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·工 程 与 技 术 · Jou rn al o f Wu h a n In stitu te o f Te ch n o lo gy E H.264的视频编码技术解析 刘 骋 （武汉职业技术学院湖北武汉 430074） 摘 要：H.264是新一代视频编码标准。本文分析了H.264的分层结构和主要编码技术，探 讨了其在性能改进方面的研究成果，并展望了其在多个领域中的应用前景。 关键词：视频编码；标准；H.264 中图分类号：TN7 文献标识码：A 文章编号：1671-931X（2005）01-0052-04 52 一、引言 二、H.264的分层结构 武 H.264是ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和 H.264在系统层面上提出了一个新的概念，在视 汉 ISO/IEC的MPEG（活动图像编码专家组）的联合视 频编码层和网络适配层之间进行概念性分割，前者是 职 频组(JVT：Joint Video Team)开发的视频编码标准。它 视频内容核心压缩信息的表述，定义了宏块层以及宏 业 等同于ISO的MPEG-4的Part-10,于2003年5月正式批 块层以下的语法，后者是通过特定类型网络进行递送 技 准。H.264是在H.263和H.263+的基础上发展而来的, 的表述，定义了片层以及片层以上的语法，这样的结 术 一方面，H.264将H.263中的一些已经证明行之有效的 构便于信息的封装和对信息进行更好的优先级控制。 学 可选模式作为H.264中的基本模式固定下来，例如先进 网络适配层的引入，使其码流结构对网络的适应性增 院 的帧内编码模式和基于语法的算术编码模式等；另一 强，能够很好地适应IP和无线网络的应用。 学 方面，H.264又加入了一些新的研究成果，在系统结 （一）视频 报 构、编码方法、变换、运动估计和运动补偿等方面 编码层(VCL) 二 ○ 都提出了许多新的概念，例如可选的1/4或1/8像素的 视频编码层 ○ 运动估计、多模式的运动矢量估计、可交换帧、整 (VCL)包括基于 五 数变换、多帧参考等，从而使得H.264在压缩率上具 块的运动补偿混 年 有更好的性能，编码性能也有显著提高,在相同的重建 合编码和一些新 第 图像质量下，H.264能够比H.263节约50%左右的码率。 特性。与以前的 一 其更高的压缩比、更好的IP和无线网络信道适应性， 视频编码标准一 期 将极大地降低发送视频图像所需要的带宽，并对诸如 样, H.264没有把 图１ H.264的分层结构 数字卫星广播、数字视频存储、移动视频传输以及多 前处理和后处理 媒体信息服务等一系列技术产生重大影响。 等功能包括在草案中,这样可以增加标准的灵活性。在 收稿日期：2004-11-27