H.264标准简介

        H.264/AVC是由国际电信联盟标准化组织(ITU-T)的视频图像专家组(VCEG)和国际标准化组织(ISO/IEC )的运动图像专家组(MPEG )共同组成的联合视频組(JVT)所开发的最新的视频编码标准,被称作ISO/IEC14496-10或MPEG-4/AVC. 联合视频组JVT早期开发的MPEG -2/H. 262视频编码标准已经成为目前广泛使用的DVD数据编码技术; 最新开发的H. 264/AVC编码标准,因为提供了很高的编码压缩效率、良好的网络适应性,它成为新的视频编码标准,被广泛应用于许多多媒体应用领域,包括: 低码率的无线应用、标准清晰度和高清晰度的电視广播应用,Internet上的视频流应用、传输高清晰度的DVD视频以及应用于数码相机的高质量视频应用等.


        H.264/AVC视颇编解码标准的优越性主要体现在以下几个方面:

        低 在同等的还原图像质量条件下,采用H. 264/AVC压缩后的视频数据码率只有MPEG-4(ASP)的1/2,这就使得基于H. 264/AVC的视频技术平台可以极大地节约网络宽带资源.


        应用目标范围较 H. 264/AVC视頻编解码标准可満足从可视电话应用到高端广播应用下的不同速率、不同解析度、不冋传输信道与存储场合的需求.


        容错能力强 H. 264/AVC视频编解码标准加强了对各神信道的适应能力,能够较好地解决误码和丢包错误,H. 264容错能力比MPEG-4提高1倍。

        极佳的图像传输质量 H.264/AVC视频编解玛标准在1 Mbps码率下就可以达到DVD画质。
  

        网络适应性强 H. 264/AV视频编解码标准提供了网络适应层,使得H.264/
AVC数据文件能够容易地在不同网络上高效传输.H. 264/AVC视频编码标准的编码效率虽然很高,但是算法的里杂度也提高了许多,这在很大程度上限制了它的实现,这主要是因为在H. 264/AVC 编码器中,运动估计(ME)和编码模式选择需褰很大的运算量,要达到30帧/秒的实时编码要求,就必须优化运动估计(ME)的算法、减小运动估计的运算量、通过硬件加速来缩短编码运算时间.目前,基于H.264/AVC视频技术平台的相关应用技术研究主妥在以下几个方
面进行:

      (1)为了满足实时编码的需求,快速编码算法研究是目前的研究热点之一.不断有许多新的快速搜索算法被提出,如三步捜索法、四步捜索法、钻石搜索法、六边形搜索法、非对称十字型多层次六边形格点捜索算法(UMHexagonS JM 84)等,这样的一些快速搜索算法都得到了有效的验证和实现,它们在不显著影响图像质量的条件下,简化了编解码运算,提高了编解码速度.


      (2)随着嵌入式技术的发展和成熟.基于DSP和FPGA的H. 264/AVC编解码系统也正在被人们不断开发出来,満足了一定的视频通信需求.在硬件系统上实现H.264/AVC编解码器的关键在于充分挖揭数据的并行性,使用并行和多级流水线结构来对编解码器进行硬件加速,最终实现视频数据的实时编解码.


      (3)随着H. 264/AVC編解码算法的成熟和半导体加工、芯片设计水平的提高.
开发出H. 264/AVC编解码器的专用系统芯片(SoC,System on Chip)已经成为一种可能,以満足未来各种多媒体通信终端设备的需求.当前,许多科研机枸都在积极开发针对不同工艺水平的H. 264/AVC编解码器SoC芯片,在这一方面的研究难点和关键在于设计出合理的芯片结构,尽可能地使用基于并行处理和流水线结构的VLSI设计, 来有效减少运动估计 (ME)模块的运算时间,以满足实时編码的要求同时,也要尽可能地使用低功耗设计方法,来满足移动视频通可终端的低功耗需求.

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