2024年4月17日发(作者：计向南)
视频编码标准H.264/AVC
H.264/AVC 是ITU-T VCEG 和ISO/IEC MPEG 共同开发的视频处理标准，ITU-T作为标准建议
H.264，ISO/IEC作为国际标准14496-10（MPEG-4 第10部分）高级视频编码（AVC）。
MPEG-2视频编码标准（又称为ITU-T H.262[2]）已有10年的历史了，由MPEG-1扩充而来，支
持隔行扫描。使用十分广泛，几乎用于所有的数字电视系统，适合标清和高清电视，适合各种媒体传输，
包括卫星、有线、地面等，都能有效地传输。然而，类似xDSL、UMTS（通用移动系统）技术只能提供较
小的传输速率，甚至DVB-T，也没有足够的频段可用，提供的节目很有限，随着高清电视的引入，迫切需
要高压缩比技术的出现。
应用于电信的视频编码经历了ITUT H.261、H.262（MPEG-2）、H.263、H.263+、H.263++，
提供的服务从ISDN和T1/E1到PSTN、移动无线网和LAN/INTERNET网。
最近MPEG-4 第二部分进入了实用领域，提供了视频形状编码，目标是与MPEG-2一样获得广泛的
数字电视应用。
1998年，视频编码专家组（VCEG-ITU-T SG16 Q.6）启动了H.26L工程，旨在研制出新的压缩
标准，与以前的任何标准相比，效率要提高一倍，同时具有简单、直观的视频编码技术，网络友好的视频
描述，适合交互和非交互式应用（广播、存储、流煤体）。
2001年12月，VCEG和运动图像专家组（MPEG-ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11）组成了联合视
频组（JVT，Joint Video Team），研究新的编码标准H.264/AVC，该标准于2003年3月正式获得
批准。
视频的各种应用必须通过各种网络传送，这要求一个好的视频方案能处理各种应用和网络接口。H.2
64/AVC为了解决这个问题，提供了很多灵活性和客户化特性。H.264/AVC的设计方案包含两个层次，视
频编码层（VCL，Video Coding Layer）和网络抽象层（NAL，Network Abstraction Layer）。
视频编码层主要致力于有效地表示视频内容，网络抽象层格式化VCL视频表示，提供头部信息，适合多种
传输和存储媒体。
VCL的设计同以前的ITU-T和 ISO/IEC JTC一样，基于块的混合视频编码方法。基本的源编码算
法是： 利用时间统计的相关性，开发帧间预测算法；利用预测残留变换编码，开发空间统计的相关性。在
提高编码效率方面，没有一个单一的算法做出特别的贡献，而是大量的小的改善算法综合产生的结果。
一 主要特性
1. H.264/AVC相对以前的编码方法，以MPEG-2为例，在图像内容预测方面提高编码效率，改善
图像质量的主要特点如下：
●
可变块大小运动补偿： 选择运动补偿大小和形状比以前的标准更灵活，最小的亮度运动补偿块可
以小到4×4。
●
1/4采样精度运动补偿：以前的标准最多1/2精度运动补偿，首次1/4采样精度运动补偿出现在
MPEG-4第二部分高级类部分，但H.264/AVC大大减少了内插处理的复杂度。
●
运动矢量可跨越图像边界：在以前的标准中，运动矢量限制在已编码参考图像的内部。图像边界外
推法作为可选技术首次出现在H.263中。
●
多参考图像运动补偿：在MPEG-2及以前的标准中，P帧只使用一帧，B帧只使用两帧图像进行预
测。H.264/AVC使用高级图像选择技术，可以用以前已编码过且保留在缓冲区的大量的图像进行预测，
大大提高了编码效率。
●
消除参考图像顺序和显示图像顺序的相关性：在以前的标准中，参考图像顺序依赖显示图像顺序，
H.264/AVC消除了该限制，可以任意选择。
●
消除参考图像与图像表示方法的限制：在以前的标准中，B帧图像不能作为预测图像，H.264/AV
C 在很多情况可以利用B帧图像作为参考。
●
加权预测： H.264/AVC采用新技术，允许加权运动补偿预测和偏移一定量。在淡入淡出场景中该
技术极大提高编码效率，该技术还可用于其他多种用途。
2024年4月17日发(作者：计向南)
视频编码标准H.264/AVC
H.264/AVC 是ITU-T VCEG 和ISO/IEC MPEG 共同开发的视频处理标准，ITU-T作为标准建议
H.264，ISO/IEC作为国际标准14496-10（MPEG-4 第10部分）高级视频编码（AVC）。
MPEG-2视频编码标准（又称为ITU-T H.262[2]）已有10年的历史了，由MPEG-1扩充而来，支
持隔行扫描。使用十分广泛，几乎用于所有的数字电视系统，适合标清和高清电视，适合各种媒体传输，
包括卫星、有线、地面等，都能有效地传输。然而，类似xDSL、UMTS（通用移动系统）技术只能提供较
小的传输速率，甚至DVB-T，也没有足够的频段可用，提供的节目很有限，随着高清电视的引入，迫切需
要高压缩比技术的出现。
应用于电信的视频编码经历了ITUT H.261、H.262（MPEG-2）、H.263、H.263+、H.263++，
提供的服务从ISDN和T1/E1到PSTN、移动无线网和LAN/INTERNET网。
最近MPEG-4 第二部分进入了实用领域，提供了视频形状编码，目标是与MPEG-2一样获得广泛的
数字电视应用。
1998年，视频编码专家组（VCEG-ITU-T SG16 Q.6）启动了H.26L工程，旨在研制出新的压缩
标准，与以前的任何标准相比，效率要提高一倍，同时具有简单、直观的视频编码技术，网络友好的视频
描述，适合交互和非交互式应用（广播、存储、流煤体）。
2001年12月，VCEG和运动图像专家组（MPEG-ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11）组成了联合视
频组（JVT，Joint Video Team），研究新的编码标准H.264/AVC，该标准于2003年3月正式获得
批准。
视频的各种应用必须通过各种网络传送，这要求一个好的视频方案能处理各种应用和网络接口。H.2
64/AVC为了解决这个问题，提供了很多灵活性和客户化特性。H.264/AVC的设计方案包含两个层次，视
频编码层（VCL，Video Coding Layer）和网络抽象层（NAL，Network Abstraction Layer）。
视频编码层主要致力于有效地表示视频内容，网络抽象层格式化VCL视频表示，提供头部信息，适合多种
传输和存储媒体。
VCL的设计同以前的ITU-T和 ISO/IEC JTC一样，基于块的混合视频编码方法。基本的源编码算
法是： 利用时间统计的相关性，开发帧间预测算法；利用预测残留变换编码，开发空间统计的相关性。在
提高编码效率方面，没有一个单一的算法做出特别的贡献，而是大量的小的改善算法综合产生的结果。
一 主要特性
1. H.264/AVC相对以前的编码方法，以MPEG-2为例，在图像内容预测方面提高编码效率，改善
图像质量的主要特点如下：
●
可变块大小运动补偿： 选择运动补偿大小和形状比以前的标准更灵活，最小的亮度运动补偿块可
以小到4×4。
●
1/4采样精度运动补偿：以前的标准最多1/2精度运动补偿，首次1/4采样精度运动补偿出现在
MPEG-4第二部分高级类部分，但H.264/AVC大大减少了内插处理的复杂度。
●
运动矢量可跨越图像边界：在以前的标准中，运动矢量限制在已编码参考图像的内部。图像边界外
推法作为可选技术首次出现在H.263中。
●
多参考图像运动补偿：在MPEG-2及以前的标准中，P帧只使用一帧，B帧只使用两帧图像进行预
测。H.264/AVC使用高级图像选择技术，可以用以前已编码过且保留在缓冲区的大量的图像进行预测，
大大提高了编码效率。
●
消除参考图像顺序和显示图像顺序的相关性：在以前的标准中，参考图像顺序依赖显示图像顺序，
H.264/AVC消除了该限制，可以任意选择。
●
消除参考图像与图像表示方法的限制：在以前的标准中，B帧图像不能作为预测图像，H.264/AV
C 在很多情况可以利用B帧图像作为参考。
●
加权预测： H.264/AVC采用新技术，允许加权运动补偿预测和偏移一定量。在淡入淡出场景中该
技术极大提高编码效率，该技术还可用于其他多种用途。