H.264是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)共同提出的繼MPEG4之后的新一代數(shù)字視頻壓縮格式，它既保留了以往壓縮技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和精華，又具有其他壓縮技術(shù)無(wú)法比擬的許多優(yōu)點(diǎn)：
1、低碼流(Low Bit Rate)：和MPEG2和MPEG4 ASP等壓縮技術(shù)相比，在同等圖像質(zhì)量下，采用H.264技術(shù)壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8， MPEG4的1/3。顯然，H.264壓縮技術(shù)的采用將大大節(jié)省用戶的下載時(shí)間和數(shù)據(jù)流量收費(fèi)。
2、高質(zhì)量的圖象：H.264能提供連續(xù)、流暢的高質(zhì)量圖象(DVD質(zhì)量)。
3、容錯(cuò)能力強(qiáng)：H.264提供了解決在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下容易發(fā)生的丟包等錯(cuò)誤的必要工具。
4、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)：H.264提供了網(wǎng)絡(luò)抽取層(Network Abstraction Layer), 使得采用H.264壓縮的視頻圖像能容易地在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸(例如互聯(lián)網(wǎng)，CDMA，GPRS，WCDMA，CDMA2000等)。
而針對(duì)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻需要網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶匦?，H.264算法在概念上可以分為兩層：視頻編碼層(VCL：Video Coding Layer)負(fù)責(zé)高效的視頻內(nèi)容表示，網(wǎng)絡(luò)提取層(NAL：Network Abstraction Layer)負(fù)責(zé)以網(wǎng)絡(luò)所要求的恰當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和傳送。在VCL和NAL之間定義了一個(gè)基于分組方式的接口，打包和相應(yīng)的信令屬于NAL的一部分。這樣，高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性的任務(wù)分別由VCL和NAL來(lái)完成。
VCL層包括基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償混合編碼和一些新特性。與前面的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)一樣，H.264沒(méi)有把前處理和后處理等功能包括在草案中，這樣可以增加標(biāo)準(zhǔn)的靈活性。
NAL負(fù)責(zé)使用下層網(wǎng)絡(luò)的分段格式來(lái)封裝數(shù)據(jù)，包括組幀、邏輯信道的信令、定時(shí)信息的利用或序列結(jié)束信號(hào)等。例如，NAL支持視頻在電路交換信道上的傳輸格式，支持視頻在Internet上利用RTP/UDP/IP傳輸?shù)母袷健AL包括自己的頭部信息、段結(jié)構(gòu)信息和實(shí)際載荷信息，即上層的VCL數(shù)據(jù)。(如果采用數(shù)據(jù)分割技術(shù)，數(shù)據(jù)可能由幾個(gè)部分組成)。
H.264 規(guī)范中包含了用于差錯(cuò)消除的工具，便于壓縮視頻在誤碼、丟包多發(fā)環(huán)境中傳輸，如移動(dòng)信道或IP信道中傳輸?shù)慕研浴?/p>
為了抵御傳輸差錯(cuò)，H.264視頻流中的時(shí)間同步可以通過(guò)采用幀內(nèi)圖像刷新來(lái)完成，空間同步由條結(jié)構(gòu)編碼(slice structured coding)來(lái)支持。同時(shí)為了便于誤碼以后的再一次同步，在一幅圖像的視頻數(shù)據(jù)中還提供了一定的重同步點(diǎn)。另外，幀內(nèi)宏塊刷新和多參考宏塊允許編碼器在決定宏塊模式的時(shí)候不僅可以考慮編碼效率，還可以考慮傳輸信道的特性。
除了利用量化步長(zhǎng)的改變來(lái)適應(yīng)信道碼率外，在H.264中，還常利用數(shù)據(jù)分割的方法來(lái)應(yīng)對(duì)信道碼率的變化。從總體上說(shuō)，數(shù)據(jù)分割的概念就是在編碼器中生成具有不同優(yōu)先級(jí)的視頻數(shù)據(jù)以支持網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)質(zhì)量 QoS。例如采用基于語(yǔ)法的數(shù)據(jù)分割(syntax-based data partitioning)方法，將每幀數(shù)據(jù)按其重要性分為幾部分，這樣允許在緩沖區(qū)溢出時(shí)丟棄不太重要的信息。還可以采用類似的時(shí)間數(shù)據(jù)分割方法，通過(guò)在P幀和B幀中使用多個(gè)參考幀來(lái)完成。
在無(wú)線通信的應(yīng)用中，可以通過(guò)改變每一幀的量化精度或空間/時(shí)間分辨率來(lái)支持無(wú)線信道的大比特率變化。可是，在多播的情況下，要求編碼器對(duì)變化的各種比特率進(jìn)行響應(yīng)是不可能的。因此，不同于MPEG-4中采用的精細(xì)分級(jí)編碼FGS(Fine Granular Scalability)的方法(效率比較低)，H.264采用流切換的SP幀來(lái)代替分級(jí)編碼。
結(jié)語(yǔ)
隨著網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)視頻壓縮技術(shù)的日益完善并深入人心，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)基本完成，平安城市如火如荼開展，更加說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的潛在市場(chǎng)。2008年北京奧運(yùn)會(huì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控項(xiàng)目的成功實(shí)施; 2010年上海世博會(huì) 的成功實(shí)施;2011年深圳大運(yùn)會(huì)中的大展手腳，中國(guó)這個(gè)世界人口最多的國(guó)家將營(yíng)造一個(gè)史無(wú)前例的監(jiān)控市場(chǎng)，而網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)作為第三代網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的新寵將走在風(fēng)口浪尖，尤其高清H.264網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的市場(chǎng)需求，將會(huì)獲得長(zhǎng)足的發(fā)展。
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