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浅谈H.264视频编码标准的关键技术
戴静’张顺玲李秋京马艳杰1
(1.华北理工大学迁安学院河北迁安064400;2.开滦赵各庄矿劳动服务公司河北唐山063102)
学术论坛
摘要：随着无线通信技术的日益发展，针对无线网络的视频传输逐渐成为了多媒体领成研究的热点问题，无线网络的视频监控系统会得到广泛使用。H.264是最新的国际视频编码标准，通过许多的新技术来提高编码的性能。本文对H.264中的慎内预测和慎间预测、整数变换与量化、端编码关键技术进行详绍介绍。
关键词:H.264慎内预测锁间预测摘编码
中图分类号：TN919.81
文献标识码：A
随着无线通信技术和多媒体技术的飞速发展，不断涌现出越来越多的数字视频业务。视频的编码技术成为了人们研究的热点问题。目前，视频编码技术可以分成两大部分，分别是由ISO/IEC制定的MPEG-x系列和由ITUT-T制定的H.26x系列。所有的视频编码技术所要解决的共同间题就是用最少的存储容量来保证最好的图像质量。传统的视频编码技术在实用的过程中总是会出现或多或少的问题，为此，ISO/IEC和ITUT-T两大国际标准化组织建立了联合
视频工作组，提出了一种最新的国际视频编码标准H.264。 1H.264视频压缩编码原理
在编码过程中，将视频顿分为赖内编码和间编码两种模式。针对顿内编码模式，其预测值是由当前顿内已编码的宏块经过运动补偿得到的。编码流程为：首先变换和量化残差数据，其次对量化后的数据进行算数编码和变长编码，最后生成用于后继块编码参考的重构块。针对顿间编码模式，其预测值是通过与当前宏块相邻的重构块解码后重建的上例和左侧像素点的值来决定的。编码流程为：首先进行运动估计，其次通过运动补偿产生残差数据，最后对残差数据进行变换、量化、编码。
图14×4亮度块预测模式
0(量面)
水平
2/DO an(H+y
图216×16亮度预测模式
收稿日期：2016-04-22
3(平面)
文章编号：1007-9416(2016)07-0233-01 2H.264编码关键技术研究
2.1慎内预测编码
对比其他的编码技术，H.264提供了更多不同的工具来降低码率。赖内预测是运用相邻块的像素来对当前块进行预测，是一种空间域上的编码算法。针对4×4亮度块有9种预测模式，如图1所示。
针对16×16亮度块有4种预测模式，分别为垂直模式，水平模式，平均模式以及平面模式，具体预测模式如图2所示。
2.2间预测编码
为了提高运动估计和运动补偿的精度和速度，在H.264中允许编码器使用前一颠用于运动估计。在运动预测中，宏块的分解不再只是4×4和16×16两种模式，面是可以分解成1个16×16.2个16×8. 2个8×16或者4个8×8四种形式，编码率得到了提升。
2.3整数变换和量化
整数变换是指H.264对顿内或者慎间预测的残差进行离散余弦变换(DiscreteCosineTransform，DCT)编码。进行量化的原因是尽可能减少图像编码长度和图像中允余的信息来降低码流，并能保证视频质量的不下降。在H.264压缩标准中将整数变换编码和量化
两个过程结合在一起。 2.4烯编码
在H.264标准中使用了UVLC(UniversalVariable Length Coding)和CABAC(Contextbased Adaptive Binary Arithmetic Coding)两种摘编码方法对残差系数进行编码。其中，UVLC算法筒单，但是对于时间要求很严格，效率低。CABAC编码减少了块编码
的相关性余，编码效率高，但是计算起来相对比较复杂。 3结语
H.264是新一代的视频编解码标准，与现有的H.263和MPEG-2相比拥有很强的编码优势。H.264编码效率高，可以很好地提升压缩率。随着无线技术和多媒体技术的日益发展，H.264视频编解码标
准将会拥有更加广的应用空间。参考文献
[1]聂晓波.基于H.264压缩域的视频水印算法研究[D].河北工业大学.2014.
[2]谢涛.基于视频压缩标准H.264的研究及应用[D].中南民族大学, 2009.
基金项目：华北理工大学科学研究基金资助(Z201541)
作者简介：载静(1988一),女，河北泰皇岛人,硕士率业于河北工业大学，助教,现就职于华北理工大学迁安学院，研究方向：电气自动化技术。
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