【正确答案】H.264标准的主要特性如下:
1)H.264视频编码结构从功能和算法上分为两层设计,即视频编码层(VCL)和网络抽象层(NAL)。VCL负责高效的视频编码压缩,是视频编码的核心,其中包含许多实现差错恢复的工具,并采用了大量先进的视频编码技术以提高编码效率。NAL将经过VCL编码的视频流进行进一步分割和打包封装,提供对不同网络性能匹配的自适应处理能力,负责网络的适配,提供“网络友好性”。
2)采用基于空间域的帧内预测编码,将相邻块边沿的已编码重建的像素值直接进行外推,作为对当前块帧内编码图像的预测值,更有效地去除相邻块之间的相关性,极大地提高了帧内编码的效率。
3)支持可变的块尺寸及更小尺寸块的运动补偿预测。在H.264/AVC中,可灵活选择块大小进行运动补偿,支持16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8和4×4等7种宏块划分模式。
4)支持高精度的亚像素运动估计。在H.264中,对于亮度分量,采用1/4像素精度的运动估计;对于色度分量,采用1/8像素精度的运动估计。
5)采用多参考帧的运动补偿预测。在MPEG-2、H.263等标准中,P帧只采用前一帧进行预测,B帧只采用相邻的两帧进行预测。而H.264采用更为有效的多帧运动估计,即在编码器的缓存中存有多个刚刚编码好的参考帧(最多5帧),编码器从其中选择一个预测效果最好的参考帧,并指出是哪一帧被用于预测的,这样就可获得比只用上一个刚刚编码好的帧作为预测帧更好的编码效果。多参考帧预测对周期性运动和背景切换来说能够提供更好的预测效果,而且有助于比特流的恢复。
6)加权预测。H.264允许对P或B条带中宏块运动补偿预测像素值进行加权修改,在运动补偿预测前,使用加权因子来缩放每个预测样点值。
7)H.264引入了去块效应环路滤波器,可有效消除块效应。
8)整数变换与量化。H.264标准在变换编码上做了较大的改进,它摒弃了在多个标准中普遍采用的8×8DCT,而采用一种4×4整数变换来对帧内预测和帧间预测的差值数据进行变换编码。选择4×4整数编码,一方面是为了配合帧间预测中所采用的变尺寸块匹配算法,以及帧内预测编码算法中的最小预测单元的大小;另一方面,这种变换是基于整数运算的变换,其算法中只需要加法和移位运算,因此运算速度快,并且在反变换过程中不会出现失配问题。同时,H.264标准根据这种整数变换运算上的特点,将更为精细的量化过程与变换过程相结合,可以进一步减少运算复杂度,从而提高该编码环节的整体性能。
9)H.264提供了两种改进的熵编码方案:基于上下文的自适应变长编码(CAVLC)和基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)。
10)在H.264标准中,根据编码方式和作用的不同,定义了以下的片(Slice)类型:
·I片:I片内的所有宏块均使用帧内编码模式。
·P片:除了可以采用帧内编码模式外,P片中的宏块还可以采用帧间预测编码模式,但只能采用一个前向运动矢量。
·B片:除了可以采用P片的所有编码模式外,B片的宏块还可以采用具有两个运动矢量的双向预测编码模式。
·SP片:切换的P片。目的是在不引起类似插入I片所带来的数码率开销的情况下,实现码流间的切换。SP片采用了运动补偿技术,适用于同一内容不同质量的视频码流间的切换。
·SI片:切换的I片。SI片采用了帧内预测技术代替SP片的运动补偿技术,用于不同内容的视频码流间的切换。
【答案解析】