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在Internet和移動通信業迅猛發展的大環境下,加快研究IP和無線移動技術,既保證了視頻壓縮后視頻信號的質量度,又具有較強的抗誤碼糾錯能力。為此,ITU-T和ISO成立了聯合視頻專家組(JVT),并于2003年3月通過了H.264/AVC的視頻編碼標準。下面,由視頻會議知名品牌辰聯視頻會議系統為您詳細介紹一下。
當時制定的目標有以下兩大要點。
(a)視頻壓縮比是H.263和MPEG-4的2倍;
(b)對于網絡,特別是IP和無線網絡具有良好的自適應能力。大量的模擬測試表明,H.264/AVC已實現了預期目標,H.264/AVC已被公認是下一代視頻編碼標準。
針對視頻內容的多變(有時細節多,有時大面積平坦,有時活動頻繁,有時變動緩慢),H.264/AVC采取了一系列的自適應措施,相對于傳統的H.263、MPEG-4等,視頻壓縮比有了顯著提高。主要有:
(a)場、幀編碼的自適應選擇:鑒于幀內鄰近行間的空間相關性較強,而場內鄰近行間的時間相關性較強,于是幀編碼用于運動量小的視頻編碼,而常編碼則用于運動量較大的視頻編碼,即圖像自適應幀/場編碼(PAFF);如果一幀內包含一些混合區域,既有的區域是運動大的,有的則是運動小的,于是出現了宏塊自適應幀/場(MBAFF)編碼。
(b)變尺寸方塊的運動補償(MC):H.264中對平坦區采用16×16的宏塊,而細節區則采用8×8甚至4×4的宏塊,于是預測精度比以往標準高,自適應于內容不斷變化的視頻。
(c)分像素的運動補償(MC):H.264把運動矢量的精度提高到1/2甚至1/4像素,并進一步減少了內插處理的復雜度,這就提高了預測精度,也就提高了視頻壓縮比。
(d)多參考幀的MC:H.264中參考幀數可增至5,最多甚至到15。這樣一來,MC的精度顯著提高。
(e)幀內編碼:采用方向空間預測,即參照了已解碼領域的有向空間預測,而不采用變換域的預測,這就提高了預測質量。
(f)整數變換:在H.264中采用了整數變換,使變換和反變換之間實現準確的匹配,提高了視頻質量。
(g)自適應熵編碼:根據已編碼的鄰近像素的自適應地進行變長編碼或技術編碼,進一步壓縮了視頻信號。
(f)環路去方塊濾波:把去方塊濾波引入MC預測環路中,既能去除方塊效應,又保護了視頻圖像的細節和邊緣,于是改善了圖像的主客觀質量。
由于采取了一系列的精雕細刻的技術措施,和以往標準相比,雖無重大改動,卻驚人地提高了視頻壓縮比。
H.264仍在不斷改進中,相信其算法還有改進余地,目前的LSI技術是可彌補算法改進后復雜性帶來的困惑。
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