Supporto delle funzionalità in profili particolari
1. livello
Quando il termine viene utilizzato nello standard, "livello" è un insieme specificato di vincoli che indicano il grado di prestazione del decodificatore richiesto dal profilo. Ad esempio, il livello di supporto nel file di configurazione specifica la risoluzione massima dell'immagine, la frequenza fotogrammi e la velocità in bit che il decoder può utilizzare. Un decodificatore conforme a un determinato livello deve essere in grado di decodificare tutti i flussi di bit codificati per quel livello e tutti i livelli inferiori.
Livelli con valori di proprietà massimi
Il bit rate massimo di High Profile è 1.25 volte di Constrained Baseline, Baseline, Extended e Main Profiles; Hi10P è 3 volte, Hi422P/Hi444PP è 4 volte.
Il numero di campioni di luminanza è 16×16 = 256 volte il numero di macroblocchi (e il numero di campioni di luminanza al secondo è 256 volte il numero di macroblocchi al secondo).
2. Buffer immagine decodificato
I codificatori H.264/AVC utilizzano immagini codificate in precedenza per fornire previsioni di valori campione in altre immagini. Ciò consente al codificatore di prendere decisioni efficaci sul modo migliore per codificare una determinata immagine. Nel decodificatore, queste immagini sono memorizzate in un buffer di immagini decodificate virtuali (DPB). La capacità massima di DPB, in unità di frame (o coppie di campi), come mostrato tra parentesi nella colonna di destra della tabella sopra, può essere calcolata come segue:
Capacità Dpb = min(piano(MaxDpbMbs /(PicWidthInMbs * FrameHeightInMbs)), 16)
Dove MaxDpbMbs è il valore costante fornito nella tabella seguente in funzione del numero del livello e PicWidthInMbs e FrameHeightInMbs sono la larghezza dell'immagine e l'altezza del fotogramma dei dati video codificati, espressi in unità di macroblocchi (arrotondati a un valore intero e ritagliati) e macroblocco (se applicabile)). Questa formula è specificata nelle sezioni A.3.1.he A.3.2.f dell'edizione 2017 della norma.
Poiché la codifica e la decodifica H.264 richiedono una grande quantità di potenza di calcolo in alcuni tipi di operazioni aritmetiche, le implementazioni software eseguite su CPU generiche generalmente consumano meno energia. Tuttavia, l'ultima CPU x86 quad-core per uso generico ha una potenza di calcolo sufficiente per eseguire la codifica SD e HD in tempo reale. L'efficienza della compressione dipende dall'implementazione dell'algoritmo video, non dal fatto che sia implementato tramite hardware o software. Pertanto, la differenza tra implementazioni basate su hardware e basate su software dipende maggiormente dall'efficienza energetica, dalla flessibilità e dai costi. Al fine di migliorare l'efficienza energetica e ridurre il fattore di forma dell'hardware, è possibile utilizzare hardware dedicato per l'intero processo di codifica o decodifica o per l'assistenza all'accelerazione nell'ambiente di controllo della CPU.
È noto che le soluzioni basate su CPU sono più flessibili, soprattutto quando la codifica deve essere eseguita in più formati, più bitrate e risoluzioni (video multischermo) contemporaneamente e possono avere funzionalità aggiuntive come il supporto del formato contenitore, l'integrazione avanzata funzioni pubblicitarie, ecc. Le soluzioni software basate sulla CPU in genere semplificano il bilanciamento del carico di più sessioni di codifica simultanee all'interno della stessa CPU.
Il processore Intel "Sandy Bridge" Core i3/i5/i7 di seconda generazione lanciato al CES (Consumer Electronics Show) nel gennaio 2011 fornisce un encoder hardware H.264 full HD su chip chiamato Intel Quick Sync Video.
L'encoder hardware H.264 può essere un ASIC o un FPGA.
Gli encoder ASIC con funzioni di encoder H.264 sono disponibili da molte diverse aziende di semiconduttori, ma i progetti principali utilizzati negli ASIC sono generalmente ottenuti da alcune aziende come Chips & Media, Allegro DVT, On2 (precedentemente Hantro, acquisito da Google) Licenza, Tecnologie dell'immaginazione, NGCodec. Alcune aziende hanno sia prodotti FPGA che ASIC.
Texas Instruments (TI) produce una serie di core ARM + DSP che eseguono la codifica 1080p DSP H.264 BP a 30 fps. Ciò consente la flessibilità del codec (che è implementato come codice DSP altamente ottimizzato) pur essendo più efficiente del software su CPU generiche.
2. licenza
Vedere anche: Microsoft Corp. v. Motorola Inc. e Qualcomm Inc. v. Broadcom Corp.
Nei paesi che mantengono brevetti sugli algoritmi software, i fornitori e gli utenti commerciali di prodotti che utilizzano H.264/AVC sono tenuti a pagare le tasse di licenza di brevetto per la tecnologia brevettata utilizzata nei loro prodotti. Questo vale anche per il profilo di base.
Un'organizzazione privata denominata MPEG LA, che non è affiliata con l'organizzazione di standardizzazione MPEG, gestisce le licenze di brevetto applicabili allo standard, nonché il pool di brevetti del sistema MPEG-2 Part 1, MPEG-2 Part 2 Video e MPEG -4 Parte 1. Video in 2 parti, HEVC, MPEG-DASH e altre tecnologie. Il brevetto statunitense MPEG LA H.264 durerà almeno fino al 2027.
Il 26 agosto 2010, MPEG LA ha annunciato che non avrebbe mai addebitato royalties per i video Internet gratuiti con codifica H.264 per gli utenti finali. Tutte le altre royalty esistono ancora, come le royalty sui prodotti che decodificano e codificano video H.264 e sugli operatori di TV gratuite e sui canali in abbonamento. I termini della licenza vengono aggiornati in blocchi di 5 anni.
Lo stato attuale del brevetto legale è scaduto alla fine del 2018, con un totale di 123 pagine.
Nel 2005, Qualcomm, titolare del brevetto USA 5,452,104 e del brevetto USA 5,576,767, ha citato Broadcom presso la Corte distrettuale degli Stati Uniti, sostenendo che Broadcom ha violato questi due brevetti producendo prodotti conformi allo standard di compressione video H.264. Nel 2007, la Corte Distrettuale ha stabilito che i brevetti non potevano essere applicati perché Qualcomm non ha divulgato questi brevetti a JVT prima che lo standard H.264 fosse rilasciato nel maggio 2003. Nel dicembre 2008, la Corte d'Appello degli Stati Uniti per il Circuito Federale ha confermato la ordinanza inapplicabile dei brevetti del tribunale distrettuale, ma ha impartito istruzioni al tribunale distrettuale di limitare l'ambito di applicazione inapplicabile ai prodotti conformi allo standard H.264.
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