chuẩn trước đú
Qua quỏ trỡnh tỡm hiểu kỹ thuật mó hoỏ của H264/MPEG Part 10 và của MPEG-2, ta thấy một số ưu điểm của H264/MPEG Part 10 so với MPEG-2 là:
- Dự đoỏn hệ số AC/DC mà ở đú cỏc hệ số Macro-Block được dự đoỏn từ cỏc hệ số trong cỏc Macro-Block bờn cạnh và từ một số dữ liệu trong bản thõn Macro-Block . Việc giải mó Macro-Block phải thay đổi khỏc với thuật toỏn dũng bớt đơn giản trước đú để đưa vào một số tớnh toỏn cho mỗi hệ số.
- Cỏc cụng cụ toỏn học mới như CAVLC và CABAC cho sự cải thiờn đỏng kể trong mó hoỏ Entropy.
- Trong khi bự chuyển động trong MPEG-2 Part 2 được hạn chế đến nội suy hai chiều ẵ pixel thỡ H264/MPEG Part 10 cho phộp cỏc Vector chuyển động chớnh xỏc đến ẳ pixel và sau đú dựng nội suy nhiều chiều(Bi-cubic). Nội suy nhiều chiều tạo ra sự thớch hợp hơn cho Macro-Block , do vậy giảm năng lượng được lưu trong ảnh lỗi, làm giảm số bớt cần phải mó hoỏ. Tuy nhiờn nội suy nhiều chiều đũi hỏi nhiều thuật toỏn hơn, sự phức tạp thực hiện bự chuyển động cao hơn.
- Việc dựng bộ lọc tỏch khối ở cả hai phớa bộ mó hoỏ và bộ giải mó làm giảm sự khụng liờn tục ở cỏc biờn của khối do cỏc hệ số chất lượng khỏc nhau được sử dụng cho cỏc khối cạnh nhau gõy ra. Điều này làm giảm nhiễu khối thường thấy trong mó hoỏ MPEG-2 tốc độ bớt thấp vỡ nú nằm trong vũng bự chuyển động, bộ mó hoỏ và bộ giải mó vẫn cũn trong sự đồng bộ. Cụng cụ này cú ảnh hưởng đến tớnh phức tạp của bộ mó hoỏ và bộ giải mó vỡ số biờn khối và
cũng vỡ thực tế là bộ lọc tỏch khối cũng khụng thể được thực hiện như một module riờng biệt.
- Kớch thước khối thay đổi từ 16 x 16 xuống cũn 4 x 4. Khi kớch thước khối giảm cung cấp độ lợi mó hoỏ mà khụng cú sự tăng đỏng kể tớnh phức tạp.
- Cỏc Header tương đối lớn trong MPEG-2(trong Sequence, Picture, Slice ) để biểu diễn một OverHead cố định trong dũng dữ liệu. OverHead này là khụng đỏng kể trong tốc độ 6 Mb/s nhưng ở tốc độ vài trăm Kb/s thỡ chỳng dễ nhận thấy. Vỡ vậy H264/MPEG Part 10 thực hiện cỏc Header hiệu quả hơn.
Trong khi đó cú một khoảng rộng cỏc ứng dụng, chuẩn H.264/ AVC khởi đầu (khi nú được hoàn thành vào thỏng 5 năm 2003), chủ yếu tập trung vào Video "chất lượng giải trớ", dựa trờn 8 bit/ mẫu, và lấy mẫu mầu 4:2:0. Do giới hạn thời gian, nú khụng hỗ trợ cho cỏc mụi trường ứng dụng chuyờn nghiệp, và thiết kế khụng tập trung vào cỏc độ phõn giải Video cao nhất. Với cỏc ứng dụng như là phõn phối nội dung, tập hợp nội dung, biờn tập Studio và xử lý hậu kỳ, cần thiết phải:
- Sử dụng nhiều hơn 8 bit mỗi mẫu cho Video nguồn.
- Dựng độ phõn giải cao hơn cho thể hiện cỏc mầu so với cỏc ứng dụng thương mại (tức là sử dụng cỏc kiểu lấy mẫu mầu 4:2:2 hay 4:4:4 thay cho định dạng mẫu mầu 4:2:0).
- Thực hiện cỏc chức năng biờn tập nguồn như là trộn alpha (một quỏ trỡnh xử lý trộn nhiều cảnh Video, được sử dụng nhiều trong cỏc chương trỡnh dự bỏo thời tiết để chồng lấn Video người dẫn chương trỡnh trờn Video bản đồ hay cảnh radar thời tiết).
- Sử dụng tốc độ bit rất lớn. - Sử dụng độ phõn giải rất cao.
- Đạt được độ trung thực cao - ngay cả khi thể hiện một vài phần Video bị suy hao.
- Trỏnh được lỗi làm trũn chuyển đổi khụng gian mầu. - Sử dụng thể hiện mầu RGB.
Để tựy biến theo nhu cầu của đa số cỏc ứng dụng, một tiếp nối của dự ỏn liờn kết đó được tiến hành để thờm cỏc mở rộng mới cho khả năng của chuẩn ban
đầu. Nỗ lực này đũi hỏi khoảng một năm để hoàn thành - bắt đầu với một bản dự thảo đầu tiờn trong thỏng 5 năm 2003, thiết kế quyết định cuối cựng được hoàn thành vào thỏng 7 năm 2004, và giai đoạn biờn tập được hoàn thành vào cuối năm 2004. Cỏc mở rộng này, ban đầu được biết như là "cỏc mở rộng chuyờn nghiệp", cuối cựng được đổi tờn là "cỏc mở rộng khoảng tin cậy" (FRExt - Fidelity Range Extensions) để mụ tả tốt hơn tinh thần của cỏc mở rộng.
Trong quỏ trỡnh thiết kế bổ sung FRExt, JVT đó kiểm tra lại một số đề xuất kỹ thuật quan trọng khụng được bao hàm trong chuẩn khởi đầu do cỏc hạn chế về thời gian biểu, khụng chắc chắn về cỏc lợi ớch, hay phạm vi ban đầu của cỏc ứng dụng dự định. Với thời gian cú thờm do sự mở rộng của dự ỏn, họ cú thể đưa thờm một vài cấu trỳc trong cỏc mở rộng mới. Đặc biệt là cỏc vấn đề sau:
- Hỗ trợ một kớch thước khối thớch nghi cho chuyển đổi tần số khụng gian dư thừa.
- Hỗ trợ bộ mó hoỏ - với cỏc ma trận lượng tử hoỏ phõn bậc cơ sở nhận thức, và
- Hỗ trợ thể hiện khụng suy hao hiệu quả cỏc miền xỏc định trong nội dung Video.
- Dự ỏn FRExt tạo ra một bộ 4 Profile mới được gọi là cỏc Profile High: + Profile High (HP), hỗ trợ Video 8 bit với chế độ lấy mẫu 4:2:0, dựng cho cỏc người dựng và cỏc ứng dụng khỏc sử dụng Video độ phõn giải cao mà khụng cần mở rộng cỏc định dạng mầu hay độ chớnh xỏc mẫu. + Profile High 10 (Hi10P), hỗ trợ Video 4:2:0 tới thể hiện 10 bit độ chớnh xỏc mỗi mẫu.
+ Profile High 4:2:2 (H422P), hỗ trợ tới 4:2:2 mẫu mầu và tới 10 bit mỗi mẫu, và
+ Profile 4:4:4 (H444P), hỗ trợ tới 4:4:4 mẫu mầu, tới 12 bit mỗi mẫu, và thờm cỏc hỗ trợ mó hoỏ miền khụng suy hao hiệu quả và một chuyển đổi mầu dư thừa nguyờn cho mó hoỏ Video RGB trong khi trỏnh cỏc lỗi chuyển đổi khụng gian mầu.
Tất cả cỏc Profile này hỗ trợ tất cả cỏc cấu trỳc của Profile Main trước đõy, và thờm hỗ trợ một kớch thước khối chuyển đổi thớch nghi và cỏc ma trận lượng tử hoỏ phõn bậc.
Phản hồi cụng nghiệp khởi đầu đó chấp nhận ngay FRExt. Profile High chắc chắn xuất hiện trong một vài ứng dụng quan trọng, đặc biệt bao gồm:
- Khuyến nghị HD-DVD của DVD Forum.
- Khuyến nghị Video BD-ROM của hiệp hội đĩa Blu-Ray, và - Cỏc chuẩn DVB (quảng bỏ Video số) của truyền hỡnh số chõu Âu. Một vài cỏc ứng dụng khỏc cú thể cũng sớm nắm lấy thời cơ (như là Hội đồng hệ thống truyền hỡnh tiờn tiến (ATSC) ở Mỹ, và cỏc thiết kế đa dạng cho truyền hỡnh cỏp và vệ tinh). Thực chất, cú thể thấy rằng Profile High cú thể bắt kịp Profile Main theo nghĩa ứng dụng trong cỏc lĩnh vực cụng nghiệp đỏng quan tõm. Điều này là do Profile High cú hiệu suất mó hoỏ cao so với Profile Main mà khụng làm tăng thờm nhiều độ phức tạp trong cỏc ứng dụng.
39% 49% 65% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
MPEG-4 ASP H.262 HLP MPEG2
Bảng 3.1. So sỏnh tốc độ bit giữa H.264 với cỏc chuẩn cũ (tỷ lệ %)
Qua quỏ trỡnh thực nghiệm đó cho rằng sự tiết kiệm tốc độ bớt trung bỡnh của H264/MPEG Part 10 so với MPEG-2 là khoảng 65%. Như vậy hiệu quả của nộn H264/MPEG Part 10 tăng lờn đỏng kể.
Hiệu quả nộn tăng của H264/MPEG Part 10 tạo ra cỏc phạm vi ứng dụng và cỏc cơ hội kinh doanh mới.
3.4. Kết luận
Cỏc dịch vụ truyền hỡnh vốn tiờu tốn nhiều băng thụng. Nhờ việc số húa rồi tiếp đến là hàng loạt cỏc kỹ thuật nộn làm cho việc cung cấp cỏc dịch vụ truyền hỡnh qua nhiều hỡnh thức và nhiều hạ tần mạng khỏc nhau ngày càng thuận lợi. Cựng với cỏc dịch vụ khỏc đang được đỏp ứng thỡ khỏch hàng ngày nay hoàn toàn cú thể được cung cấp một dịch vụ truyền hỡnh mới với chất lượng ngày càng được nõng cao.
CHƯƠNG 4. CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ VÀ BẢO MẬT TRONG
IPTV