Chuyển đổi HEVC sang MJPEG

HEVC (High Efficiency Video Coding), còn được gọi là H.265 và MPEG-H Part 2, là tiêu chuẩn nén video được phát triển chung bởi Nhóm chuyên gia mã hóa video ITU-T và Nhóm chuyên gia hình ảnh động ISO/IEC. Được phê duyệt vào tháng 1 năm 2013, HEVC được thiết kế làm người kế nhiệm H.264/AVC với mục tiêu chính là tăng gấp đôi hiệu suất nén — đạt chất lượng hình ảnh tương đương ở tốc độ bit chỉ bằng một nửa. Tiêu chuẩn thực hiện điều này thông qua các đơn vị cây mã hóa lớn hơn lên đến 64x64 pixel, dự đoán chuyển động tinh vi hơn với 35 chế độ intra hướng, lọc bù mẫu thích ứng nâng cao và các công cụ xử lý song song bao gồm ô và xử lý song song dạng sóng. HEVC hỗ trợ độ phân giải từ 320x240 đến 8192x4320 (8K UHD), đảm bảo tương lai cho các công nghệ hiển thị mới nổi. Codec được áp dụng rộng rãi trong phát sóng, nơi nó cho phép truyền tải hiệu quả nội dung 4K và HDR qua các kênh có băng thông hạn chế, cũng như trong hội nghị truyền hình và các ứng dụng giám sát. Apple đã áp dụng HEVC làm định dạng ghi mặc định cho thiết bị iOS bắt đầu từ iOS 11, mở rộng đáng kể phạm vi tiếp cận người tiêu dùng. Dù vượt trội về kỹ thuật so với H.264, bối cảnh cấp phép bằng sáng chế phức tạp và phân mảnh đã thúc đẩy sự quan tâm đến các giải pháp miễn phí bản quyền như AV1, mặc dù HEVC vẫn ăn sâu trong hạ tầng phát sóng và thiết bị điện tử tiêu dùng trên toàn thế giới.

MJPEG (Motion JPEG) là định dạng nén video trong đó mỗi khung hình được nén độc lập như một ảnh JPEG riêng biệt. Khác với các codec liên khung hình khai thác sự dư thừa thời gian giữa các khung hình liên tiếp, MJPEG coi mỗi khung hình như một bức ảnh độc lập, áp dụng phương pháp nén biến đổi cosin rời rạc quen thuộc từ mã hóa ảnh tĩnh JPEG. Cách tiếp cận này có từ năm 1992, trùng với thời điểm thiết lập tiêu chuẩn JPEG, và được áp dụng rộng rãi như một trong những phương pháp thực tế đầu tiên để nén video kỹ thuật số. Bản chất chỉ trong khung hình của MJPEG mang lại nhiều lợi ích thực tiễn: bất kỳ khung hình nào cũng có thể được truy cập và chỉnh sửa độc lập mà không cần giải mã các khung hình lân cận, khiến nó đặc biệt phù hợp cho chỉnh sửa video và các ứng dụng yêu cầu truy cập ngẫu nhiên chính xác đến từng khung hình. MJPEG thường được sử dụng trong camera IP, hệ thống giám sát an ninh, hình ảnh y tế và thị giác máy công nghiệp, nơi tính toàn vẹn của từng khung hình và độ trễ xử lý thấp quan trọng hơn yêu cầu băng thông cao hơn so với các codec liên khung hình hiện đại. Định dạng đạt tỷ lệ nén thông thường 10:1 đến 20:1 trong khi duy trì chất lượng hình ảnh tốt, mặc dù ở tốc độ bit cao hơn đáng kể so với các phương pháp nén thời gian ở chất lượng tương đương. Luồng MJPEG có thể được truyền tải qua HTTP, giúp triển khai đơn giản trong các ứng dụng giám sát dựa trên web, và sự đơn giản của codec đảm bảo giải mã đáng tin cậy ngay cả trên phần cứng nhúng có tài nguyên hạn chế.