h.264

1。分层技术

     H.264的算法在概念上可以分为两层：视频编码层VCL video coding layer  负责高效的视频内容表示，网络提取层 NAL network abstraction layer 负责以网络所要求的恰当的方式对数据进行打包和传送。在 VCL 和 NAL 之间定义了一个基于分组方式的接口，打包盒相应的信令属于NAL的一部分，这样 ，高编码效率和网络有好性的人物分别由VCL 和 NAL 来完成。

     VCL 层包括基于块的运动补偿混合编码和一些新特性。余前面的视频编码标准一样，H.264没有吧前处理和后处理登功能包括在草案中，这样可以增加标准的灵活性。（什么是前处理和后处理  ？？？）

    NAL 负责使用下次网络的分段格式来封装数据，包括组帧、逻辑信道的信令、定时信息的利用和序列结束信号等。比如：NAL支持视频在电路交换信道上的头部信息、段结构信息和实际载荷信息，级上层的VCL数据.

2.高精度、多模式运动估计

   H.264支持1/4或1/8像素精度的运动矢量（什么是运动矢量？矢量法：表示点的运动方式）。在1/4像素精度时可以使用6抽头滤波器来减少高频噪声。对于1/8橡树精度的运动矢量，可以使用更为复杂的8抽头的滤波器，在进行运动估计时，编码器还可以选择 “真强 ” 内插滤波器来提高预测的效果。

    在 H.264的运动预测中，一个宏块（MB）可以按图2被分为不同的字块 ， 形成7种不同模式的快尺寸。这种多模式的灵活和细致的划分，更切合图像中实际运动物体的形状，大大提供啊了运动估计的精确程度。在这种方式下，在每个宏块可以包含有1 、2 、4 、8或16哥运动矢量。

  在H.264中，允许编码器使用多余一帧德尔先前帧用于运动估计，这就是所谓的多帧参考技术， 如 2 帧和 3 帧刚刚编码好的参考帧，编码器将选择对每个目标宏块能给出更好的预测帧，并未每一宏块指示是哪一帧被用于预测。

 

3  4*4快的整数变换

   H.264余先前的标准相识，对残差采用基于快的变换编码，但变换是整数操作而不是十数运算，器过程和DCT基本相识。这种方法的优点在于：在编码器中和解码器中允许精度相同的变换和反变换。便于使用简单的定点运算方式。也就是说，这里没有 反变 换 误差。变换的单位是 4*4 块，而不是 以往常用的8*8块。由于用于变换快的尺寸缩小，运用吴ide划分更精确，这样，不但变换计算量比较小，而且在运动物体边缘处的衔接误差也大为减少。为了使尺寸块的变换方式对图形中较大面积的平滑区域不产生块之间的灰度差异，可对帧内宏块亮度数据的16哥 4*4 块的DC 系数（每个小块一个，共 4 个） 进行2*2 快的变换。

    H.264巍峨提高码率控制的能力，量化步长的变化的幅度控制在12.5%左右，而不是以不变的增幅变化。变换系数幅度的归一化在反量化过程中处理以减少计算的复杂性。Wil增强彩色的逼真性，对色度系数采用了较小量化步长。

 

4  统一的VLC

 

   H.264中地编码有两种方法：一种是对所有的待编码的符号采用统一的VLC(UVLC universal vlc )另一种是采用内容自适应的二进制算术编码 CABAC context-adaptive binary arithmetic coding   CABAC 是可选项，器编码性能比uvlc 稍好，但计算复杂度也高。uvlc 使用一个长度无限的码子集，设计结构非常有规律，用相同的码表可以表示对不同的对象进行编码。这种方法很容易产生一个码字，而解码器也很容易的识别码字的前缀，UVLC在发生比特错误时能快速获得重同步。

5 帧内预测

  在先前的H236X系列和MPEG-X系列标准中，都是采用的帧内预测的方式，在H264中，当编码Intr图像时，可用帧内预测，对于每个4*4块（除了边缘快特别除了以外），每个像素都可用17个最接近的先前已编码的像素的不同加权和（有的权值可为0）来预测，即此像素所在快的左上角的17个像素。显然，这种帧内预测不是在时间上，而是在空间域上进行的预测编码算法，可用除去相邻之间的空间冗余度，取得更为有效的压缩。

 

6面向IP和无线环境

   H264草案中包含了用于差错消除的工具，便于压缩视频在误码、丢包多发环境中传输 ，如 移动信道或IP信道中传输的健壮性。

   为了抵御传输差错，H264视频流中的时间铜鼓可以通过采用帧内图像刷新来完成，空间同步由 条结构编码（silice structure coding）来支持。同时为了便于误码以后的在同步，在一副图像的视频数据中还提供了一定的重同步点。另外，帧内宏块刷新和多参考宏块允许编码器在决定宏块模式的时候不仅可以考虑编码效率，还可以考虑传输信道的特性。

   除了利用量化步长的改变来适应信道码率外，在H264中，还常利用数据分割的方法来应对信道码率的变换。从总体上说，数据分割的概念就是在编码器中生成具有不同优先级的视频数据以支持网络中的服务质量qos ，比如。采用基于语法的数据分割（syntax-based data partitioning） 方法，通过在P帧和B帧中使用多个参考帧来完成。

   在无线通信的应用中，women可以通过改变每一帧的量化精度或空间、时间分辨率来支持无线信道的大比特率变化。因此，不同于MPEG-4中采用的精细分级编码FGS（Fine Granular Scalabilty ） 的方法（效率比较低），H264采用流切换的SP帧来代替分级编码。

 

 

H264 编码技术。

    H264的目标应用涵盖了目前大部分的视频服务，如有线电视远程控制，交互媒体、数字电视。