在不影响图像质量的情况下,与MPEG-2标准相比,H.264编码器可使数字视频文件的大小减少50%以上。这意味着视频文件所需的网络带宽和存储空间将大大降低。目前H.264/AVC已经是HD-DVD和蓝光光盘的必需编码格式,并被广泛应用于数字电视地面广播,因此,H.264被普遍认为是最有影响力的行业标准。
H.264标准化的第一个版本于2003年5月完成,是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的,相比以往的视频编码标准,H.264标准提供了更高的压缩比、连续流畅的高质量画质、同时具有更好的网络适应性,提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错误的必要工具。H.264标准的主要技术特点包含:
①分层设计:H.264的算法在概念上可以分为两层,视频编码层(VCL:Video Coding Layer)和网络提取层(NAL:Network Abstraction Layer),分别负责高效的视频内容表示和以网络所要求的恰当的方式对数据进行打包和传送。
②高精度、多模式运动估计:在运动预测中,H.264支持1/4像素精度运动估计,支持多达7种不同模式的预测块尺寸,更切合图像中实际运动物体的形状。
③整数变换:采用4×4整数变换,变换过程只需加法和移位操作,可以不使用乘法操作,复杂性大为减少,同时避免了反变换误差。
④上下文自适应的算术编码(CABAC):H.264提供了可选的自适应算术编码器CABAC,有效提高了熵编码效率。
⑤环路滤波:H.264定义了自适应去除块效应的滤波器,这可以处理预测环路中的水平和垂直块边缘,大大减少了方块效应,同时提高了帧间预测效率。