Competição de Tecnologias - Codificação de Vídeo HD - Codec H.264/AVC

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Competição de Tecnologias

Competição, Aspectos Económico-Sociais e Legais

Visto o H.264/AVC ter sido desenvolvido pela ISO/IEC e ITU, e como estes são os dois gigantes no que toca a padrões de codificação de vídeo, a concorrência não foi muito feroz, pelos menos nos primeiros anos.
Em 2006, desenvolvido pela  Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) e implementado pela Microsoft, é lançado o SMPTE 421M também conhecido por VC-1. Este codec foi desenvolvido, e em semelhança com o H.264/AVC, para uma gama de ritmos binários desde muito baixo até muito altos. Consegue facilmente codificar FULL HD (1920x1080) com ritmos binários entre 6 – 30 Mbit/s. É possível codificar ainda mais altas resoluções (por exemplo cinema digital a 2048x1536) e tem um ritmo binário máximo de 135 Mbit/s. Para muito baixos ritmos binários consegue codificar vídeo a 10 kbit/s com resolução 160x120. Este codec é muito semelhante ao H.264/AVC nos seguintes aspectos: dimensões variáveis dos macroblocos, vectores de compensação de movimento, filtro in-loop, codificação entrelaçada (particularmente importante para difusão televisão, DVBT), tramas I, P e B, compensação de fading e vários perfis e níveis de codificação. Em termos de complexidade para o descodificador, este é menos complexo que o H.264/AVC. Foi adoptado pelos HD DVD e pelos discos Blu-ray, assim como o H.264/AVC e o MPEG-2 o foram. O custo de royalty fees é semelhante ao H.264/AVC.
Outra alternativa ao H.264/AVC é o codec Dirac desenvolvido pela British Broadcast Corp. (BBC) R&D, lançado 2008. Como a grande maioria dos codecs de vídeo, o Dirac usa as seguintes técnicas principais: estimação de movimento, vectores de compensação de movimento, codificação entrópica e DCT. São usadas tramas I, L1 e L2 que equivalem respectivamente às tramas I, P e B no H.264/AVC. Usa também Rate Distortion Optimization (RDO) e métodos de codificação de qualidade constante de forma a se tentar atingir o equilíbrio óptimo entre qualidade e ritmo binário. Adicionalmente este codec dispõe de uma ferramenta própria chamada de Quality Metric (QM), que indica com maior precisão do que o valor PSNR, a qualidade de cada trama. Depois de cada trama gerada, a sua qualidade é avaliada recorrendo a esta ferramenta e caso esta não seja satisfatória adaptam-se os parâmetros da RDO. Isto é feito de forma iterativa até se atingir a qualidade desejada. No que toca a alta definição o Dirac é quase tão eficiente como o H.264/AVC. Para ritmos binários entre 5-10 Mbit/s a diferença entre os dois do valor de PSNR é bastante baixo. Por outro lado, para baixos ritmos binários o H.264/AVC é claramente melhor. Este consegue manter constante o factor de qualidade, o que é bastante importante para streaming por exemplo. De referir que o Dirac é open source e não exige o pagamento de royalty fees.
Apesar de haver boas alternativa ao codec H.264/AVC, este é sem dúvida o mais usado na actualidade.


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