全面预测和帧内预测在MPEG-2时代并非想不到，因当画面像素数和画面品质要求提高时，运算处理量就会爆发性地增加，实时运用时有可能出现中断。为此，MPEG-2和MPEG-4的运动预测规格都指定了最低限，运动矢量检出编码时的自由度不能太大。
H.264采用全面运动预测和I画面帧内预测后，编码量得到削减，但LSI的运算处理量增大。为此，引入了DCT变换的简化处理技术，来减轻LSI的负担，画质也有所改善。
具体技术是把原来的离散余弦变换DCT改变为近似的整数变换，即把DCT正交变换时用的系数1，0.414变成2，1；cos（π/8），cos（π/8）2变成1/（5）1/2，1/5。使原来必须用浮点运算进行的余弦函数运算，可用整数运算进行。同时还削减了系数的种类，使运算量减少。由于不必严格规定运算精度，还可以用SIMD（单指令多流数据）等操作快捷命令来执行。
H.264与MPEG-2和MPEG-4的不同还存在于纠错编码块中，H.264的纠错编码为内容自适应可变长度码（CAVLC）和内容自适应二进制算法编码（CABAC），能提高纠错能力。而MPEG-2和MPEG-4杰霍夫曼编码。另外，还加入了MPEG-2和MPEG-4没有环路滤波器，有降低噪声的效果。H.264的整数变换以4×4像素块为单位，已比原来的8×8像素块的块噪声少，再次降低，画质得到了进一步提高。
从应用角度看，H.264有三个层面，分为主要用于电视会议等通信的基线层面，面向高画质用途和录像的主层面以及面向内容配送的扩展层面。各层面的清晰度和编码速度取值不同。
基线层面的主要技术为图像只含有I画面，P画面，系统内有环路滤波，1/4帧间预测，4:2:0 YUV格式输入，基于VLC的纠错编码，弹性宏块指令等。主要层面则在基线层面基础上加入了CABAC运算编码技术和基于双向预测的B画面，滤波（接口）等技术，但不含弹性宏块指令。扩展层面则在基线层面里加入B画面和滤波编码等。
H.264分有4.1种不同样式的图像水平。水平1的编码速度较小，最大只能达64kbps，像素格式为QCIF（176×144），30帧/秒和Sub QCIF（128×96），60帧/秒。适合手机、PDA等屏幕播放视频用。水平2的编码速度可达2Mbps，图像的像素格式为CIF（352×288），30帧/秒。水平3、水平4分别对应SDTV、HDTV图像格式，编码速度为10Mbps，20Mbps。另外，还有能支持更高清晰度的水平5，编码速度高达135Mbps。故总称为4.1水平。在各水平更细的分类中，最大编码速度也还有不同规定。
由于技术的日益成熟，半导体厂商已在进行H.264的编码/解码LSI的开发。特别是HDD录像机和DVD录像机等设备中，采用H.264的实例已很多，更引起了半导体厂商的关心。加之，H.264采用的动画编码方式和音频编码方式具有多样化特性，今后几乎将会是全部厂商的主要规格之一。
以目前芯片将H.264实用化的研究也在进行之中。用德州仪器（TI）公司制造的DSP[TMS320C64××]对以H.264预先编码的图像已证实能进行实时解码。TI公司正在开发的C6×系列DSP LSI，将在视频编码电路和存储控制电路中，加入对应H.264和MWV等的编码/解码功能。
已经有MWA9的编码/解码DSP样品出厂的美国模拟设备公司也在向H.264前进。
图6是美国InStat/MDR公司对H.264功能LSI产量的预测。预测还只基于H.264的许可制度与MPEG-2一样的前提下进行的。
H.264替代MPEG-4的呼声很高，除了其高性能外，作为国际标准和公正的无差别许可制度也致关重要。
MPEG-4的许可体系引起了几大行业，特别是信息配送行业的强烈反对，使得新国际标准的许可收费不得不向更为友善的方向发展。表2是几种视频压缩技术的许可收费价格。
因此，连原定在地面数字电视的编码方式中采用MPEG-4的日本ARIB，也因许可费问题而开始研讨是否改用H.264。拥有各种内容服务业者的移动内容论坛MCF也于2003年5月23日，致涵MPEG LA公司反对内容收费，要求重新考虑许可条件。MPEG LA也已松口表示希望以能相互满意的形式交涉。
随着掌握压缩技术的企业增加和用户巨增，H.264的许可管理收费受到二个方面的压力。一、用户要求低价格，最好免费使用；二、持有压缩技术的企业增加，供应空间大，不得不低价出售。目前具有高压缩率特征的活动图像编码技术的企业不少，如，美国数据流公司的XVD，能在一片CD-R碟片上放入2小时图像，并能实时编码。美国On2技术公司的活动图像编码技术VP5和新版本VP6，国内推出的EVD就采用这种编码技术。美国AOL（America Online）公司也有新压缩技术在进行许可操作。微软的WMV 9也在向家电产品扩展，如美国工艺家庭娱乐公司使用WMV 9压缩，将HDTV画质的“终结者2：审判日”放入DVD-ROM内。
基线层面的免费是以ITL-T主要活动的企业为中心推动的。现得到美国苹果公司和美国Cisco系统公司、中国联想公司、芬兰诺基亚、美国On2技术公司、德国西门子、美国德州仪器公司等的支持，并有美国政府为其撑腰。
基线层面免费的最大目的是加速H.264的普及。当基线层面普及以后，收费的主层面和扩展层面就能带动起来。尽管主要层面和扩展层面要收费，但从趋势看，许可费应较为便宜，因为各种编码技术的许可费都有不断下降的趋势，目前很热门的美国微笑WMV 9的许可费就比MPEG-2和MPEG-4要低，见表2。而且微软的契约期为10年，比MPEG-2和MPEG-4还长。
从MPEG-2向MPEG-4的发展看，编码器（电路加软件）和解码（电路加软件）的费用就降到1/10，WMV9更低。可以预计H.264的许可费用会比WMV 9还低。
前文提到的45个团体的联合会传出说法，如果H.264采用MPEG-4 Visual一样的许可体系，H.264就可能不被采用，态度强硬。标准中的专利收费收益已远不止收回投入的开发成本，而是在不断地获取暴利，故降低收费在所必然。
当然，只要没有定局，变化依然存在。专利持有者的想法也各有不同，采用无差别对待原则是否行得通。专利实施充满着大量利益诱惑，追名逐利者大有人在。目前已经有两家公司申称对H.264具有许可管理权。在专利应用前就开始抢专利管理权的现象是前所未有的，两家公司还都有渊源。一家是实际持有MPEG-2和MPEG-4 Visual许可管理的美国MPEG LA公司。另一家是进行MPEG-2 AAC和MPEG-4 Audio许可管理的美国杜比实验室的子公司美国Vialicensing公司。最终有哪一家公司管理，还是分割管理，现在都不清楚。
但又好、又便宜，始终是技术发展的方向。
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