در دنیای دید تعبیه شده ، گرفتن تصاویر واضح از اشیاء متحرک بسیار مهم است. سنسورهای سنتی کرکره نورد اغلب آثار باستانی "اثر ژله" را ایجاد می کنند. این یک ناامیدی رایج برای مهندسان است. اماH.264 رمزگذاری ویدیویی، یک حالت نوآورانه ، اکنون یک اصلاح عملی را ارائه می دهد.
به عنوان مشاور ماژول دوربین شما ، اصول اولیه رمزگذاری ویدیویی را توضیح خواهم داد. ما بررسی خواهیم کرد که چگونهH.264 کدککار می کند. ما همچنین نقش حیاتی آن را دردیدگاه تعبیه شدهو چرا این یک استاندارد صنعت است.
رمزگذاری ویدیو چیست؟
رمزگذاری ویدیو در مورد کوچکتر کردن داده های ویدیوی خام است. این داده ها را به قالب هایی که کنترل آنها آسان تر است ، فشرده می کند. حدود یک دقیقه فیلم با 30 فریم در ثانیه فکر کنید. این 1800 تصویر ثابت است. چنین پرونده های فشرده نشده نیاز به ذخیره سازی عظیم و پهنای باند شبکه زیادی دارند.
تکنیک های فشرده سازی ویدیوییبرای حل این مشکل توسعه داده شد. هدف اصلی ساده است: اندازه پرونده را بدون از دست دادن کیفیت بصری بسیار کوچک کنید. این امر امکان پخش ویدیو از طریق اینترنت را فراهم می آورد. همچنین به ذخیره کارآمد فیلم در دستگاه های دارای حافظه محدود کمک می کند.
چرا رمزگذاری ویدیو در دید تعبیه شده مسائل است
رمزگذاری ویدیویی بسیار مهم استبرنامه های دیدگاه تعبیه شدهبشر این سیستم ها اغلب در دستگاه های لبه اجرا می شوند ، جایی که قدرت و حافظه محاسباتی محکم است. به عنوان مثال ، هواپیماهای بدون سرنشین ، روبات ها و دوربین های امنیتی هوشمند همه نیاز به انتقال و ذخیره جریان های ویدیویی در زمان واقعی دارند.
بدون فشرده سازی کارآمد ویدیویی ، این دستگاه ها به سرعت ذخیره خود را پر می کنند. آنها همچنین پهنای باند شبکه را مسدود می کنند. رمزگذاری باعث می شود فیدهای ویدئویی با کیفیت بالا امکان پذیر شود. این پاسخ سریع سیستم و داده های قابل اعتماد را تضمین می کند. این به طور مستقیم بر چگونگی مفید و مقرون به صرفه تأثیر می گذاردراه حل های دیدنی تعبیه شدههستند
درک کدک ها
کدک برای "رمزگذار/رمزگشایی" کوتاه است. این نرم افزار یا سخت افزار است که داده های دیجیتالی را فشرده و فشرده می کند. این پرونده های ویدیویی و صوتی خام را می طلبد و آنها را تبدیل می کند. به عنوان مثال ، می تواند یک فایل ویدیویی خام را بسیار کوچکتر کند.
هر کدک دارای دو بخش اصلی است. رمزگذار فشرده سازی را کنترل می کند. رمزگشایی فشار را کنترل می کند. آنها با هم کار می کنند. این تضمین می کند که فیلم پس از ارسال و ذخیره سازی ، می تواند به درستی ترمیم و مشاهده شود. یادگیری در مورد کدک ها اولین قدم شما برای درک چگونگیH.264 رمزگذاری ویدیوییتوابع
H.264 چیست/AVC: استاندارد صنعت
H.264بسیار مورد استفاده قرار می گیرد همچنین به عنوان برنامه نویسی ویدیویی پیشرفته (AVC) یا MPEG-4 قسمت 10 شناخته می شود. این یک بالا استفشرده سازی ویدیوییفناوری امروز. این گروه توسط گروه های ITU و ISO/IEC MPEG با هم ایجاد شده است. این امر آن را به یک استاندارد صنعت جهانی تبدیل کرده است.
درH.264 کدکبه یک دلیل خوب محبوب است. این می تواند بیت های ویدیویی را بسیار پایین بیاورد. هنوز کیفیت فیلم خوبی را حفظ می کند. این به معنای پرونده های کوچکتر و پهنای باند کمتر است. این باعث می شود ضبط ، فشرده سازی و به اشتراک گذاری ویدیوی آنلاین بسیار ساده تر شود.
چگونهH.264 کدککار؟
قلبH.264 رمزگذاری ویدیوییروش فشرده سازی هوشمند آن است. این فقط هر فریم را به خودی خود فشرده نمی کند. هوشمندانه از شباهت هایی بین قاب های ویدیویی برای حذف داده های اضافی استفاده می کند. این امر در حالی که تصاویر را تیز نگه می دارد ، نسبت فشرده سازی بسیار خوبی می دهد. این برای بهینه سازی بسیار حیاتی استسیستم های تعبیه شده.
بیایید از نزدیک نگاه کنیم که چگونهH.264 رمزگذار ویدیوییآثار:
درH.264 H.264فرآیند: پیش بینی و فراتر از آن
درH.264 کدکرمزگذار ابتدا قاب های ویدیویی را پیش بینی می کند. تمام اطلاعات مربوط به قاب فعلی را از ابتدا رمزگذاری نمی کند. در عوض ، سعی می کند تفاوت بین قاب فعلی و موارد قبلی یا بعد را پیش بینی کند. از دو نوع پیش بینی اصلی استفاده می کند:
- پیش بینی داخل فریم: این در همان قاب کار می کند. از اطلاعات پیکسل در نزدیکی برای حدس زدن مقدار بلوک پیکسل فعلی استفاده می کند. این داده های اضافی موجود در قاب را کاهش می دهد و پرونده ها را کوچکتر می کند.
- پیش بینی بین فریم: این بلوک های قاب فعلی را با استفاده از جبران حرکت پیش بینی می کند. رمزگذار فریم های مرجع را برای مناطق مشابه بلوک فعلی جستجو می کند. سپس فقط بردارهای حرکتی و تفاوتهای کوچک را رمزگذاری می کند. این روش برای فیلم های دارای حرکت بسیار کارآمد است. این یک روش اصلی برایبرنامه نویسی H.264خوب
پس از پیش بینی ، داده های باقیمانده (تفاوت بین مقادیر واقعی و پیش بینی شده) تبدیل می شوند. این معمولاً شامل یک تبدیل كسین گسسته عدد صحیح (IDCT) است. اطلاعات مکانی را به دامنه فرکانس تغییر می دهد. این فرایند انرژی را متمرکز می کند و به فشرده سازی بیشتر درخط لوله پردازش تصویر.
برنامه نویسی H.264برای کارآیی
پس از تحول ، ضرایب فرکانس کمیت می شوند. کمیت یک گام کلیدی درH.264 کدککجافشرده سازی ضرراتفاق می افتد با کاهش اطلاعات فرکانس کمتر ، اندازه داده ها را کاهش می دهد. کمیت بیشتر به معنای فشرده سازی بالاتر است. اما همچنین به معنای از دست دادن کیفیت تصویر بیشتر است. این یک تجارت مهم برایطراحی سیستم تعبیه شده.
سرانجام ، ضرایب کمیت و بردارهای حرکتی تحت رمزگذاری آنتروپی قرار می گیرند. این یک استفشرده سازی بدون ضررروش این پرونده ها را حتی کوچکتر می کند. این کدهای کوتاه تر را به داده های مشترک و نمونه های طولانی تر به داده های کمتر متداول اختصاص می دهد. روشهای کدگذاری آنتروپی متداول شامل CAVLC و CABAC است.
درH.264 رمزگشاییدر عمل
پس از رمزگذاری و ارسال ویدیو ،H.264 رمزگشاییآن را بازسازی می کند. رمزگذار کاری را که رمزگذار انجام داد ، معکوس می کند. این جریان ویدیوی فشرده شده را دریافت می کند. سپس عناصر را رمزگشایی می کند ، اطلاعات می گیرد و تحولات معکوس را انجام می دهد.
در نهایت ،H.264 رمزگشاییداده های جمع و جور را به یک فیلم قابل پخش تبدیل می کند. این شامل کمیت معکوس ، تحول معکوس ، جبران حرکت و بازسازی داخل قاب است. کل فرایند یک فیلم با کیفیت بالا و با کیفیت از دستگاه منبع به صفحه شما را تضمین می کند.
مزایایH.264 رمزگذار جریان
H.264 رمزگذاری ویدیوییبه دلایل خوب به یک غول در صنعت تبدیل شد. بسیاری از مزایای آن ، آن را به انتخاب برتر برای برنامه های مختلف ویدیویی تبدیل می کند. این به ویژه در مورد خواستار صادق استدیدگاه تعبیه شدهتنظیمات
- بازده عالی بیت: H.264می تواند بریده شودبیت کردن80 ٪ در مقایسه با استانداردهای قدیمی تر مانند Motion JPEG. همچنین بیش از 50 ٪ بهتر از MPEG-2 است. برایسیستم های تعبیه شده با منابع، این به معنای پرونده های بسیار کوچکتر و پهنای باند کمتر است. این یک نقطه فروش بزرگ است.
- کیفیت فیلم عالی: حتی هنگامی که نرخ داده ها توسط سه چهارم کاهش می یابد ، H.264 هنوز کیفیت فیلم شگفت انگیز را ارائه می دهد. این کار واضح و صاف را تضمین می کندخروجی ویدیویی از دستگاه های تعبیه شدهبشر این نیازهای سختگیرانه را برآورده می کندتجزیه و تحلیل با دقت بالا.
- نیازهای ذخیره پایین: برش اندازه پرونده 50 ٪ یا بیشتر به طور مستقیم هزینه های ذخیره سازی ویدیویی و فضا را کاهش می دهد. برایسیستم های نظارتینیاز به ضبط طولانی مدت ، این یک مشکل اساسی را برطرف می کند.
- سازگاری گسترده و پشتیبانی سخت افزار:H.264 کدکیک استاندارد جهانی واقعی است. تقریباً همه دستگاه ها ، سیستم عامل ها و مرورگرها از آن پشتیبانی می کنند. زیادسخت افزار H.264 رمزگذار جریانوتH.264 رمزگشاییتراشه ها وجود دارند. این به ادغام کارآمد در آن کمک می کندسیستم های تعبیه شدهبشر اغلب از نرم افزار یا پیچیده اضافی جلوگیری می کندسیستم عاملکار
- بسیار سازگار: H.264بسیار انعطاف پذیر است این برنامه برای بسیاری از برنامه ها ، از فیلم های موبایل کم دوتایی گرفته تا فیلم پخش بایت بالا کار می کند. حتی وضوح و جزئیات را برای آن حفظ می کندمحتوای ویدیویی آهستهبشر این باعث می شود یک راه حل انعطاف پذیر برای متفاوت باشدفناوری سنسور دوربینخروجی
H.264: چالش ها و چشم انداز آینده
H.264 رمزگذاری ویدیوییفواید زیادی دارد اما نیازهای محاسباتی بالای آن می تواند یک عامل باشد. این به ویژه در مورد صادق استدستگاه های تعبیه شدهبا قدرت محدود همچنین ، کدک های جدیدتر مانند H.265 (HEVC) و AV1 در حال بیرون آمدن هستند. آنها حتی بهتر قول می دهندبازده فشرده سازیبشر اینهاکدک های نسل بعدیهمیشه مرزها را تحت فشار قرار می دهند.
با این حال ، H.264 متداول ، بالغ است و پشتیبانی سخت افزاری زیادی دارد. بنابراین ، احتمالاً در انتخاب برتر خواهد مانددیدگاه تعبیه شدهبرای مدت طولانی ماهیت پایدار و سازگاری گسترده آن از مزایای بزرگی است. کدک های جدیدتر و کمتر مشخص شده ، آنها را به سختی مطابقت می دهد.
خلاصه
H.264 رمزگذاری ویدیویییک فناوری اساسی برای فیلم دیجیتال است. از پیش بینی هوشمند ، تحول و کمیت استفاده می کند. این امر منجر به فشرده سازی عالی در حالی که کیفیت فیلم را بالا می برد. برایبرنامه های دیدگاه تعبیه شده،H.264 کدکضروری است این پهنای باند و هزینه های ذخیره را کاهش می دهد. همچنین صاف را قادر می سازدپخش ویدیویی در زمان واقعی.
درکH.264کار و مزایای آن به مهندسان کمک می کند. آنها می توانند آنها را طراحی و تنظیم کنندسیستم های بیناییبهتر این چیزی بیش از ابزاری برای صرفه جویی در منابع نیست. این کلید شگفت انگیز استتجارب دید تعبیه شده.
راه حل های تصویر H264 Mughvision
تلاش برای تقویت پردازش ویدیو در خودسیستم های دید تعبیه شده? امروز با تیم متخصص ما تماس بگیرید!بیایید در مورد نحوه استفاده بهترین استفاده کنیمH.264 رمزگذاری ویدیوییبرای محصولات بعدی شما با هم ، ما می توانیم راه حل های جدید بصری را باز کنیم.لیست محصولات ما را مشاهده کنید!
