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一、公共技術標準的概念與特征
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術的進步，市場對高性能視頻業(yè)務的需求不斷膨脹，原有的壓縮視頻標準已經(jīng)不能夠滿足要求，新的壓縮視頻技術將擁有廣闊的市場空間。H.264/AVC是目前由ITU-T的視頻編碼專家組(VCEG)及ISO/IEC的活動圖像專家組(MPEG)大力發(fā)展研究的、適應于低碼率傳輸?shù)男乱淮鷫嚎s視頻標準。2003年3月由兩個專家組組成的聯(lián)合視頻專家組(JVT)公布了這一壓縮視頻標準的最終草案，此標準被稱為ITU-T的H.264協(xié)議或ISO/IEC的MPEG-4的高級視頻編碼部分；趨f(xié)議內(nèi)容及仿真結果，本文對此協(xié)議的主要技術特征、基本算法進行了分析并給出了相關部分的性能對比。
一 H.264的主要技術特征分析
H.264的編解碼框架與以前提出的標準，如H.261、H.263及MPEG-1/2/4并無顯著變化，也是基于混合編碼的方案：以運動矢量代表圖像序列各幀的運動內(nèi)容，使用前面已解碼幀對其進行運動估計和補償或使用幀內(nèi)預測技術，所得的圖像參差值要經(jīng)過變換、量化、熵編碼等部分的處理。所以，新標準的性能提升在于各個部分的技術方案的改進及新算法的應用。
新標準在提高圖像傳輸?shù)娜蒎e性方面做了大量工作，重新定義了適于圖像的結構劃分。在編碼時，圖像幀各部分被劃分到多個Slice結構中去，每個Slice都可以被獨立解碼，不受其它部分的影響。Slice由圖像最基本的結構—宏塊組成，每個宏塊包含一個16×16的亮度塊和兩個8×8的色度塊。
為進一步提高魯棒性，整個系統(tǒng)被劃分為視頻編碼層和網(wǎng)絡抽象層。視頻編碼層主要描述要傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)所承載的視頻內(nèi)容。而網(wǎng)絡抽象層則是考慮不同的應用，如視頻會議通信、H.32X連續(xù)包的視頻傳輸或RTP/UDP/IP的通信。
H.264標準分成三個框架(Profile)：Baseline、Main Profile及X Profile，代表針對不同應用的算法集及技術限定。Baseline主要包含低復雜度、低延時的技術特征，主要針對交互式的應用，考慮到惡劣環(huán)境下的容錯性，內(nèi)容基本都被其它更高級別的Profile所包含；Main Profile是針對更高編碼效率的應用，如視頻廣播；X Profile 的設計主要針對流媒體的應用，在這一框架中所有容錯技術、對比特流的靈活訪問及切換技術都將包括其中。
1. Baseline的解碼器只對I Slice及P Slice進行操作
對于幀間預測，相比以前的標準，為了更精確地對圖像的運動內(nèi)容進行預測補償，新標準允許宏塊更進一步劃分為16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8、4×4的子塊；運動估計精確到經(jīng)由6-tap濾波器得到的1/4象素位置；運動矢量由相鄰塊預測得到，其預測的差值被編碼傳輸。H.264支持多參考幀的預測，規(guī)定運動估計使用的參考幀數(shù)最多可達15幀，多參考幀的使用大大提高了對圖像傳輸?shù)娜蒎e性，抑制了錯誤在空間和時間上的蔓延。
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