詞語解釋
H264是一種視頻編碼標準，它是由國際電信聯(lián)盟（ITU-T）和國際電視聯(lián)盟（ISO / IEC）聯(lián)合發(fā)布的視頻壓縮標準，也是目前最流行的視頻編碼標準之一。 H264是一種高效的視頻編碼標準，它可以將視頻數據壓縮到更小的文件大小，從而提高傳輸速度和節(jié)省帶寬。H264編碼標準的優(yōu)勢在于可以在更小的文件大小中保持較高的畫質，從而提高了視頻傳輸的質量。 H264在通信中的應用非常廣泛，它可以用于視頻會議、視頻監(jiān)控、視頻編碼和視頻轉碼等應用。H264可以用于實時視頻傳輸，如視頻監(jiān)控、視頻會議等，這些應用需要高質量的視頻傳輸，而H264的高效率可以滿足這一要求。H264也可以用于視頻編碼和視頻轉碼，它可以將視頻數據壓縮到更小的文件大小，從而提高傳輸速度和節(jié)省帶寬。 H264編碼標準的優(yōu)勢在于可以在更小的文件大小中保持較高的畫質，從而提高了視頻傳輸的質量。H264的高效率可以滿足實時視頻傳輸的要求，而且可以將視頻數據壓縮到更小的文件大小，從而提高傳輸速度和節(jié)省帶寬。因此，H264在通信中的應用非常廣泛，可以滿足各種不同的應用需求。 一、H.264與其他標準的比較 1.1 在畫質上 H.264概述隨著市場的需求，在盡可能低的存儲情況下獲得好的圖像質量和低帶寬圖像快速傳輸已成為視頻壓縮的兩大難 題。為此IEO/IEC/和ITU-T兩大國際標準化組織聯(lián)手制定了新一代視頻壓縮標準H.264。 1.2 在編碼上 H.264和以前的標準一樣，也是DPCM加變換編碼的混合編碼模式。但它采用“回歸基本”的簡潔設計，不用眾多的選 項，獲得比MEPG-4好得多的壓縮性能；H.264加強了對各種信道的適應能力，采用“網絡友好”的結構和語法，有利于 對誤友和丟包的處理；H.264應用目標范圍較寬，可以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸（存儲）場合的需求。 1.3 在技術上 H.264標準中有多個閃光之處，如統(tǒng)一的VLC符號編碼，高精度、多模式的位移估計，基于4塊的整數變換、分層的編碼語法等。這些措施使得H.264得算法 具有很高的編碼效率，在相同的重建圖像質量下，能夠比H.263節(jié)約50%左右的碼率。H.264的碼流結構網絡適應性強，增加了差錯恢復能力，能夠很好地適 應IP和無線網絡的應用。 1.4 在傳輸上 H.264能以較低的數據速率傳送基于聯(lián)網協(xié)議（IP）的視頻流，在視頻質量、壓縮效率和數據包恢復丟失等方面，超越了現有的MPEG-2、MPEG-4和H.26x 視頻通訊標準，更適合窄帶傳輸。 1.5 在算法上 MPEG-1標準視頻編碼部分的基本得法與H.261/ H.263相似，也采用運動補償的幀間預測、二維DCT、VLC游程編碼等措施。此外還引入了幀內幀（I）、預 測幀（P）、雙向預測幀（B）和直流幀（D）等概念，進一步提高了編碼效率。在MPEG-1的基礎上，MPEG-2標準在提高圖像分辨率、兼容數字電視等方 面做了一些改進，例如它的運動適量的精度為半像素；在編碼運算中（如運動估計和DCT）區(qū)分“幀”和“場”；引入了編碼的可分級性技術，如空間可分 級性、時間可分級性和信噪比可分級性等。近年推出的MPEG-4標準引入了基于視聽對象（AVO：Audio-Visual Object）的編碼，大提高了視頻通信的交互 能力和編碼效率。MPEG-4中還采用了一些新的技術，如形狀編碼、自適應DCT、任意開頭視頻對象編碼等。但是MPEG-4的基本視頻編碼器還屬于和3相似 的一類混合編碼器。 1.6 總體上講 MPEG毓標準從針對存儲媒體的應用發(fā)展到適應傳輸媒體的應用，其核心視頻編碼的基本框架是和H.261一致的，其中引人注目的MPEG-4的 “基于對象的 編碼”部分由于尚有技術障礙，目前還難以普遍應用。因此，在此基礎上發(fā)展起來的新的視頻編碼建議H.264克服了前者的弱點，在混合編碼的框架下引入 了新的編碼方式，提高了編碼效率，在低碼流下可達到優(yōu)質圖像質量。 二、H.264的技術特點 2.1 分層設計 視頻編碼層具有高效的視頻內容表示功能： 網絡提取層將網絡中所需要的數據進行打包和傳送； 2.2 高精度、多模式運動設計 支持1/4或1/8像素精度的運動矢量； 多模式的靈活和細致的劃分，大提高了運動估計的精確程度； 多幀參考技術； 2.3 幀內預測功能 在空間域進行預測編碼算法，以便取得更有效的壓縮： 2.4 4×4塊的整數變換 由于用二變換塊的尺寸縮小，運動物體的劃分更精確，這樣，不但變換計算量比較小，而且在運動物體邊緣處的銜接誤疾差也大為減�。� 為了提高碼率控制的能力，量化步長的變化的幅度控制在125%左右，而不是以不變的增幅變化。為了強調彩色的逼真性，對色度系數采用了較小量化長； 2.5 統(tǒng)一的VLC 為快速再同步而經過優(yōu)化的，可以有效防止誤碼。 三、H.264在監(jiān)控的應用 3.1 TOYA SDVR 7IV 系統(tǒng)簡介 TOYA SDVR 7IV 是采用止前最為先進H.264視頻壓縮算法的專業(yè)數字監(jiān)控產品，具有強大的視頻/音頻壓縮引擎，與MPEG-4壓縮方式的硬盤錄像機相比， 壓縮比可提高近30%，大大提高了存儲和網絡傳輸帶寬，同理采用新的算法極大地抑制了由于攝像機噪聲導致的圖像失真，背景流動現象，便圖像質量更加 清晰。H.264產品的推出無疑又使我國的數字監(jiān)控技術上了一個新的臺階。 系統(tǒng)采用最先進的H264視頻壓縮技術和G。729的音頻壓縮技術，實現超大無損壓縮。具備本地實時監(jiān)視、音視頻同步壓縮存儲、組合報警、有線或無線網 絡傳輸、管理權限設置等多種功能，單個本地系統(tǒng)可完成顯示16路監(jiān)控畫面、每路可單獨放大和切換，查詢錄象記錄及進行回放。每個本地系統(tǒng)均可通過不 同的網絡方式組成有線或無線數字監(jiān)控系統(tǒng)。 3.2 TOYA SDVR 7IV 系統(tǒng)主要特點 采用時間最先進的H.264視頻編碼技術，具有高清晰度的畫質； 在壓縮處理過程中使用多種專用技術，保證以最低碼流達到最佳畫質，采用幀內壓縮，絕無馬賽克出現； 提供多種圖像處理方法，加強噪音信號的過濾，畫面更平滑。 可同時支持H.264、MPEG-4壓縮格式； 實時壓縮、實時預覽、實時回放； 支持IBP幀多種組合/量化模式，圖像壓縮比更大； 在壓縮過程中，可動態(tài)抽幀，可隨時恢復，進一步減少存儲空間； 預覽、壓縮不占用CPU時間，互不干擾； 可動態(tài)精確設置多種視音頻壓縮參數，達到最佳視聽效果； 碼流可調，占用硬盤空間最少可達40兆每小時； 工藝精良，結構穩(wěn)定；低功耗，發(fā)熱少，系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性高； 3.3 主要技術規(guī)格 壓縮畫面以及分辨，支持CIF/QCIF，圖像分辨率352X288，圖像壓縮 壓縮格式：支持H.264、MPEG-4壓縮格式； 壓縮幀率：1-25幀可調 壓縮碼率：64K~2Mbit/秒，支持CBRVBRHybrid 三種碼率控制方式：變碼流、動碼流、混合碼流 網絡傳輸 支持PSTN/DDN/LAN/WAN等網絡遠程傳輸與控制 每個服務器支持32路TCP/UDP傳輸，組播無限制 3.4 系統(tǒng)功能 多畫面分割：單路、四路、九路、十六路、全屏顯示等多種畫面分割； 采用錄象方式；常規(guī)錄象，動態(tài)錄象，視頻移動報警錄象，定時錄象； 字符/時間疊加功能：可以在每一路視頻上疊加地點信息，便于查詢； 多用戶管理：可設置多級管理員權限； 工作日志：詳細記錄系統(tǒng)工作狀態(tài)，方便用戶管理； 報警：具有報警輸入/輸出功能，單獨設置報警區(qū)域和靈敏度 圖像亮度/對比度/色度/飽和度隨時可調 支持G.729標準音頻壓縮，線性音頻輸入，音質好，占硬盤空間少 回放檢索：根據時間、日期、攝象機編號分別回放檢索 3.5 TOYA SDVR 7IV系統(tǒng)應用 技術的成熟和不斷人性化的設計，使得本系統(tǒng)得以全方位進入金融、保險等特殊領域，而且在全能樓宇、文化教育、醫(yī)學研究、交通指揮管制、在建工程管 理、惡劣工況管理、海關及公、檢、法商業(yè)貿易等諸多領域得到了廣泛的應用。
一、H.264與其他標準的比較 1.1 在畫質上 H.264概述隨著市場的需求，在盡可能低的存儲情況下獲得好的圖像質量和低帶寬圖像快速傳輸已成為視頻壓縮的兩大難 題。為此IEO/IEC/和ITU-T兩大國際標準化組織聯(lián)手制定了新一代視頻壓縮標準H.264。 1.2 在編碼上 H.264和以前的標準一樣，也是DPCM加變換編碼的混合編碼模式。但它采用“回歸基本”的簡潔設計，不用眾多的選 項，獲得比MEPG-4好得多的壓縮性能；H.264加強了對各種信道的適應能力，采用“網絡友好”的結構和語法，有利于 對誤友和丟包的處理；H.264應用目標范圍較寬，可以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸（存儲）場合的需求。 1.3 在技術上 H.264標準中有多個閃光之處，如統(tǒng)一的VLC符號編碼，高精度、多模式的位移估計，基于4塊的整數變換、分層的編碼語法等。這些措施使得H.264得算法 具有很高的編碼效率，在相同的重建圖像質量下，能夠比H.263節(jié)約50%左右的碼率。H.264的碼流結構網絡適應性強，增加了差錯恢復能力，能夠很好地適 應IP和無線網絡的應用。 1.4 在傳輸上 H.264能以較低的數據速率傳送基于聯(lián)網協(xié)議（IP）的視頻流，在視頻質量、壓縮效率和數據包恢復丟失等方面，超越了現有的MPEG-2、MPEG-4和H.26x 視頻通訊標準，更適合窄帶傳輸。 1.5 在算法上 MPEG-1標準視頻編碼部分的基本得法與H.261/ H.263相似，也采用運動補償的幀間預測、二維DCT、VLC游程編碼等措施。此外還引入了幀內幀（I）、預 測幀（P）、雙向預測幀（B）和直流幀（D）等概念，進一步提高了編碼效率。在MPEG-1的基礎上，MPEG-2標準在提高圖像分辨率、兼容數字電視等方 面做了一些改進，例如它的運動適量的精度為半像素；在編碼運算中（如運動估計和DCT）區(qū)分“幀”和“場”；引入了編碼的可分級性技術，如空間可分 級性、時間可分級性和信噪比可分級性等。近年推出的MPEG-4標準引入了基于視聽對象（AVO：Audio-Visual Object）的編碼，大提高了視頻通信的交互 能力和編碼效率。MPEG-4中還采用了一些新的技術，如形狀編碼、自適應DCT、任意開頭視頻對象編碼等。但是MPEG-4的基本視頻編碼器還屬于和3相似 的一類混合編碼器。 1.6 總體上講 MPEG毓標準從針對存儲媒體的應用發(fā)展到適應傳輸媒體的應用，其核心視頻編碼的基本框架是和H.261一致的，其中引人注目的MPEG-4的 “基于對象的 編碼”部分由于尚有技術障礙，目前還難以普遍應用。因此，在此基礎上發(fā)展起來的新的視頻編碼建議H.264克服了前者的弱點，在混合編碼的框架下引入 了新的編碼方式，提高了編碼效率，在低碼流下可達到優(yōu)質圖像質量。 二、H.264的技術特點 2.1 分層設計 視頻編碼層具有高效的視頻內容表示功能： 網絡提取層將網絡中所需要的數據進行打包和傳送； 2.2 高精度、多模式運動設計 支持1/4或1/8像素精度的運動矢量； 多模式的靈活和細致的劃分，大提高了運動估計的精確程度； 多幀參考技術； 2.3 幀內預測功能 在空間域進行預測編碼算法，以便取得更有效的壓縮： 2.4 4×4塊的整數變換 由于用二變換塊的尺寸縮小，運動物體的劃分更精確，這樣，不但變換計算量比較小，而且在運動物體邊緣處的銜接誤疾差也大為減�。� 為了提高碼率控制的能力，量化步長的變化的幅度控制在125%左右，而不是以不變的增幅變化。為了強調彩色的逼真性，對色度系數采用了較小量化長； 2.5 統(tǒng)一的VLC 為快速再同步而經過優(yōu)化的，可以有效防止誤碼。 三、H.264在監(jiān)控的應用 3.1 TOYA SDVR 7IV 系統(tǒng)簡介 TOYA SDVR 7IV 是采用止前最為先進H.264視頻壓縮算法的專業(yè)數字監(jiān)控產品，具有強大的視頻/音頻壓縮引擎，與MPEG-4壓縮方式的硬盤錄像機相比， 壓縮比可提高近30%，大大提高了存儲和網絡傳輸帶寬，同理采用新的算法極大地抑制了由于攝像機噪聲導致的圖像失真，背景流動現象，便圖像質量更加 清晰。H.264產品的推出無疑又使我國的數字監(jiān)控技術上了一個新的臺階。 系統(tǒng)采用最先進的H264視頻壓縮技術和G。729的音頻壓縮技術，實現超大無損壓縮。具備本地實時監(jiān)視、音視頻同步壓縮存儲、組合報警、有線或無線網 絡傳輸、管理權限設置等多種功能，單個本地系統(tǒng)可完成顯示16路監(jiān)控畫面、每路可單獨放大和切換，查詢錄象記錄及進行回放。每個本地系統(tǒng)均可通過不 同的網絡方式組成有線或無線數字監(jiān)控系統(tǒng)。 3.2 TOYA SDVR 7IV 系統(tǒng)主要特點 采用時間最先進的H.264視頻編碼技術，具有高清晰度的畫質； 在壓縮處理過程中使用多種專用技術，保證以最低碼流達到最佳畫質，采用幀內壓縮，絕無馬賽克出現； 提供多種圖像處理方法，加強噪音信號的過濾，畫面更平滑。 可同時支持H.264、MPEG-4壓縮格式； 實時壓縮、實時預覽、實時回放； 支持IBP幀多種組合/量化模式，圖像壓縮比更大； 在壓縮過程中，可動態(tài)抽幀，可隨時恢復，進一步減少存儲空間； 預覽、壓縮不占用CPU時間，互不干擾； 可動態(tài)精確設置多種視音頻壓縮參數，達到最佳視聽效果； 碼流可調，占用硬盤空間最少可達40兆每小時； 工藝精良，結構穩(wěn)定；低功耗，發(fā)熱少，系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性高； 3.3 主要技術規(guī)格 壓縮畫面以及分辨，支持CIF/QCIF，圖像分辨率352X288，圖像壓縮 壓縮格式：支持H.264、MPEG-4壓縮格式； 壓縮幀率：1-25幀可調 壓縮碼率：64K~2Mbit/秒，支持CBRVBRHybrid 三種碼率控制方式：變碼流、動碼流、混合碼流 網絡傳輸 支持PSTN/DDN/LAN/WAN等網絡遠程傳輸與控制 每個服務器支持32路TCP/UDP傳輸，組播無限制 3.4 系統(tǒng)功能 多畫面分割：單路、四路、九路、十六路、全屏顯示等多種畫面分割； 采用錄象方式；常規(guī)錄象，動態(tài)錄象，視頻移動報警錄象，定時錄象； 字符/時間疊加功能：可以在每一路視頻上疊加地點信息，便于查詢； 多用戶管理：可設置多級管理員權限； 工作日志：詳細記錄系統(tǒng)工作狀態(tài)，方便用戶管理； 報警：具有報警輸入/輸出功能，單獨設置報警區(qū)域和靈敏度 圖像亮度/對比度/色度/飽和度隨時可調 支持G.729標準音頻壓縮，線性音頻輸入，音質好，占硬盤空間少 回放檢索：根據時間、日期、攝象機編號分別回放檢索 3.5 TOYA SDVR 7IV系統(tǒng)應用 技術的成熟和不斷人性化的設計，使得本系統(tǒng)得以全方位進入金融、保險等特殊領域，而且在全能樓宇、文化教育、醫(yī)學研究、交通指揮管制、在建工程管 理、惡劣工況管理、海關及公、檢、法商業(yè)貿易等諸多領域得到了廣泛的應用。
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