2024年4月15日发(作者:)

视频压缩编码标准H.264详解

——新疆大学2006级工硕 郭新军

JVT(Joint Video Team,视频联合工作组)于2001年12月在泰国Pattaya成立。

它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成。JVT的工作目标

是制定一个新的视频编码标准,以实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性

等目标。目前JVT的工作已被ITU-T接纳,新的视频压缩编码标准称为H.264标准,该标

准也被ISO接纳,称为AVC(Advanced Video Coding)标准,是MPEG-4的第10部

分。

H.264标准可分为三档:

基本档次(其简单版本,应用面广);

主要档次(采用了多项提高图像质量和增加压缩比的技术措施,可用于SDTV、HDTV

和DVD等);

扩展档次(可用于各种网络的视频流传输)。

H.264不仅比H.263和MPEG-4节约了50%的码率,而且对网络传输具有更好的支

持功能。它引入了面向IP包的编码机制,有利于网络中的分组传输,支持网络中视频的流

媒体传输。H.264具有较强的抗误码特性,可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视

频传输。H.264支持不同网络资源下的分级编码传输,从而获得平稳的图像质量。H.264

能适应于不同网络中的视频传输,网络亲和性好。

一、H.264视频压缩系统

H.264标准压缩系统由视频编码层(VCL)和网络提取层(Network Abstraction

Layer,NAL)两部分组成。VCL中包括VCL编码器与VCL解码器,主要功能是视频数据

压缩编码和解码,它包括运动补偿、变换编码、熵编码等压缩单元。NAL则用于为VCL

提供一个与网络无关的统一接口,它负责对视频数据进行封装打包后使其在网络中传送,

它采用统一的数据格式,包括单个字节的包头信息、多个字节的视频数据与组帧、逻辑信

道信令、定时信息、序列结束信号等。包头中包含存储标志和类型标志。存储标志用于指

示当前数据不属于被参考的帧。类型标志用于指示图像数据的类型。

VCL可以传输按当前的网络情况调整的编码参数。

二、H.264的特点

H.264和H.261、H.263一样,也是采用DCT变换编码加DPCM的差分编码,即混

合编码结构。同时,H.264在混合编码的框架下引入了新的编码方式,提高了编码效率,

更贴近实际应用。

H.264没有繁琐的选项,而是力求简洁的“回归基本”,它具有比H.263++更好的压

缩性能,又具有适应多种信道的能力。

H.264的应用目标广泛,可满足各种不同速率、不同场合的视频应用,具有较好的抗

误码和抗丢包的处理能力。

H.264的基本系统无需使用版权,具有开放的性质,能很好地适应IP和无线网络的使

用,这对目前因特网传输多媒体信息、移动网中传输宽带信息等都具有重要意义。

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