H.264

H.264 eli MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) on vuonna 2003 valmistunut videonpakkausstandardi. H.264/AVC:tä kehittävä Joint Video Team -standardointiryhmä sai elokuussa 2008 Primetime Emmy -palkinnon ja tammikuussa 2009 Technology and Engineering Emmy -palkinnon kehittämänsä standardin teknisistä ansioista.

Encoding.comin tietojen mukaan H.264:ää oli käytetty vuoden 2010 ensimmäisellä vuosineljänneksellä kahdessa kolmasosassa kaikista internetin videoista. H.264:n osuus oli yli kaksinkertaistunut vuodessa. Flash VP6:n ja FLV:n (H.263) osuudet laskivat vuodessa puolestaan 69 prosentista 26 prosenttiin. H.264:n suosiota selittää muun muassa se, että vuonna 2010 kaikki YouTuben videot olivat saatavissa sillä pakattuina ja YouTube muodostaa yksin noin 40 prosenttia kaikista internetin videoista. Vuonna 2021 YouTuben videot pakataan VP9-muotoon uudempia laitteita varten ja H.264 on käytössä vanhemmille laitteille.

Standardointi 
H.264-standardi on tehty ITU:n, ISO:n ja IEC:n yhteistyönä (siitä lyhenne JVT, Joint Video Team). H.264 on ITU:n nimi standardille, ISO/IEC tuntee sen nimellä 14496-10/MPEG-4 AVC. Standardi on saatavissa vain ostamalla se standardisointiorganisaatioilta. Standardin käyttö edellyttää lisenssimaksua, mutta patentteja hallinnoiva MPEG LA on myöntänyt oikeudet käyttää H.264-pakattuja videoita internetissä ilman lisenssiä vuoden 2015 loppuun asti, mikäli videot ovat ilmaisia käyttäjille.

Miska M. Hannukselan työryhmä 
Tutkimuspäällikkönä Nokia Research Centerissä Tampereella työskentelevä tekniikan tohtori Miska M. Hannuksela on osallistunut aktiivisesti Joint Video Teamin toimintaan ja H.264/AVC-standardin kehittämiseen. Hannukselan johtama projektiryhmä teki viidenneksen H.264/AVC-standardiin hyväksytyistä teknisistä ehdotuksista. Lisäksi Hannuksela oli merkittävässä roolissa standardointityössä, jossa määriteltiin H.264/AVC:n siirtoprotokolla Internetissä. Hänen väitöskirjansa vuonna 2009 koski virhesietoista tiedonsiirtoa käyttäen H.264/AVC-videokoodausstandardia.

H.264/SVC
H.264/SVC laajentaa H.264-videoalgoritmia tuomalla siihen hybridityyppisen koodauksen, joka mukautuu kulloiseenkin kaistanleveyteen saumattomasti siten, että kuvaa ei tarvitse lähettää kuin yhdellä nopeudella, mutta se voidaan vastaanottaa usealla eri kaistanleveydellä. H.264/AVC-pakkausta käytetään laajennuksessa videon peruskerroksena. H.264/SVC-koodaus laajentaa entistä H.264/AVC-koodausta uusilla lähetyskerroksilla. Pakkauksen skaalautuvuus varmistetaan siis lähettämällä kolmea eritasoista videovirtaa, joiden pohjalta lopullinen kuva prosessoidaan takaisin liikkuvaksi kuvaksi. H.264/SVC on suunniteltu suoraan julkisen tietoverkon tiedonsiirtoa varten, joten jo pakkausvaiheessa videokuvan monikerrospakkaus mahdollistaa saumattoman siirtymisen alemman laadun käyttämiseen, mikäli tietoverkon kuormitus muuttuu kesken yhteyden. Koska kuvavirtaa siirretään useammalla eri tasolla, voidaan yksittäisiä ruutuja koostaa usemman virran avulla, jolloin hetkellinen pakettihäviö yhden videovirran kohdalla ei aiheuta kuvanlaadun olennaista heikkenemistä. H.264/SVC-koodaus parantaa huomattavasti julkista verkkoa käyttävien videoneuvotteluohjelmistojen laatua ja toimintavarmuutta.

H.264/MVC
Marraskuussa 2009 standardiin lisätty Multiview Video Coding -laajennus mahdollistaa useamman kuvakulman tallentamisen samaan bittivirtaan. MVC on taaksepäin yhteensopiva standardin kanssa ja sitä tukemattomalla laitteistolla saadaan näkyviin yksi kuvakulma videosta. Laajennuksessa on tuki kahdelle eri profiilille: yksi mielivaltaista määrää kuvakulmia tukevalle ja toinen stereokuvalle. Eri kuvakulmia ei pakata bittivirtaan erillisinä, vaan ne voivat ennustaa toisista kuvakulmista kuvadataa vähentäen redundanssia. Blu-ray käyttää tätä laajennusta hyväkseen tallentaessaan stereokuvaa ns. 3D Blu-ray -levyille.

OpenH264
Vuoden 2013 lokakuussa Cisco Systemsillä työskentelevä Rowan Trollope ilmoitti että Cisco julkaisee kirjaston ja lähdekoodin H.264- videokoodekille BSD-lisenssin alaisuudessa nimellä OpenH264. Cisco maksaa binääriversiosta kaikki lisenssimaksut suoraan MPEG LA:lle OpenH264:ää käyttävien ohjelmien puolesta. Lähdekoodin käytöstä omassa ohjelmassa on maksettava itse rojaltimaksuja MPEG LA:lle.

Tällä hetkellä käyttö on rajattu x86 ja ARM arkkitehtuureihin ja Linux- ja Windows-käyttöjärjestelmiin. Mac OS X - ja Android-tukea ei ole tiedossa alustojen tiukkojen sääntöjen takia. Brendan Eich ilmoitti Mozilla Firefoxin uusien versioiden ottavan käyttöön Ciscon OpenH264-kirjaston. Näin tulevat verkkoselaimet saavat H.264-tuen.

Cisco julkaisi OpenH264-lähdekoodin 9. joulukuuta 2013.

Lisensointi 
Lisenssiehtoja on kritisoitu monimutkaisiksi ja vaikeaselkoisiksi. Eräät ohjelmat kattavat käytön vain harrastuksessa ja ja ei-ammattimaisessa käytössä. Joissakin tapauksissa lisenssivaatimukset tulevat mukaan viimeisessä vaiheessa kuten videotallenteen levittämisessä. 

H.264:ään liittyy yli tuhat patenttia, jotka omistaa 26 yhtiötä.

Katso myös 
 HEVC (H.265)

Lähteet

Aiheesta muualla 

 ITU-T:n linkki standardiin H.264 (sisältö edellyttää periaatteessa maksullista käyttäjätunnusta mutta tällä hetkellä standardit ovat kokeellisesti vapaasti luettavissa)
 

MPEG
ITU
Seulonnan keskeiset artikkelit