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一、H.264的制定过程和应用场合在制订完最初的H.263标准之后,ITU-T的视频编码专家组(VCEG)将开发工作分为两部分:一部分称之为“短期(short-term)”计划,目的是给H.263增加一些新的特性(这一计划开发出了H.263+和H.263++);另一部分被称为“长期(long-term)”计划,其最初的目标就是要制定出一个比当时其他的视频编码标准效率提高一倍的新标准。这一计划在1997年开始,其成果就是作为H.264前身的H.26L(起初叫H.263L)。在将近2001年底,由于H.26L优越的性能,ISO/IEC的MPEG专家组加入到VCEG中来,共同成立了联合视频小组(JVT),接管了H.26L的开发工作。这个组织的目标是:“研究新的视频编码算法,其目标是在性能上要比以往制定的最好的标准提高很多。”这一标准正式成为国际标准是2003年3月在泰国Pattaya举行的JVT第7次会议上通过的。由于该标准是由两个不同的组织共同制定的,因此有两个不同的名称:在ITU-T中,它的名字叫H.264;而在ISO/IEC中,它被称为MPEG-4的第10部分,即高级视频编码(AVC)。H.264的应用场合相当广泛,包括可视电话(固定或移动)、实时视频会议系统、视频监控系统、因特网视频传输以及多媒体信息存储等。目前在国际上,加拿大的UBVideo公司开发出了一套基于TMS320C64x系列的H.26L实时视频通信系统,它可以在160kbit/s的码率下获得与H.263+在320kbit/s下相同的图像质量。另一家加拿大的公司VideoLocus通过在系统中插入一块基于FPGA的硬件扩展卡,在P4平台上实现了H.264的实时编解码。二、H.264的特点H.264在编码框架上还是沿用以往的MC-DCT结构,即运动补偿加变换编码的混合(hybrid)结构,因此它保留了一些先前标准的特点,如不受限制的运动矢量(unrestrictedmotionvectors),对运动矢量的中值预测(medianprediction)等。然而,以下介绍的技术使得H.264比之前的视频编码标准在性能上有了很大的提高。应当指出的是,这个提高不是单靠某一项技术实现的,而是由各种不同技术带来的小的性能改进而共同产生的。1.帧内预测对I帧的编码是通过利用空间相关性而非时间相关性实现的。以前的标准只利用了一个宏块(macroblock)内部的相关性,而忽视了宏块之间的相关性,所以一般编码后的数据量较大。为了能进一步利用空间相关性,H.264引入了帧内预测以提高压缩效率。简单地说,帧内预测编码就是用周围邻近的像素值来预测当前的像素值,然后对预测误差进行编码。这种预测是基于块的,对于亮度分量(1uma),块的大小可以在16×16和4×4之间选择,16×16块有4种预测模式,4×4块有9种预测模式;对于色度分量(chroma),预测是对整个8×8块进行的,有4种预测模式。除了DC预测外,其他每种预测模式对应不同方向上的预测。2.帧间预测与以往的标准一样,H.264使用运动估计和运动补偿来消除时间冗余,但是它具有以下五个专业批发:有线电视数字电视光纤设备测试仪器场强仪光功率计安防监控电化教学设备电话:0571-89908139手机:13666656399QQ:200756399网址:HTTP://WWW.51CATV.COM不同的特点:(1)预测时所用块的大小可变由于基于块的运动模型假设块内的所有像素都做了相同的平移,在运动比较剧烈或者运动物体的边缘处这一假设会与实际出入较大,从而导致较大的预测误差,这时减小块的大小可以使假设在小的块中依然成立。另外小的块所造成的块效应相对也小,所以一般来说小的块可以提高预测的效果。为此,H.264一共采用了7种方式对一个宏块进行分割,每种方式下块的大小和形状都不相同,这就使编码器可以根据图像的内容选择最好的预测模式。与仅使用16×16块进行预测相比,使用不同大小和形状的块可以使码率节省15%以上。(2)更精细的预测精度在H.264中,Luma分量的运动矢量(MV)使用1/4像素精度。Chroma分量的MV由lumaMV导出,由于chroma分辨率是luma的一半(对4:2:0),所以其MV精度将为1/8,这也就是说1个单位的chromaMV所代表的位移仅为chroma分量取样点间距离的1/8。如此精细的预测精度较之整数精度可以使码率节省超过20%。(3)多参考帧H.264支持多参考帧预测(multiplereferenceframes),即可以有多于一个(最多5个)的在当前帧之前解码的帧可以作