刘国梁

（北京铁路通信技术中心，北京 ）

H.264，又称MPEG-4 part10，也称AVC（Advanced Video Coding），是一个数字视频压缩标准，由VCEG（ITU-T Video Coding Experts Group）和MPEG（ISO/IEC Moving Picture Experts Group）联合组成的JVT（Joint Video Team）开发，于2003年5月发布公开使用的第一个草稿版本。

H.264和以前的标准一样，也是DPCM加变换编码的混合编码模式。但它采用“回归基本”的简洁设计，不用众多的选项，获得更好的压缩性能；同时它加强了对各种信道的适应能力，采用“网络友好”的结构和语法，有利于对误码和丢包的处理。H.264的应用目标范围较宽，以满足不同速率、不同解析度以及不同传输（存储）场合的需求，涵盖目前大部分的视频服务，如有线电视远程监控、交互媒体、数字电视、视频会议、视频点播和流媒体服务等。

1 H.264的关键技术及优势

H.264编码的压缩过程，继承了以往的数字视频压缩协议，把图像分成单个宏块（16×16），以宏块为单位进行压缩，在数字视频压缩效率提升的技术演进中，H.264引入了大量的技术改进点，如图1所示为一个宏块的编码过程。

图1中的关键技术点也正是H.264的优势所在。

1）多参考帧。

H.264引入了每帧多达16个参考帧的参考技术，相对于以往的数字视频压缩协议，H.264的多参考帧技术更加灵活可变。

2）多变的帧间块类型。

H.264可以使用最大16×16、最小4×4的帧间块类型，每个宏块的亮度预测块大小可以划分为16×16、16×8、8×16、8×8四种分割块，每个分割块可以使用不同的预测矢量和参考帧图像，而在8×8分割块模式下，每个8×8又可以分割成8×8、8×4、4×8、4×4四种子分割块，每个子分割块可以使用不同的预测矢量。因此，对于单向预测的每个宏块，同时可多达4个参考帧和16个预测矢量，可以对预测区域进行更加精确的分割，进一步提高预测进度。……