H.264压缩性能和应用分析
2006-02-06 21:11:16来源：视频会议黄页 作者：佚名热度:
摘 要：随着ITU-T、MPEG标准组织分别批准了H.264标准，具有较好压缩性能的H.264标准得到了业界的广泛关注，其应用前景非常广阔。本文主要介绍、分析H.264标准的压缩性能比较和应用情况。
一、概述
视频压缩国际标准主要有由ITU-T制定的H.261、H.262、H.263、H.264和由MPEG制定的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4，其中H.262/MPEG-2和H.264/MPEG-4 AVC由ITU-T与MPEG联合制定。
视频压缩系列标准H.26x主要用于视频通信应用中，例如，基于ISDN网络的H.320框架标准的视频标准为H.261、H.262和H.263，基于LAN网络的H.323和基于PSTN网络H.324框架标准中的视频标准为H.261和H.263。视频压缩系列标准MPEGx主要用于视频存储播放应用中，例如，VCD中的视频压缩标准为MPEG-1，DVD中的视频压缩标准为MPEG-2。MPEG-4和H.264标准则可以广泛应用于多种领域中，MPEG-4标准已在无线视频通信和流媒体应用中得到采用，由于H.264在压缩性能方面所具有的优势，H.264将会在实时视频通信、广播电视、视频存储播放等领域中得到应用。本文将主要介绍、分析H.264标准的压缩性能比较和应用情况.
二、H.264压缩性能
与以前的视频压缩标准H.261、H.263、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4类似，H.264也是采用帧间预测和帧内变换的混合编码方法来消除或减少图像中的信息冗余。
但是，H.264采用了许多新技术以提高压缩效率，其主要技术特点包括：
(1)44类DCT整数变换以及相应的量化方法；
(2)7种宏块预测模式：16×16, 16×8, 8×16, 8×8, 8×4, 4×8, 4×4，运动估计和补
偿更加精确；
（3）多参考帧；
（4）帧内预测；
（5）改进的去块效应滤波器（Deblocking filter）；
（6）增强的熵编码方法UVLC（Universal VLC）、CAVLC（Context adaptive VLC）和
CABAC；
（7）1/4像素插值；
（8）宏块级逐行、隔行自适应编码MBAFF。
正是采用了这样一些切实有效的技术方法，H.264才具有了前所未有的高压缩效率，在相同的图像质量下所许的码流量更低，H.264与H.263、MPEG-2和MPEG-4的码率节省率比较如图1所示。
在相同的图像质量下，H.264所需码率约为MPEG-2的36%、H.263的51％、MPEG-4的61％，并且随着今后实现优化性工作做得更好，其压缩性能方面的优势将更为突出。这种高压缩效率可以给视频实时通信、数字广播电视、视频存储等应用带来很多好处，提高人们的视频欣赏质量。当然，与这种高压缩效率相伴的是H.264需要较高的实现复杂度。与MPEG-2相比，虽然H.264的压缩性能提高一倍以上，H.264的计算复杂度也要提高两倍以上。
三、H.264应用情况
在H.264标准中增加了一个网络提取层NAL（Network Abstraction Layer），考虑到了与具体应用网络的连接和接口问题。下面将分3个方面分别简单介绍H.264在视频通信领域、数字广播电视领域和视频存储播放领域的应用情况。
1.在视频通信领域中的应用
由于H.264是在H.26L的已有成果基础上由JVT完成标准最后制定的，而H.26L首先就是针对视频实时通信应用的，例如，会议电视、可视电话等应用，因此，H.264在视频实时通信领域首先得到了应用，到2004年2月为止，国外声称已经可以提供基于H.264的会议电视产品的公司有POLYCOM、TANDBERG、VCON、SONY等。
2.在数字广播电视领域中的应用
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