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，我們該會疑問，接下來不應該是MPEG-3嘛？沒錯，事實上MPEG-3確實有，它是在MPEG-2之后，制定的應用在HDTV上的音視頻標準。但是由于MPEG-2大獲成功，已經可以滿足需求，所以MPEG-3就被融合進了MPEG-2。

那我們又該有疑問了，那接下來也不應該是H.264/AVC吧，應該是MPEG-4才對呀，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也稱視聽對象編碼（Coding of audio-visual objects）標準，注意跟MPEG-1和MPEG-2相比，它多了對象兩個字。它不僅吸收了MPEG-1和MPEG-2的許多特性，并且引入了視聽對象（audio-visual objects）編碼的概念。這里我們不用管視聽對象具體是指什么，因為它并不會在接下來的H.264/AVC中出現。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由多個部分組成。而因為MPEG-4應用之廣，它在1998年第一版發布之后，又在1999年發布了第二版，并且在2000年正式成為國際標準，而且即使現在，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的多個部分，也有先來后到。比如Part 1和Part 31，Part 1肯定是最早發布的，而Part 31，直到最近也就是2014年才發布。

MPEG-4不只是一個音視頻編解碼標準，它還是多媒體的應用標準。它的內容包括，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，大多數人并不會全盤學習。比如我們，只關心音視頻編解碼部分，而這部分對應的Part分別為：Part 2（Visual）、Part 3（Audio）、Part 10（AVC）、Part 14（MP4），當然為了了解MPEG-4，還會看一下Part 1（system），也就是系統部分。

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

圖中標紅框的，是它們的第一次發版的時間，可以追溯到1999年，也就是MPEG-4的第二版就發布了。

不過我們并不準備把精力放在MPEG-4 Visual上，因為在如今的實際應用中，還是H.264/AVC比較流行。我們前幾篇之所以講MPEG-1和MPEG-2，是因為它們能夠為理解H.264/AVC提供幫助，但是MPEG-4 Visual包含新的對象編碼的知識，對理解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

有的同學可能會覺得跳躍有點快，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，因為我還沒介紹一個關鍵的信息。從這篇文章開頭開始，我們在講H.264/AVC的時候，都一直在把H.264 和 AVC連在一起寫出來，這樣寫其實是和它的起源有直接意義的。

我們在上面講MPEG-4的幾個比較重要的部分（Part）時，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（關于MP4我們后面再介紹）。而另一個Part 10，后面備注為AVC，難道它跟H.264/AVC有關系？

恩，沒錯，你猜對啦，事實確實是這樣。

MPEG-4 Part 10

這是維基百科上，關于MPEG-4 Part 10的介紹，請看標紅框備注部分：一種視頻信號壓縮格式，在技術上和ITU-T H.264是一樣的。而AVC的意思是，Advanced Video Coding，也就是高級視頻編碼。它是在2003年發布的，這與我們在MPEG-1中，展示的編碼年表也是契合的：

國際視像編碼年表

這樣來看，ITU-T H.264和MPEG-4 AVC其實就是一個標準。之所以是一個標準，是因為它是由ITU-T VCEG（Video Coding Experts Group）專家組，和MPEG專家組，聯合開發的，因此才產生了H.264/AVC這樣的叫法。

H.264/AVC應用非常廣泛，它可以把原始的RGB或YUV像素數據，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，還可以使用傳輸協議進行打包，在互聯網上進行傳輸。這就是H.264/AVC目前的主流應用，當然這一段看不懂也沒關系，因為我們只是稍微展望前方的知識路徑。

H.264/AVC相比之前的編碼標準，比如MPEG-1、MPEG-2，在結構上并沒有明顯改變。但是它的編碼效率卻比它們高出不少，這是為什么呢？那是因為H.264/AVC在之前的標準上，進行了很多改進，尤其是在各個主要功能模塊。雖然這些改動并不大，但是這些改進卻成為精華，使H.264/AVC的壓縮效率，是MPEG-2的2~3倍。有效的降低了在網絡上傳輸視頻數據的成本，并且之前使用MPEG-2的DVD和數字電視，也轉向了H.264/AVC。

下面就是H.264/AVC的主要改進：

（1）幀間預測： 采用可變圖塊的幀間預測和移動補償，注意是可變圖塊，之前標準的預測圖塊大小為16x16像素，而改進了之后，預測圖塊可小到4x4像素。這樣一來，移動矢量的預測精度就提高了。

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

（3）采用整數變換： 這是從DCT演變來的變換，可以提高運算速度。

（4）采用CAVLC和CABAC熵編碼： 名稱不用強記，只需知道它們都屬于熵編碼，并且比VLC（Variable Length Coding/可變長度編碼）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： 塊狀失真就是指當壓縮率過高時，會導致重構圖像出現塊狀外觀現象。而消除這一現象使用的濾波技術，如果你不打算深入學習數字圖像處理，可以先不用管。

可以看到，這些改進里雖然動靜不大，但是每一個都影響較大。尤其是前1、2條，16x16的預測圖塊，可以小到4x4，這畢然會使移動矢量的預測精度大大提高，從而影響一組預測圖像，這就類似蝴蝶效應的威力！

總結

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

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