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H.264技术优势及其在H.323系统中的应用
 
慧聪网   2005年4月19日13时30分   信息来源:中国视频会议技术中心    

一、引言 

    近年来,随着我国通信网络基础设施的快速建设,视讯业务由于可以为处于多点的与会者提供音视频等多种信息,节省大量费用,提高工作效率,因而发展迅速,并有望成为NGN的主要业务。视讯会议系统从产生至今,发展了多种适于各类通信网络的系统,目前传输多媒体信息的主要有H.323、H.324和H.320等系统。IP技术的开放性特点使得它非常适合承载多种业务,随着IP的安全和QoS等问题的逐步解决,以IP作为承载网的优势将更加明显,下一代网络也将采用IP技术作为承载网技术。因此,本文以适用于在IP网上提供多媒体业务的H.323系统为主进行阐述。H.264是由JVT为实现视频的更高压缩比,更好的图像质量和良好的网络适应性而提出的新的视频编解码标准。事实证明,H.264编码更加节省码流,它内在的抗丢包、抗误码能力和良好网络适应性使它非常适于IP传输,H.264有望成为H.323系统中首选的视频标准。 
 
H.323系统对视频编解码标准提出了以下三个主要要求: 

(1)一些IP网络接入方式如xDSL可提供的带宽有限,除去音频、数据占用的带宽,传输视频的可用带宽就更少,这就要求视频编解码压缩率高,这样就可以在一定的比特率下具有更好的图像质量。 

(2)抗丢包性能和抗误码性能好,适应各种网络环境,包括丢包和误码严重的无线网络。 

(3)网络适应性好,便于视频流在网络中传输。 

二、H.264适于H.323系统的三个技术优势 

    H.264在制定时充分考虑了多媒体通信对视频编解码的各种要求,并借鉴了以往视频标准的研究成果,因而具有明显的优势。以下将结合H.323系统对视频编解码技术的要求,阐述H.264的三个优势。 

1. 压缩率和图像质量方面 

    对传统的帧内预测、帧间预测、变换编码和熵编码等算法的改进,使H.264的编码效率和图像质量在以往标准的基础上进一步提高。 

    (1)可变块大小:帧间预测时可以灵活选择块的大小。在宏块(MB)划分上H.264采用了16×16,16×8,8×16,8×8四种模式;当划分为8×8模式时,又可进一步采用8×4、4×8、4×4三种子宏块划分模式进一步划分,这样可以使运动物体的划分更加精确,减小预测误差,提高编码效率。帧内预测一般采取两种亮度预测模式:Intra_4×4和Intra_16×16。Intra_4×4适合图像中细节丰富的区域,而Intra_16×16模式更适合粗糙的图像区域。 

    (2)高精度运动估值:在H.264中亮度信号运动补偿预测的精度是1/4像素。如果运动矢量指向参考图像的整像素位置,预测值就是该位置上参考图像像素的值;否则使用6阶FIR滤波器的线性内插获得1/2像素位置的预测值,通过取整数和1/2像素位置像素值均值的方式获得1/4像素位置的值。显然采用高精度运动估计会进一步减小帧间预测误差。 

    (3)多参考帧运动估值:每一个M×N亮度块都要经过运动补偿预测得到运动矢量和参考图像索引,子宏块中的每个子宏块划分都会有不同的运动矢量。选择参考图像过程是在子宏块层次上进行的,因而一个子宏块中的多个子宏块划分在预测时使用相同的

 
 
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