01.09.2012 | Ausgabe 08-09/2012

Auswirkungen der GOP-Parametrierung auf H.264

CODIERUNG

Der H.264-Video-Kompressions-Codec bietet eine Vielzahl von Parametern, die unterschiedliche Auswirkungen haben. Diese Parameter ermöglichen ein gewisses Maß an Anpassungsfähigkeit, die erfahrene Anwender anspricht, wobei sie aber auch ein immenses Potenzial für eine suboptimale Konfiguration liefern. Das trifft insbesondere auf die „Group of Pictures“-(GOP-)Parametrierung zu. Angesichts der zahlreichen GOP-bezogenen Parameter mit unterschiedlichen Auswirkungen beschäftigt sich die vorliegende Abhandlung vor allem auf die praktischen Auswirkungen der grundlegenden, bekannten Parameter: Länge, Struktur und Anzahl der Referenz-Frames für die Inter-Frame-Vorhersage. Die Auswirkungen dieser Parameter auf die Codierung der Videosequenz werden anhand der durchschnittlichen Bitrate, der Qualität nach der Decodierung (PSNR) und der Codierzeit gemessen. Die Sequenzen wurden mit der Referenz-Software H.264/AVC JM (12.4) erstellt.

Grundlagen der Videokompression
Zunächst werden einige Prinzipien der Videokompression betrachtet. Im Allgemeinen verwendet ein Videoencoder einen Vorhersage-Prozess, um die zeitliche und räumliche Redundanz auszunutzen, sodass nur der Fehler der Vorhersage codiert wird (Bild 1).
Es gibt drei verschiedene Möglichkeiten, einen Frame vorherzusagen:
– Unabhängig von anderen Frames, bekannt als Intra-(I-)Frame-Codierung. Die Pixelblöcke eines Frames werden im Vergleich zu den benachbarten Blöcken
vorhergesagt.
– Im Vergleich zu anderen Frames in der Sequenz, bekannt als Inter-Codierung. Im Ergebnis der Bewegungsschätzung erfolgt die Vorhersage des aktuellen Frames und
zwar im Vergleich zu: ...


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