O que é H.264?

Um novo padrão para vídeo digital

O DivX 7 se baseia no padrão H.264, o formato avançado de
codificação digital para vídeo de alta definição. Por que o H.264 é tão
especial? Bem, para encurtar uma história longa, o H.264 oferece uma
tecnologia de compactação avançada com uma experiência de vídeo
superior a uma taxa de bits baixa.

Se você quiser detalhes, podemos informar que o controle flexível do
fluxo de bits do padrão permite que o H.264 forneça vídeo de alta
qualidade a equipamentos diversificados, de simples telefones celulares
a sofisticados equipamentos Blu-ray. É por isso que o padrão H.264 está
destinado a superar alguns dos formatos comuns da atualidade, como DV,
o padrão usado por muitas câmeras de vídeo, e o MPEG-2, o padrão para
vídeo DVD e alguns tipos de TV a cabo e transmissão digital. Em poucas
palavras, o H.264 é adequado a qualquer plataforma – portátil a alta
definição.

Um aviso antes de continuar: se você estiver
interessado apenas em uma visão geral do H.264 e por que o consideramos
tão especial, já foi devidamente esclarecido nos parágrafos anteriores.
Se, por outro lado, você estiver interessado em uma discussão mais
técnica sobre a compactação de vídeo e os avanços que o H.264
representa para a complexa arte da codificação de vídeo, os próximos
parágrafos são dedicados a você.

Compactação de vídeo digital: conceitos básicos
O vídeo digital é compactado para economia de espaço, seja de
largura de banda ou mídia, e um codec (compression-decompression,
compactação-descompactação) realiza a codificação e a decodificação. O
aprimoramento dos padrões de compactação nos quais um codec se baseia
proporciona maior qualidade de vídeo a ser transmitido usando a mesma
largura de banda de antes.

O padrão H.264 reduz o volume de informações necessário à reprodução
de um vídeo. Os codificadores processam cada quadro, subdividindo a
imagem em uma grade de blocos e procurando quadros anteriores ou
futuros para a correspondência de textura em cada bloco, técnica
conhecida como estimativa de movimento. Quando encontra uma
correspondência adequada, o decodificador pode reproduzir a textura do
bloco no quadro atual usando apenas um vetor, que aponta para a
referência de correspondência com algumas informações para corrigir
pequenas diferenças de textura. Quando a estimativa de movimento não
consegue encontrar correspondências adequadas, os codificadores usam a
textura de blocos vizinhos do mesmo quadro para prever a textura do
bloco e armazenam a diferença entre a previsão e a textura real. Isso é
mais eficiente do que armazenar a textura diretamente, mas tem um custo
maior do que a estimativa de movimento. Os codificadores funcionam como
compressores “com perda de dados”; a meta não é reproduzir exatamente a
imagem original, mas escolher o meio ideal para reduzir a taxa de
dados, mantendo ao mesmo tempo a maior qualidade visual possível.
Graças a configurações adequadas, as diferenças podem ser
imperceptíveis, mesmo quando a compactação em dados brutos se aproxima
de 100:1.

O padrão H.264 oferece melhorias consideráveis de desempenho em
relação aos padrões anteriores. Por exemplo: Um padrão DVD pode conter
duas horas de filme compactado usando o codec MPEG-2 (o padrão
conhecido de filmes DVD) e quatro horas de filme usando um codec H.264.
O novo codec DivX 7 que apresenta o H.264 é muito mais eficiente do que
o codec DivX 6, baseado no padrão MPEG-4 ASP, o predecessor do H.264.

Novidades do H.264
O H.264 oferece diversos novos recursos que melhoram a qualidade e a compactação da imagem no codec DivX 6 (ASP):

• Desbloqueio em loop: O desbloqueio é uma técnica que, utilizando
  intensamente a CPU, tenta remover artefatos de bloqueio da imagem
  decodificada. O decodificador DivX ASP usa o desbloqueio como uma
  técnica de pós-processamento opcional para aumentar a qualidade durante
  a reprodução, normalmente aplicada de acordo com a disponibilidade da
  CPU. Isso permite que os computadores rápidos descubram qual é a melhor
  imagem possível e que os computadores mais lentos administrem o
  pós-processamento para obter uma reprodução mais uniforme.
  
  O H.264 aplica o desbloqueio em cada quadro durante a codificação e
  decodificação. O resultado é que cada codificação se torna mais
  eficiente porque há menos ruído em imagens de referência. Entretanto,
  não é possível desativar o desbloqueio par melhorar o desempenho da
  reprodução em sistemas mais lentos.
  
• Estimativa de movimento de quarto de pixel: Quando o codificador
  DivX ASP procura blocos em quadros anteriores e futuros, ele determina
  os vetores de movimento abaixo da precisão de meio pixel. É possível
  executar pesquisas de meio pixel rapidamente durante a codificação, e a
  reconstrução da textura de vetores de movimento com precisão de meio
  pixel durante a reprodução também é rápida.
  
• O H.264 usa precisão de quarto de pixel na pesquisa de movimento e
  isso gera tempos de pesquisa maiores durante a codificação, além de
  reconstrução de textura mais complexa durante a reprodução. Embora os
  requisitos de processamento sejam maiores, uma previsão mais precisa
  gera imagens mais nítidas e maior eficiência.
  
• Blocos menores, melhor previsão: Os padrões ASP e H.264 usam
  estimativa de movimento para codificar cada código com mais eficiência,
  reconstruindo novos quadros pela movimentação de textura de imagens já
  codificadas. No padrão ASP, as únicas referências interquadros
  permitidas são aos quadros anterior e seguinte, e quando se referem a
  ambos não funcionam como referências. Essas restrições são
  significativas porque limitam a memória necessária à decodificação de
  qualquer fluxo, além de reduzirem o número de quadros de referência nos
  quais um codificador pode dedicar tempo durante a pesquisa de
  movimento. O padrão H.264 expande muito o sistema de imagens de
  referência ao permitir que um único quadro faça referência a muitas
  imagens anteriores e futuras, e ao permitir que todos os tipos de
  quadros funcionem como imagens de referência. Isso cria oportunidades
  para que os codificadores obtenham mais eficiência na localização de
  correspondências durante a pesquisa de movimento, mas também aumenta o
  tempo de pesquisa. Os decodificadores também oferecem mais memória para
  armazenamento de imagens de referência. Durante a reprodução de vídeos
  a 1080p, é necessário seis vezes mais memória por imagem de referência
  do que em vídeos de definição padrão.
  

O que há de especial sobre a implementação do H.264 no DivX 7?
É um equívoco pensar que o H.264 é um formato com apenas um
formulário. Perfis diferentes do H.264 apresentam conjuntos de recursos
diferentes que não constituem subconjuntos rigorosos de outro. Isso
acarreta problemas de interoperabilidade. Desejamos unificar o formato
H.264 em um só formulário para que o usuários possam criar e reproduzir
mídia digital em sua câmeras de vídeo, players de mídia portátil e
aparelhos de TV – sem problemas. A compactação avançada e a
escalabilidade do formato H.264 nos permite oferecer uma exibição
verdadeiramente cinematográfica no computador, na sala de estar e em
viagem.

Ainda lendo? Consulte DivX Labs para manter-se atualizado com a comunidade DivX.


http://www.divx.com/pt-br/technologies/h264