I Slices P Slices
IV.2 NHỮNG ĐẶC TÍNH NỔI BẬT CỦA CHUẨN NÉN H.264/AVC
+ Dự đốn khơng gian định hướng trong kiểu mã hĩa Intra: hỗ trợ tới 17 kiểu dự đốn, làm cho việc dự đốn mẫu được chính xác hơn, đạt hiệu quả nén cao hơn.
+ Bù chuyển động với kích thước nhỏ cĩ thể thay đổi. Tiêu chuẩn này mang lại sự mềm dẻo cho sự lựa chọn kích thước và hình dạng, kích thước bù chuyển động nhỏ nhất là 4x4. Điều này đã mang lại hiệu suất 15% so với MPEG-2. Bù chuyển động ¼ làm giảm tính phức tạp của xử lý nội suy so với các tiêu chuẩn trước đĩ.
+ Bù chuyển động với nhiều hình tham khảo. Do camera thay đổi gĩc quay hay chuyển qua lại giữa các cảnh, việc đốn trước các chuyển động là rất phức tạp ta cần phải cĩ nhiều frame tham khảo để nâng cao hiệu suất và chất lượng.
H.264/AVC cho phép sử dụng tối đa 32 frame tham khảo trong khi MPEG-2 chỉ sử dụng 2 frame tham khảo mang tính chất chu kỳ. Bù chuyển động với nhiều hình tham khảo sẽ là chậm quá trình mã hĩa và giải mã nhưng sẽ tăng chất lượng ảnh với cùng tỉ số nén.
+ Tách riêng hình tham khảo và hình hiển thị: ở các tiêu chuẩn trước cĩ sự phụ thuộc giữa hình tham khảo và hình hiển thị, cịn trong H.264/AVC bộ mã hĩa cĩ thể chọn hình ảnh để tham khảo gần nhất với hình ảnh được mã hĩa cho mục đích tham khảo dự đốn nên cĩ thể hiển thị với tính linh hoạt cao, do đĩ khoảng thời gian trễ sẽ được loại bỏ.
+ Giảm dư thừa về khơng gian tốt hơn: sử dụng phép biến đổi nguyên thay vì sử dụng phép biến đổi DCT như MPEG-2, làm giảm ảnh hưởng do sai số làm trịn.
+ Lượng tử hĩa thích nghi: trong quá trình mã hĩa với tốc độ bit biến thiên, khi sử dụng lượng tử hĩa thích nghi, mỗi frame cĩ thể được nén với những bộ lượng tử khác nhau phụ thuộc vào bản chất hình ảnh của chúng thơng qua việc điều khiển tốc độ bit. Ví dụ những phần chuyển động hay những phần hình ảnh sẫm màu khĩ nhận biết sẽ được xử lý với hệ số lượng tử lớn hơn (độ nén cao hơn, dung lượng nhỏ hơn), những phần hay được hệ thống mắt người chú ý nhiều hơn sẽ được xử lý với hệ số lượng tử thấp hơn (độ nén nhỏ hơn, dung lượng lớn hơn). H.264/AVC cho phép sử dụng tới 52 mức lượng tử trong khi MPEG-2 chỉ cĩ 31 mức.
+ Sử dụng bộ lọc tách khối: Trái ngược với bộ tiền xử lý hay bộ hậu xử lý, bộ lọc tách khối được áp dụng trong suốt quá trình mã hĩa trên mọi frame đơn lẻ, nhưng trước đĩ nĩ sẽ được sử dụng để tham khảo cho những frame đến sau. Cải tiến mới này sẽ giúp tránh được hiện tượng kết khối làm ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh, đặc biệt là với tốc độ bit thấp. Nhưng tốc độ mã hĩa, giải mã sẽ bị giảm sút.
+ Kiểu dự đốn trọng số. H.264/AVC cĩ thể hỗ trợ quá trình mờ dần hay tối dần khung hình trong những đoạn film cĩ hiệu ứng mờ dần (những frame đến sau rất giống so với những frame ngay trước nĩ, chỉ cĩ sắc độ là khác một chút),.
+ Mã hĩa Entropy thích nghi: trong H.264/AVC sử dụng 2 phương pháp mã hĩa phức tạp hơn đĩ là CAVLC và CABAC thay vì biến đổi VCL tĩnh trong MPEG-2, nên hiệu quả mã hĩa cũng cao hơn rõ rệt.
Một số đặc tính làm tăng cường khả năng chống sai số và mất dữ liệu như :
+ Thơng số cài đặt cấu trúc: tập hợp các thơng số nhằm tăng cường cho thơng tin đầu mục của quá trình truyền được hiệu quả hơn. Ở những tiêu chuẩn trước, nếu mất một số thơng tin quan trọng như thơng tin đầu mục của chuỗi ảnh sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình giải mã. Cịn trong H.264/AVC thì các thơng tin này được tách riêng tạo tính linh hoạt và chuyên dụng hơn.
+ Cấu trúc cú pháp của NAL: Mỗi cấu trúc cú pháp trong H.264/AVC được đặt trong gĩi dữ liệu vật lý gọi là NAL.
+ Hỗ trợ kỹ thuật sắp xếp thứ tự mềm dẻo FMO và sắp xếp thứ tự slice bất kỳ ASO
+ Hỗ trợ 2 ảnh chuyển mạch đồng bộ SI/SP và kỹ thuật phân vùng dữ liệu (Data Partitioning).
Chức năng của H.264/AVC cĩ thể tổng hợp trong những chức năng chính như sau:
+ Hiệu suất nén: hiệu suất nén là mục tiêu chính trong MPEG-1, MPEG-2. Do đĩ ở H.264/AVC, việc cải tiến hiệu suất mã hĩa các luồng dữ liệu sẽ mở rộng khả năng ứng dụng của nĩ trong thực tiễn. Tiêu chuẩn H.264/AVC tiết kiệm lên đến 50% tốc độ bit so với MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 part 2 khi mã hĩa cùng một cấp độ.
+ Khả năng tương tác: cho phép người sử dụng cĩ thể tương tác trực tiếp các nội dung chương trình đang xem.
+ Kiểu truy nhập phổ biến: tăng cường khả năng chống lỗi trong mội trường khắc nghiệt, cung cấp các cơng cụ cần thiết để giải quyết việc mất mát gĩi dữ liệu trong khi truyền trong mạng gĩi và lỗi bit trong mơi trường khơng dây.
Kể từ đĩ đến nay H.264/AVC liên tục được cải tiến và sự thành cơng của H.264/AVC thể hiện rõ trong việc giảm tốc độ bit cho các ứng dụng khác nhau như sau:
+ Đối với dịch vụ hội thoại hoạt động tốt ở tốc độ < 1Mbps với độ trễ thấp.
+ Đối với dịch vụ giải trí hoạt động tốt ở tốc độ 1- 8Mbps với độ trễ trong khoảng 0.5-2s.
Ảnh hiện tại
Ảnh trước đĩ
Dự đốn chuyển động
Chọn kiểu dự đốn IntraDự đốn Intra
Lượng tử vơ hướng Biến đổi DCT nguyên Bù chuyển động Sắp xếp trật tự