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摘要：随着多媒体技术和宽带技术的不断进步，数字视频越来越受到人们的关注。本文简要介绍视H.264技术优势，描述了 H.264 在视频压缩方面的关键技术，分析了 H.264 编码标准及其采用的主要编码技术。
关键词：H.264；视频压缩；整数变换；分层设计
中图分类号：TN919.81 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 03-0000-02
1 引言
生活水平逐步地提升，人们更加关注以视频为主体的多媒体技术的探究， DVD 压缩与存储、数字电视（HDTV在内）、可视电话、视频会议等多媒体的运用都成为了研究的重点，其中，视频压缩技术是主要的技术之一。怎样在尽量低的存储状况下获得低带宽图像的快速传输和优质图像的质量已经是视频压缩的两个重大难题。H.264，也是MPEG-4的第十个部分，主要是由ISO/IEC动态图像的专家组（MPEG）和ITU-T视频编码的专家组（VCEG）共同形成的联合型视频组（JVT，Joint Video Team）发表的高度压缩数字的视频编解码器的标准。ITU-T是以H.26x系列为名字命定标准之一是H.264，与此同时，AVC属于ISO/IEC MPEG一方的名称。
2 H.264 的技术优势和主要特性
2.1 技术优势。相比较于之前的标准，H.264 可以平均节约多于一半以上的码率，拥有高一级的编码效率，可以提供更高一级水平的视频图像；H.264是没有复杂的选项的，拥有更好适合很多种信道的功能和压缩的性能；H.264 有自身适应的延长时间的特性，它能够于低延时模式情况下工作，在通信应用（如视频会议）中得到实践，也可以用在没有延长时间限制的应用中，比如视频流服务器，视频存储等；H.264具有错误恢复的能力，可以来处理网络传输包遗失的问题，在高度错误码率传输的无线网络中传输的视频数据比较适用。
3 H.264 的关键技术
H.264 作为最新视频编码的标准，仍然是根据于变换编码和运动补偿的联合编码方式，但是它的关键部件都做出了很好的改良，比如：多种参考帧的时间预测的技术、多方向空间预测的技术、多种模式的帧间和帧内预测编码的技术，还有UVLC（Universal Variable Length Coding）、4×4 整数正交的变换与去块效应的环内滤波器、CABAC（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）熵编码等技术，在确定图像水平的同时也可以拥有较高的压缩比。
它的转置就是反变换矩阵。
3.2 分层设计。在概念上，H.264 的算法能够分为两层：
（1）网络提取层（NAL，Network Abstraction Layer）。NAL 主要负责网络要求的合适方法对数据进行包装和传输。在NAL和VCL之间，确定了一个根据分组方法的接口，包装和对应的信令是归于NAL的部分。于是，网络友好性和高编码效率的工作分别是由NAL和VCL来完成的。（2）视频编码层（VCL，Video Coding Layer）。VCL可以分成VCL 解码器与VCL 编码器，包括变换编码、熵编码和运动补偿等压缩个体，VCL主要来负责高效率的视频内容的表现，包括根据块的运动补偿的联合编码以及一些新的特性。
3.4 熵编码。熵编码H.264 具有两种主要的熵编码模式：根据内容的自身适应的二值算术编码（CABAC）和统一的加长编码 （UVLC）。UVLC 更加简单，位率较高但效率较低；CABAC的效率较高，可以给所有字符分派非整数个比特，但是实现还是比较复杂。相比较，在相同图像水平下编码视频信号运用CABAC可以使得比特率下降10%～15%。
4 结束语
H.264 标准的推出是视频编码标准重要的进步，它使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，在较低带宽上提供高质量的图像传输是 H.264 的应用亮点。它比现有的 H.263，MPEG-2 具有明显的优越性。
参考文献：
[1]Detlev M， Schwarz H， Blattermnn G， et al. Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in JVT/H.26L Proc.IEEE International Conference on Image Processing，2002，（2）：513～516.
[2]Henrique M， Hallapuro A， Karczwicz M. Louis Kerofsky.Low-Complexity Transform and Quantization with 16-BitArithmetic for H.26L. IEEE International Conference on Image Processing， 2002，（2）：489～492.
关键词：H.264；视频压缩；整数变换；分层设计
中图分类号：TN919.81 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2013） 03-0000-02
1 引言
生活水平逐步地提升，人们更加关注以视频为主体的多媒体技术的探究， DVD 压缩与存储、数字电视（HDTV在内）、可视电话、视频会议等多媒体的运用都成为了研究的重点，其中，视频压缩技术是主要的技术之一。怎样在尽量低的存储状况下获得低带宽图像的快速传输和优质图像的质量已经是视频压缩的两个重大难题。H.264，也是MPEG-4的第十个部分，主要是由ISO/IEC动态图像的专家组（MPEG）和ITU-T视频编码的专家组（VCEG）共同形成的联合型视频组（JVT，Joint Video Team）发表的高度压缩数字的视频编解码器的标准。ITU-T是以H.26x系列为名字命定标准之一是H.264，与此同时，AVC属于ISO/IEC MPEG一方的名称。
2 H.264 的技术优势和主要特性
2.1 技术优势。相比较于之前的标准，H.264 可以平均节约多于一半以上的码率，拥有高一级的编码效率，可以提供更高一级水平的视频图像；H.264是没有复杂的选项的，拥有更好适合很多种信道的功能和压缩的性能；H.264 有自身适应的延长时间的特性，它能够于低延时模式情况下工作，在通信应用（如视频会议）中得到实践，也可以用在没有延长时间限制的应用中，比如视频流服务器，视频存储等；H.264具有错误恢复的能力，可以来处理网络传输包遗失的问题，在高度错误码率传输的无线网络中传输的视频数据比较适用。
3 H.264 的关键技术
H.264 作为最新视频编码的标准，仍然是根据于变换编码和运动补偿的联合编码方式，但是它的关键部件都做出了很好的改良，比如：多种参考帧的时间预测的技术、多方向空间预测的技术、多种模式的帧间和帧内预测编码的技术，还有UVLC（Universal Variable Length Coding）、4×4 整数正交的变换与去块效应的环内滤波器、CABAC（Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）熵编码等技术，在确定图像水平的同时也可以拥有较高的压缩比。
它的转置就是反变换矩阵。
3.2 分层设计。在概念上，H.264 的算法能够分为两层：
（1）网络提取层（NAL，Network Abstraction Layer）。NAL 主要负责网络要求的合适方法对数据进行包装和传输。在NAL和VCL之间，确定了一个根据分组方法的接口，包装和对应的信令是归于NAL的部分。于是，网络友好性和高编码效率的工作分别是由NAL和VCL来完成的。（2）视频编码层（VCL，Video Coding Layer）。VCL可以分成VCL 解码器与VCL 编码器，包括变换编码、熵编码和运动补偿等压缩个体，VCL主要来负责高效率的视频内容的表现，包括根据块的运动补偿的联合编码以及一些新的特性。
3.4 熵编码。熵编码H.264 具有两种主要的熵编码模式：根据内容的自身适应的二值算术编码（CABAC）和统一的加长编码 （UVLC）。UVLC 更加简单，位率较高但效率较低；CABAC的效率较高，可以给所有字符分派非整数个比特，但是实现还是比较复杂。相比较，在相同图像水平下编码视频信号运用CABAC可以使得比特率下降10%～15%。
4 结束语
H.264 标准的推出是视频编码标准重要的进步，它使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，在较低带宽上提供高质量的图像传输是 H.264 的应用亮点。它比现有的 H.263，MPEG-2 具有明显的优越性。
参考文献：
[1]Detlev M， Schwarz H， Blattermnn G， et al. Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in JVT/H.26L Proc.IEEE International Conference on Image Processing，2002，（2）：513～516.
[2]Henrique M， Hallapuro A， Karczwicz M. Louis Kerofsky.Low-Complexity Transform and Quantization with 16-BitArithmetic for H.26L. IEEE International Conference on Image Processing， 2002，（2）：489～492.