從這一篇開始，我們將介紹H.264/AVC。在前幾篇里，我們分別介紹了MPEG-1和MPEG-2，按照順序考慮下來，我們?cè)摃?huì)疑問，接下來不應(yīng)該是MPEG-3嘛？沒錯(cuò)，事實(shí)上MPEG-3確實(shí)有，它是在MPEG-2之后，制定的應(yīng)用在HDTV上的音視頻標(biāo)準(zhǔn)。但是由于MPEG-2大獲成功，已經(jīng)可以滿足需求，所以MPEG-3就被融合進(jìn)了MPEG-2。

那我們又該有疑問了，那接下來也不應(yīng)該是H.264/AVC吧，應(yīng)該是MPEG-4才對(duì)呀，這就涉及到我們今天的話題。所以在講H.264/AVC之前，我們就來聊聊MPEG-4。

1、MPEG-4

MPEG-4也稱視聽對(duì)象編碼（Coding of audio-visual objects）標(biāo)準(zhǔn)，注意跟MPEG-1和MPEG-2相比，它多了對(duì)象兩個(gè)字。它不僅吸收了MPEG-1和MPEG-2的許多特性，并且引入了視聽對(duì)象（audio-visual objects）編碼的概念。這里我們不用管視聽對(duì)象具體是指什么，因?yàn)樗⒉粫?huì)在接下來的H.264/AVC中出現(xiàn)。為什么呢？這就涉及到MPEG-4的組成部分了。

就像MPEG-1和MPEG-2一樣，MPEG-4由多個(gè)部分組成。而因?yàn)镸PEG-4應(yīng)用之廣，它在1998年第一版發(fā)布之后，又在1999年發(fā)布了第二版，并且在2000年正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而且即使現(xiàn)在，也在不斷更新和完善。介紹這一段的主要目的，不是為了說明MPEG-4有多牛逼，而是為了說明，正因如此，MPEG-4的多個(gè)部分，也有先來后到。比如Part 1和Part 31，Part 1肯定是最早發(fā)布的，而Part 31，直到最近也就是2014年才發(fā)布。

MPEG-4不只是一個(gè)音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，它還是多媒體的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。它的內(nèi)容包括，音視頻編解碼、字幕流文本格式、字體壓縮、3D圖形壓縮、Web視像編碼等。由此可見MPEG-4的范圍之廣，由于它的研究課題很多，大多數(shù)人并不會(huì)全盤學(xué)習(xí)。比如我們，只關(guān)心音視頻編解碼部分，而這部分對(duì)應(yīng)的Part分別為：Part 2（Visual）、Part 3（Audio）、Part 10（AVC）、Part 14（MP4），當(dāng)然為了了解MPEG-4，還會(huì)看一下Part 1（system），也就是系統(tǒng)部分。

注意到Part 2和Part 3，分別是視像和聲音部分，而這兩部分，也是最早發(fā)布的版本里囊括的。而我們前面說的對(duì)象編碼，就應(yīng)用在Part 2（Visual）里。所以當(dāng)我們說MPEG-4可視對(duì)象編碼的時(shí)候，一般指MPEG-4 Visual，也就是ISO/IEC 14496-2 Part2，其中14496是指MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的編號(hào)，2就是只Part 2，合起來就是14496-2。 如下圖：

圖中標(biāo)紅框的，是它們的第一次發(fā)版的時(shí)間，可以追溯到1999年，也就是MPEG-4的第二版就發(fā)布了。

不過我們并不準(zhǔn)備把精力放在MPEG-4 Visual上，因?yàn)樵谌缃竦膶?shí)際應(yīng)用中，還是H.264/AVC比較流行。我們前幾篇之所以講MPEG-1和MPEG-2，是因?yàn)樗鼈兡軌驗(yàn)槔斫釮.264/AVC提供幫助，但是MPEG-4 Visual包含新的對(duì)象編碼的知識(shí)，對(duì)理解H.264/AVC幫助較小，所以我們直接忽略，有興趣的自行翻閱資料即可。下面我們就開始介紹今天的主角：H.264/AVC

2、H.264/AVC

有的同學(xué)可能會(huì)覺得跳躍有點(diǎn)快，剛才還在說MPEG-4呢，怎么一下跳到H.264/AVC了。首先，這種感覺是正常的，因?yàn)槲疫€沒介紹一個(gè)關(guān)鍵的信息。從這篇文章開頭開始，我們?cè)谥vH.264/AVC的時(shí)候，都一直在把H.264 和 AVC連在一起寫出來，這樣寫其實(shí)是和它的起源有直接意義的。

我們?cè)谏厦嬷vMPEG-4的幾個(gè)比較重要的部分（Part）時(shí)，除了Part 2、Part 3，還有Part 10（AVC）和Part 14（MP4），Part 14一看就知道，這不就是大名鼎鼎的MP4格式嘛（關(guān)于MP4我們后面再介紹）。而另一個(gè)Part 10，后面?zhèn)渥锳VC，難道它跟H.264/AVC有關(guān)系？

恩，沒錯(cuò)，你猜對(duì)啦，事實(shí)確實(shí)是這樣。

MPEG-4 Part 10

這是維基百科上，關(guān)于MPEG-4 Part 10的介紹，請(qǐng)看標(biāo)紅框備注部分：一種視頻信號(hào)壓縮格式，在技術(shù)上和ITU-T H.264是一樣的。而AVC的意思是，Advanced Video Coding，也就是高級(jí)視頻編碼。它是在2003年發(fā)布的，這與我們?cè)贛PEG-1中，展示的編碼年表也是契合的：

國(guó)際視像編碼年表

這樣來看，ITU-T H.264和MPEG-4 AVC其實(shí)就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。之所以是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，是因?yàn)樗怯蒊TU-T VCEG（Video Coding Experts Group）專家組，和MPEG專家組，聯(lián)合開發(fā)的，因此才產(chǎn)生了H.264/AVC這樣的叫法。

H.264/AVC應(yīng)用非常廣泛，它可以把原始的RGB或YUV像素?cái)?shù)據(jù)，編碼為h.264裸流，而基于h.264裸流，我們還可以把它封裝為MP4、MKV等格式保存至本地，還可以使用傳輸協(xié)議進(jìn)行打包，在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行傳輸。這就是H.264/AVC目前的主流應(yīng)用，當(dāng)然這一段看不懂也沒關(guān)系，因?yàn)槲覀冎皇巧晕⒄雇胺降闹R(shí)路徑。

H.264/AVC相比之前的編碼標(biāo)準(zhǔn)，比如MPEG-1、MPEG-2，在結(jié)構(gòu)上并沒有明顯改變。但是它的編碼效率卻比它們高出不少，這是為什么呢？那是因?yàn)镠.264/AVC在之前的標(biāo)準(zhǔn)上，進(jìn)行了很多改進(jìn)，尤其是在各個(gè)主要功能模塊。雖然這些改動(dòng)并不大，但是這些改進(jìn)卻成為精華，使H.264/AVC的壓縮效率，是MPEG-2的2~3倍。有效的降低了在網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻數(shù)據(jù)的成本，并且之前使用MPEG-2的DVD和數(shù)字電視，也轉(zhuǎn)向了H.264/AVC。

下面就是H.264/AVC的主要改進(jìn)：

（1）幀間預(yù)測(cè)： 采用可變圖塊的幀間預(yù)測(cè)和移動(dòng)補(bǔ)償，注意是可變圖塊，之前標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)測(cè)圖塊大小為16x16像素，而改進(jìn)了之后，預(yù)測(cè)圖塊可小到4x4像素。這樣一來，移動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)精度就提高了。

（2）幀內(nèi)預(yù)測(cè)： 幀內(nèi)預(yù)測(cè)圖塊的大小，改進(jìn)成了可以為16x16的宏塊，也可以是4x4像素的圖塊，而且定義了多種預(yù)測(cè)方式。這樣做，就是為了找到最佳匹配的預(yù)測(cè)圖塊。

（3）采用整數(shù)變換： 這是從DCT演變來的變換，可以提高運(yùn)算速度。

（4）采用CAVLC和CABAC熵編碼： 名稱不用強(qiáng)記，只需知道它們都屬于熵編碼，并且比VLC（Variable Length Coding/可變長(zhǎng)度編碼）的編碼效率高就可以了。

（5）采用多參考幀和消除塊狀失真的濾波技術(shù)： 塊狀失真就是指當(dāng)壓縮率過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致重構(gòu)圖像出現(xiàn)塊狀外觀現(xiàn)象。而消除這一現(xiàn)象使用的濾波技術(shù)，如果你不打算深入學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理，可以先不用管。

可以看到，這些改進(jìn)里雖然動(dòng)靜不大，但是每一個(gè)都影響較大。尤其是前1、2條，16x16的預(yù)測(cè)圖塊，可以小到4x4，這畢然會(huì)使移動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)精度大大提高，從而影響一組預(yù)測(cè)圖像，這就類似蝴蝶效應(yīng)的威力！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的H.264/AVC简介的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。