ความแตกต่างระหว่าง H.264 และ H.264+

เรามาทำความรู้จักกับ H.264 ที่เราเห็นในเครื่องบันทึกสำหรับกล้องวงจรปิดมันคืออะไร?

H.264 คือ MPEG (นิยมอ่าน เอ็มเพก) หรือ Moving Picture Experts Group เป็นชื่อกลุ่มนักพัฒนา ระบบมาตรฐานการเข้ารหัสวิดีโอและออดิโอ ของ ISO/IEC โดยมีการเริ่มพัฒนาร่วมกันครั้งแรกเมื่อ พฤษภาคม พ.ศ. 2531 ที่ประเทศแคนาดา โดยสมาชิกของเอ็มเพก ประกอบด้วยบุคคลจากบริษัทพัฒนา นักวิจัยจากศูนย์วิจัยและมหาวิทยาลัย โดยปัจจุบันมีมาตรฐานหลักที่พัฒนาออกมา ได้แก่ MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3 และ MPEG-4 ซึ่งยังมีมาตรฐานเสริม คือ MPEG-7 และ MPEG-21

MPEG-1 เป็นมาตรฐานเกี่ยวกับวิดีโอ กำเนิดอย่างเป็นทางการในช่วงปี 93 นำไปใช้ในวีซีดี มีเทคโนโลยีที่พัฒนาตาม MPEG-1 ดังนี้ MP3 ไม่ได้เป็น MPEG-3 อย่างที่ใครหลายคนเข้าใจ ใน MPEG-1 จะแบ่งเป็นหลายส่วน เช่น ส่วนของภาพ ส่วนของเสียง ส่วนของมีเดีย สามารถหยิบเฉพาะบางส่วนไปใช้งานจริงได้ และส่วนของเสียงใน MPEG-1 คือส่วนที่เรียกว่า Layer 2 และ Layer 3 ซึ่ง Layer 2 นั้นตกสมัยไปแล้ว ส่วน MPEG-1 Layer 3 ก็คือ MP3 นั่นเอง Ogg Vorbis เป็นมาตรฐานที่พัฒนาขึ้นมาเพื่อแทนที่ MP3 เนื่องจากใน ค.ศ. 1998 สถาบัน Fraunhofer ในเยอรมนี ซึ่งเป็น เจ้าของสิทธิบัตรวิธีการบีบอัดข้อมูลใน MP3 ประกาศเตรียมคิดค่าใช้งาน จึงมีกลุ่มพัฒนามาตรฐานใหม่เพื่อมาแทน MP3 และให้มาตรฐานใหม่นี้เป็นสาธารณสมบัติ (Public Domain). ในปี ค.ศ. 2002 Ogg Vorbis 1.0 ก็เสร็จสมบูรณ์ และกลายเป็นหนึ่งในฟอร์แมตเสียงหลักที่ทุกโปรแกรมต้องมี. ไฟล์นามสกุล .ogg มาตรฐานอื่นๆ ที่เทียบเคียง MP3 ได้ก็มี ATRAC ของโซนี่, AC-3 ของ Dolby Digital, mp3PRO และ Windows Media Audio (.wma) ของไมโครซอฟท์

​MPEG-2 ปี ค.ศ. 1994 มาตรฐาน MPEG-2 ถูกใช้กับดีวีดี ความแตกต่างกับ MPEG-1 ก็มีไม่มากนัก ยกเว้นเรื่องการเข้ารหัส/ถอดรหัสที่ใช้วิธีทันสมัยมากขึ้น MPEG-3 เป็นมาตรฐานที่เตรียมใช้กับ HDTV (High Definition Television) แต่สุดท้ายไม่ได้ใช้เพราะพบว่าแค่เทคโนโลยี MPEG-2 ที่มีอยู่เดิมเพียงพอสำหรับ HDTV แล้ว MPEG-4 เป็นส่วนขยายของ MPEG-1 เพื่อรับรูปแบบมัลติมีเดียต่างๆ เช่น 3D หรือการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น MPEG-4 แบ่งออกเป็นหลายส่วนตามหน้าที่แต่ละส่วน และทาง MPEG จะปล่อยให้ผู้ผลิตซอพท์แวร์เป็นผู้พัฒนาโปรแกรมที่ใช้จริงๆ เอง ไม่จำเป็นต้องตาม MPEG-4 เต็มชุดก็ได้ พัฒนาได้เป็นบางส่วนก็พอ (แบบเดียวกับ MP3 ที่หยิบแต่ส่วนออดิโอไปทำ) เทคโนโลยีสำคัญใน MPEG-4 MPEG-4 part 2 รับผิดชอบกับการจัดการด้านภาพ ฟอร์แมตวิดีโอสำคัญๆ หลายตัวอิมพลีเมนต์ตาม part 2 นี้ DivX XviD MPEG-4 part 3 รับผิดชอบการจัดการกับเสียง AAC (Advance Audio Coding) เป็นการอิมพลีเมนต์ตาม MPEG-4 part 3 โดยแอปเปิล ซึ่งอ้างว่า AAC ที่บิทเรต 96 kbps มีคุณภาพเทียบเท่ากับ MP3 ที่ 128 kbps เทคโนโลยีนี้นำไปใช้กับเพลงที่ขายในร้านจำหน่ายเพลงออนไลน์ iTunes Music Store นามสกุลไฟล์ในฟอร์ตแมตนี้จะเป็น .aac, .mp4 และ .m4a MPEG-4 part 10 จัดการกับการเข้ารหัสวิดีโอระดับสูง (Advance Video Coding) H.264 เป็นมาตรฐานที่ซ้อนกับ ITU-T โดย H.264 เป็นชื่อของ ITU-T และ AVC เป็นชื่อของทาง MPEG เท่านั้นเอง มี ความสามารถในการเข้ารหัสวิดีโอที่สูงกว่า MPEG-4 part 2 มาก ปัจจุบันเพิ่งเริ่มนำมาใช้งาน โดยแอปเปิลจะนำไปใช้ใน QuickTime 7 และ MacOSX 10.4 Tiger นอกจากแอปเปิลแล้ว H.264 เริ่มถูกนำไปใช้ในระบบทีวีแบบใหม่ของญี่ปุ่นและยุโรป และฟอร์แมตแผ่นดิสก์ในยุคหน้าทั้ง Bluray กับ HD-DVD

MPEG-7 ไม่ใช่มาตรฐานเกี่ยวกับภาพและเสียงเหมือนอันอื่นๆ แต่เป็นมาตรฐานที่ใช้เก็บข้อมูลเกี่ยวกับตัวมีเดีย (metadata) เช่น หนังแผ่นนี้ชื่ออะไร หรือถ้าหนังเล่นมาถึงตอนนี้ ให้เล่นเพลงนี้ พร้อมขึ้นซับไทเทิลไฟล์นี้ เป็นต้น เก็บข้อมูลเป็น XML ​ MPEG-21 เป็นมาตรฐานมัลติมีเดียในอนาคต มุ่งเน้นการใช้งานมัลติมีเดียผ่านเครือข่าย ปัจจุบันอยู่ในสถานะร่าง H.264 ในด้านของ CCTV H.264 คือมาตรฐานการบีบอัดข้อมูลของสัญญาณภาพและเสียง ที่ความคมชัดเท่ากัน แต่ขนาดไฟล์จะเล็กกว่า เมื่อเทียบกับ Mpeg4 และ Mpeg2 ตามลำดับ

เทคโนโลยีใหม่เกิดขึ้นมาคือ H.264+ ​ซึ้งแน่นอนว่า เจ้า H264+ นี้ ต้องดีกว่า H264 แบบเดิมแน่นอน H264 + นั้น มีการปรับปรุงการเข้ารหัสที่ดีขึ้น ทำให้การถ่ายโอนข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้น 20 - 50 % จาก H264 ซึ่งจะช่วยลดพื้นที่ในการจัดเก็บลดไปได้มาก ทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากขึ้น พื้นที่จัดเก็บจะมีปริมาณน้อยลงด้วยคุณภาพของภาพที่เท่าเดิม ตารางเปรียบเทียบการจัดเก็บข้อมูล Storage​ H.264+ ​H.264 Saved Storage Still Scene 16158 Kbps 40822 Kbps ​60.42% ​Moving Scene 37351 Kbps ​47338 Kbps ​21.10% จากตารางจะเห็นว่า การจัดเก็บข้อมูลในซีนที่อยู่นิ่ง จะเห็นว่า H.264+ มีอัตราการจัดเก็บน้อยกว่า H.264 ถึง 60 % และซีนที่มีการเคลื่อนไหว H.264 + มีอัตราการจัดเก็บน้อยกว่า H.264 ถึง 21 % ตารางเปรียบเทียบการใช้งานเครือข่าย Network Traffic H.264+ H.264 ​Saved Bandwidth ​Still Scene ​180 Kbps 300 Kbps 40.00% ​Moving Scene ​790 Kbps ​950 Kbps ​16.84% จากตารางจะเห็นว่า การใช้งาน Network ในซีนที่อยู่นิ่ง จะเห็นว่า H.264+ มีอัตราการใช้งานน้อยกว่า H.264 ถึง 40 % และซีนที่มีการเคลื่อนไหว H.264+ มีอัตราการใช้งานน้อยกว่า H.264 ถึง 16 %