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H.264標準

H.264標準是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO/IEC(國際標準化組織/國際電工委員會)的MPEG(活動圖像專家組)聯合開發的一個新的數字視頻編碼標準，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。該標準1998年1月份開始征集草案，1999年9月完成第1個草案，2002年7月形成CD版，預計2002年內通過。

H.264標準的主要特點在于：編碼效率高，在相同的重建圖像質量下，能夠比H.263標準節約50％左右的碼率；網絡適應性強，增加差錯恢復能力和網絡友好性，其重點放在IP和無線網絡的應用上；語法描述簡單，回歸簡潔的設計原則，避免過多的選項和配置。

H.264標準稟承了以往視頻標準的混合編碼的構架，可分為負責壓縮的視頻編碼層(VCL)和負責網絡傳輸的網絡提取層(NAL)。H.264標準除支持傳統的I幀、P幀和B幀外，還定義了SP幀，可以在不同的視頻流或同一個視頻流的不同部分進行切換。

該標準支持16×16、8×8、4×4等7種子塊劃分模式，還支持多幀參考，允許編碼器在編碼每一幀圖像時使用一幀以上的先前已編碼圖像作為參考幀，支持1/4和1/8像素精度的運動矢量。它還使用基于4×4塊的整數變換和反變換以減少復雜度。熵編碼采用通用變長編碼或內容自適應的二進算術編碼器。此外還采用了去塊效應濾波器、幀內預測等先進技術。

H.264標準具有廣闊的應用前景，如應用于實時雙向通信、因特網視頻、視頻存儲轉發服務、異構網上的多點通信等。□

信源信道聯合編碼

信源編碼是一個數據壓縮的過程，其目的是盡可能地將信源中的冗余度去掉；而信道編碼則是一個增加冗余的過程，通過適當加入冗余度來達到抵抗信道噪聲、保護傳輸數據的目的。從冗余度的角度看，這兩個過程剛好相反。信息論原理指出，在通信系統中，信源編碼和信道編碼可以分別進行最優化處理而不會影響系統的總體性能。但這只是理論上的結論，它是有條件成立的，例如它要求系統支持無限長的編碼碼字和編解碼時延，并且僅對點對點的通信適用。這些條件往往是實際所不允許的，因而這種設計方式也難使系統性能達到最優。

信源信道聯合編碼(JSCC)的方法可以克服上述缺陷，其設計原則是以一定信道誤碼統計特性為條件，通過對信源信道聯合優化設計，對于特定的信源和信道特性達到最小化傳輸誤差的結果，獲得最優的端對端傳輸性能。例如，常用的方法之一就是聯合設計信源編碼器和信道編碼器的碼字，可以有效地將信源和信道編碼器結合成一個信源信道編碼器；還可以在較低層次上將信源編碼器和信道編碼器組合在一起，其本質也是聯合設計信源和信道編碼器。

信源信道聯合編碼的應用范圍已經越來越廣泛，信源信道編碼器編碼模式的選擇、各種編碼參數的調整等都可以依據信源屬性和信道統計特征自適應地調整。□

多描述編碼

多描述編碼(MDC)可歸結為這個問題：當一個信源被兩個(或更多)描述所表示時，對這兩個描述分開解碼和聯合解碼時的失真下界是什么？對此，在工程應用中稱之為多信道問題，在信息理論界稱之為多描述問題。

在視頻壓縮編碼中，多描述編碼是針對單描述編碼而言的。傳統的視頻編碼是單描述編碼，即對應一個視頻源只有一個碼流。在這種情況下，如果這個碼流遭到破壞，則解碼端就無法將它解碼顯示；如果未遭到誤碼，其解碼出來的圖像質量是固定的(由編碼器決定的)。一般來說，這種方法難以適應誤碼多發環境的信號傳輸。

多描述編碼方法是將同一視頻源編碼為多個碼流，每個碼流就是這個視頻流的一個描述，形成多重描述。將這些描述分別通過多個相對獨立的信道傳送到接收端。接收端接收到任何一個描述(碼流)都可以恢復出一定質量的圖像，接收端收到的描述越多，這些描述加起來形成的圖像質量就越高。

在傳輸中，每個描述占用一個信道，所有信道同時出錯的概率很小，因而多描述的視頻編碼方法可以適應傳輸條件惡劣的信道，尤其是IP或無線信道。多描述所借助的多信道既可以是真實的多個物理信道，也可以是一個物理信道經交織或頻分復用所形成的多個邏輯信道。多描述編碼的總體效率比單描述編碼低，但用這一代價換來的是在誤碼多發環境中視頻傳輸的健壯性大大增強。■