Keajaiban H.264 (2016)

H.264 adalah sihir

Apa itu H.264?

• H.264 adalah standar codec kompresi video.
• Digunakan hampir di mana-mana, seperti video internet, Blu-ray, ponsel, kamera keamanan, drone, dan lainnya.
• Ini adalah hasil dari lebih dari 30 tahun riset, dengan tujuan mengurangi bandwidth yang dibutuhkan untuk mentransmisikan video full-motion.

Mengapa kompresi diperlukan?

• File video tanpa kompresi berisi jumlah data yang sangat besar.
• Sebagai contoh, video 1080p @ 60Hz menghasilkan sekitar 370MB data per detik.
• Disk Blu-ray 50GB hanya dapat menyimpan sekitar 2 menit video.
• Karena itu, kompresi diperlukan.

Mengapa kompresi H.264?

• H.264 sangat efisien.
• Sebagai contoh, tangkapan layar PNG di situs Apple berukuran 1015KB, sedangkan video H.264 berdurasi 5 detik dari layar yang sama berukuran 175KB.
• Video H.264 1500 kali lebih efisien daripada PNG.

Teknologi utama H.264

Mengurangi bobot (Lossy Compression)

• H.264 menggunakan kompresi lossy, yang membuang bit yang tidak penting dan hanya mempertahankan bit yang penting.
• PNG menggunakan kompresi lossless, yang mempertahankan semua bit.

Entropi informasi

• Entropi informasi berarti jumlah bit minimum yang diperlukan untuk merepresentasikan data.
• Ini adalah cara mengompresi data dengan mengurangi redundansi.

Domain frekuensi (Frequency Domain)

• Data diubah ke domain frekuensi untuk menghilangkan komponen frekuensi tinggi (detail).
• Dengan cara ini, detail gambar berkurang, tetapi ruang dapat dihemat.

Chroma subsampling

• Mata manusia lebih baik dalam mendeteksi perubahan kecerahan daripada warna.
• Dengan menggunakan model warna YCbCr, informasi warna dikurangi sementara informasi kecerahan dipertahankan.
• Melalui cara ini, bandwidth dapat dikurangi hingga setengahnya.

Motion compensation

• Sebagian besar video bersifat statis, dan hanya sebagian yang bergerak.
• H.264 menyimpan gambar statis lalu menyimpan hanya bagian yang bergerak secara terpisah.
• Ini menghemat ruang.

Entropy coder

• Menghilangkan informasi redundan yang tersisa setelah kompresi lossy.
• Dengan encoder lossless umum, semua data dapat dipulihkan.

Pendapat GN⁺

• Efisiensi H.264: H.264 sangat efisien dalam kompresi video dan dapat sangat menghemat bandwidth serta ruang penyimpanan.
• Kompleksitas teknologi: Berbagai elemen teknis H.264 bisa sulit dipahami, tetapi memahami prinsip dasarnya akan sangat membantu.
• Perbandingan dengan codec lain: Codec yang lebih baru seperti H.265 menawarkan efisiensi kompresi yang lebih tinggi daripada H.264. Namun, H.264 masih digunakan secara luas.
• Penerapan nyata: Penggunaan H.264 dalam streaming, penyimpanan, dan transmisi video sangat umum, dan melalui ini dapat diperoleh penghematan biaya yang besar.
• Prospek masa depan: Teknologi kompresi video terus berkembang, dan kemungkinan besar akan muncul codec yang lebih efisien. Memahami prinsip H.264 membantu dalam mempelajari teknologi baru.

[GN⁺]

Pendapat Hacker News

• Kelebihan AV1: AV1 menawarkan performa yang terasa ajaib dengan lisensi yang lebih baik.
• Kasus penggunaan Meta: Meta sedang secara bertahap mengadopsi stream VP9 dan AV1 untuk streaming video.
• Microsoft Teams: Microsoft mulai menggunakan AV1 di Teams, terutama karena menyediakan alat pengodean video yang berguna untuk berbagi layar.
• Video YouTube: Sebagian besar video yang ditonton di YouTube saat ini dikodekan dengan VP9 atau AV1. Sesekali masih ada video H.264.
• Masa depan H.264: H.264 kemungkinan masih akan digunakan untuk waktu yang lama, tetapi AV1 berpeluang besar menjadi standar baru untuk video internet.
• Kedaluwarsa paten H.264: Banyak paten H.264 akan segera kedaluwarsa. Versi pertamanya diumumkan pada 2003, dan paten biasanya berlaku selama 20 tahun.
• Pertanyaan tentang H.265: H.265 menawarkan efisiensi yang lebih tinggi, tetapi masih sering dibandingkan dengan H.264.
• Pengalaman awal dengan H.264: Saat H.264 pertama kali muncul, ada yang mencoba memutar file dengan mplayer, tetapi versi awalnya belum mendukungnya. Setelah itu performanya meningkat drastis.
• Contoh kompresi data: Konsep kompresi data dijelaskan melalui contoh lempar koin.
• Inti codec: Inti dari kompresi lossy adalah kombinasi transformasi kosinus diskret, kuantisasi, pemindaian zigzag, dan pengodean entropi.
• Efisiensi VVC: VVC 20-30% lebih efisien daripada AV1, dan sudah digunakan di MXPlayer di India.
• Kisah kompresi video: Seseorang membagikan pengalaman wawancara pada 1999 dengan perusahaan yang mengembangkan algoritma kompresi video baru. Perusahaan itu akhirnya gagal, tetapi pendekatan mereka menarik.
• Istilah entropi informasi: Penggunaan istilah "entropi informasi" terasa agak canggung.