazioni.

L' Internet Engineering Task Force (IETF) ha fornito un formato di  pacchettizzazione del contenuto ( RFC 3984) per il trasporto di video H.264 / AVC utilizzando il protocollo RTP ( Real-time Transport Protocol ).

La Internet Streaming Media Alliance (ISMA) ha adottato H.264 / AVC per la specifica ISMA 2.0.

L'organizzazione Moving Picture Experts Group (MPEG) ha incorporato con successo il supporto per H.264 / AVC nei suoi standard (ad es. Sistemi MPEG-2 e MPEG-4 ) e nelle specifiche del formato dei file multimediali ISO.

L' Unione internazionale delle telecomunicazioni - Standardizzazione del settore (ITU-T) ha adottato H.264 / AVC nelle specifiche per i sistemi di telefonia multimediale H.32x. Basato sugli standard ITU-T, H.264 / AVC è già ampiamente utilizzato per la videoconferenza, in particolare da due delle principali società del mercato, ( Polycom e Tandberg ). Tutti i nuovi prodotti di videoconferenza ora includono il supporto per H.264 / AVC.

H.264 verrà probabilmente utilizzato nei servizi di video on demand su Internet per fornire film e programmi TV ai computer. È anche probabile che lo stesso tipo di contenuto venga offerto tramite lo scambio di file in rete, legalmente o meno.

Prodotti e implementazioni

Trasposizioni software

• x264 è un codificatore H.264 distribuito secondo i termini della licenza GPL utilizzata nel software di transcodifica VideoLAN e MEncoder. All'inizio del 2006, x264 era l'unica trasposizione completa e gratuita dei profili Main e High di H.264, interlacciato escluso. x264 ha vinto un confronto tra codificatori video ospitato da Doom9.org in formatodicembre 2005.
• libavcodec contiene un decoder H.264 con licenza LGPL . Supporta i profili Main e High di H.264, interlacciato escluso. È utilizzato in molte applicazioni come VLC media player e MPlayer , e decoder ffdshow e FFmpeg .
• CoreAVC è un decodificatore di flusso video H.264 completo che utilizza la tecnologia CUDA (solo le schede grafiche nVidia hanno questa tecnologia), liberando la CPU per altre attività e migliorando le prestazioni.
• Il pacchetto Nero Digital , sviluppato in collaborazione da Nero AG e Ateme , include un decodificatore e un codificatore H.264 e supporta altre tecnologie MPEG-4. NelSettembre 2005, supporta il profilo Main, interlacciato escluso, e dovrebbe presto supportare anche il profilo High e l'interlacciato.
• Apple ha integrato H.264 in Mac OS X versione 10.4 (Tiger), oltre alla versione 7 di Quicktime , fornita con Tiger. NelAprile 2005, Apple ha aggiornato la sua versione di DVD Studio Pro per consentire la creazione di contenuti HD. DVD Studio Pro consente di masterizzare contenuto HD DVD su standard multimediali sia DVD che HD DVD (sebbene non sia disponibile alcun masterizzatore). Per visualizzare questi DVD HD, è necessario riscriverli su DVD standard. Apple richiede PowerPC G5, Apple DVD Player v4.6 e Mac OS X v10.4 o versioni successive.
• L' applicazione di videoconferenza iChat di Apple funziona con questo codec dalla versione 3.
• Sorenson offre un'applicazione di H.264. Il codec Sorenson AVC Pro è disponibile in Sorenson Squeeze 4.1 per il software MPEG-4 .
• DivX Inc ha incorporato H.264 nella versione 7 del codec DivX (gennaio 2009).
• La società Adobe ha incorporato H.264 nel lettore Flash 10.n (controlla la versione esatta). Sebbene questo codec sia disponibile tramite il componente FLVPlayBack solo da Flash CS4, il video codificato H264 può essere guidato da Flash Player 6 dalla classe NetStream, in ActionScript 2 e per i lettori più recenti, in ActionScript 3.
• è presente un decoder H.264 nel sistema Android .
• Nel ottobre 2013, Cisco Systems ha offerto un codec aperto chiamato OpenH264. Sebbene il codec sorgente sia accessibile, solo il binario di Cisco può essere utilizzato legalmente: i brevetti non consentono modifiche. L'utente può ripetere il codec e verificare se è conforme a quello offerto da Cisco. Mozilla ha dichiarato la sua intenzione di scaricare questo codec in Firefox se ne sente la necessità. Il loro rifiuto del codec opensource x264 è spiegato dalla sua assenza di royalty per MPEG LA che i relativi brevetti non consentono, il che è illegale in alcuni paesi. Al contrario, Cisco garantisce questa royalty per qualsiasi utilizzo che può essere fatto del proprio codec.

Applicazioni hardware

Diverse aziende producono chip in grado di decodificare video H.264 / AVC. I chip in grado di decodificare in tempo reale i video ad alta definizione includono quanto segue:

• Broadcom BCM7411.
• Conexant CX2418X.
• Sigma Designs SMP8634, SMP8635, EM8622L e EM8624L.
• STMicroelectronics STB7100, STB7109, NOMADIK (serie STn 8800/8810/8815).
• WISchip (Micronas USA, Inc.) DeCypher 8100.
• Neotion NP4 - Processore NEOTION 4.

Questo tipo di chip consente un'ampia distribuzione di hardware a basso costo in grado di riprodurre video H.264 / AVC su televisori standard e ad alta definizione.

Molti materiali sono già disponibili in giugno 2006, si va da prodotti di consumo economici a codificatori basati su FPGA in tempo reale per la trasmissione:

• Archos offre ai giocatori digitali multimediali in grado di decodificare H.264 (tra gli altri) dal 4 ° generazione (uscito nel 2006 (ARCHOS 604)).
• Modulus Video fornisce codificatori H.264 in tempo reale standard TV alle emittenti (compresi gli operatori telefonici) e ha annunciato i suoi codificatori in tempo reale ad alta definizione (ME6000) per la metà del 2005. La tecnologia di codifica Modulus Video HD è stata mostrata al NAB diAprile 2004dove ha ottenuto il premio "Pick Hit". La codifica del modulo utilizza la tecnologia LSI Logic.
• Harmonic offre un'ampia gamma di codificatori video professionali che supportano H.264 in definizione SD e HD (DiviCom MV 3500 ed Electra 5000).
• La televisione Tandberg ha annunciato un codificatore in tempo reale ad alta definizione (EN5990). DirecTV ha scelto questo prodotto per la sua distribuzione DBS.
• In ATI , la serie di processori grafici Radeon X1000 presenta l'accelerazione hardware della decodifica H.264 con i driver Catalyst 5.13. La decodifica H.264 fa parte della tecnologia multimediale "AVIVO3" di ATI.
• I driver NVIDIA supportano la decodifica hardware H.264 per alcuni processori grafici, l'elenco è disponibile sulla pagina PureVideo di NVidia.
• La console Sony PlayStation Portable contiene un decodificatore hardware per file video in formato H.264.
• Nel Ottobre 2005, Apple ha svelato la quinta versione del suo famoso lettore iPod in grado di riprodurre video in formato H.264 sullo schermo o su un televisore. Supporta il profilo Baseline fino alla risoluzione di 640 × 480, a 30 fotogrammi al secondo e ad un bit rate di 768  kbit / s .
• Anche iPod , Zunes e Walkman di fascia alta supportano H.264. Consentono, tramite l'uscita video, di riprodurre su un televisore o qualsiasi schermo, video in una definizione di 720 × 480 a 30 immagini al secondo.
• WorldGate vende telefoni cellulari Ojo, che utilizzano H.264 nel profilo Baseline alla definizione QCIF (176 × 144) con velocità in bit da 80 a 500  kbit / sa 30 fotogrammi al secondo.

Note e riferimenti

1. ISO / IEC 60.60 14496-10: 2012: Tecnologia dell'informazione - Codifica di oggetti audiovisivi - Parte 10: Codifica video avanzata, 2012-04-26
2. "  H.264: supporto per spazi colore aggiuntivi e rimozione dell'alto profilo 4: 4: 4  " , su www.itu.int (accesso 21 aprile 2020 )
3. 14: 00-17: 00 , "  ISO / IEC 14496-10: 2014  " , su ISO (accesso 21 aprile 2020 )
4. [1]
5. (in) Richiesta di commenti n .  3984 .
6. confronto di errore del modello di codificatori video {{Archive link}}  : inserire un parametro "   "|titre=
7. Steve Klein, "  CoreAVC accelerato da Cuda, la migliore decodifica H.264?  » , Su homemedia.fr ,7 luglio 2009(accesso 19 maggio 2015 )
8. Damien Triolet, "  CoreAVC più forte di AVIVO e PureVideo?  " ,12 aprile 2006(accesso 19 maggio 2015 )
9. (en) http://blogs.cisco.com/collaboration/open-source-h-264-removes-barriers-webrtc/
10. (en) http://www.openh264.org/faq.html
11. (en) https://blog.mozilla.org/blog/2013/10/30/video-interoperability-on-the-web-gets-a-boost-from-ciscos-h-264-codec/
12. Cisco Mozilla e OpenH264
13. http://blogzinet.free.fr/blog/index.php?post/2013/11/02/L-interoperabilite-de-la-video-sur-le-Web-recoit-un-coup-de-pouce -du-codec-H-264-de-Cisco Non c'è niente di duraturo con i brevetti. H.264 sarà ben accessibile agli utenti di Firefox grazie a Cisco, ma il codec viene comunque fornito con una licenza restrittiva che non è nell'interesse degli utenti e del web a lungo termine.
14. Errore del modello ATI Radeon X1000 {{Archive link}}  : inserire un parametro "   "|titre=
15. annuncio stampa Errore modello ATI {{Archive link}}  : inserire un parametro "   "|titre=
16. Tecnologia H.264 di ATI
17. Pagina NVidia PureVideo

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• Diritti digitali: HDCP - Gestione dei diritti digitali

link esterno

• (it) [PDF] AVC / H.264, un sistema di codifica video avanzato per HD e SD , articolo di revisione tecnica EBU
• Tutorial H.264 / MPEG-4 Parte 10 (Richardson)
• Archivio documenti del gruppo di esperti JVT
• (it) MPEG LA Termini della licenza di brevetto H.264 / MPEG-4 AVC
• Forum dell'industria MPEG
• Pagina di pubblicazione ufficiale ITU-T
• ISO / IEC 14496-10