H.264的技術(shù)優(yōu)勢及在H.323系統(tǒng)中的應用

（2）冗余圖像：為提高H.264的解碼器在發(fā)生數(shù)據(jù)丟失時的頑健性，可以采用傳送冗余圖像的方式。當基本圖像丟失時，可以通過冗余圖像重構(gòu)原圖像。

（3）數(shù)據(jù)劃分：由于運動矢量和宏塊類型等信息相對于其他信息具有更高的重要性，因而在H.264中引入了數(shù)據(jù)劃分的概念，將片中語義彼此相關(guān)的語法元素放在同一個劃分中。在H.264中有三類不同的數(shù)據(jù)劃分，三類數(shù)據(jù)劃分分開傳送，若第二類或第三類劃分的信息丟失，使用差錯恢復工具仍然可以通過第一類劃分中的信息對丟失信息進行適當恢復。

（4）多參考幀運動估值：多參考幀運動估值不但可以提高編碼器的編碼效率，還可以提高差錯恢復能力。在H.323系統(tǒng)中，通過使用RTCP，當編碼器得知有參考圖像丟失時，可以選擇解碼器已經(jīng)正確接收的圖像作為參考圖像。

（5）為阻止錯誤在空間上的蔓延，解碼器端可以指定當P片或B片中的宏塊在做幀內(nèi)預測時不使用相鄰的非幀內(nèi)編碼宏塊作為參考。

3. 網(wǎng)絡適應性方面

為適應各種網(wǎng)絡環(huán)境和應用場合，H.264定義了視頻編碼層（VCL）和網(wǎng)絡提取層（NAL）。其中VCL功能是進行視頻編解碼，包括運動補償預測，變換編碼和熵編碼等功能；NAL用于采用適當?shù)母袷綄CL視頻數(shù)據(jù)進行封裝打包。

（1）NAL Units：視頻數(shù)據(jù)封裝在整數(shù)字節(jié)的NALU中，它的第一個字節(jié)標志該單元中數(shù)據(jù)的類型。H.264定義了兩種封裝格式。基于包交換的網(wǎng)絡（如H.323系統(tǒng)）可以使用RTP封裝格式封裝NALU。而另外一些系統(tǒng)可能要求將NALU作為順序比特流傳送，為此H.264定義了一種比特流格式的傳輸機制，使用start_code_prefix將NALU封裝起來，從而確定NAL邊界。

（2）參數(shù)集：以往視頻編解碼標準中GOBGOP圖像等頭信息是至關(guān)重要的，包含這些信息的包的丟失常導致與這些信息相關(guān)的圖像不能解碼。為此H.264將這些很少變化并且對大量VCL NALU起作用的信息放在參數(shù)集中傳送。參數(shù)集分為兩種，即序列參數(shù)集和圖像參數(shù)集。為適應多種網(wǎng)絡環(huán)境，參數(shù)集可以帶內(nèi)傳送，也可以采用帶外方式傳送。

三、在H.323系統(tǒng)中實現(xiàn)H.264

由于H.264是一種新的視頻編解碼標準，在H.323體系中應用H.264存在一些問題，比如如何在H.245能力協(xié)商過程中定義實體的H.264能力，因此必須對H.323標準進行必要的補充和修改。為此，ITU-T制定了H.241標準。本文僅介紹與H.323相關(guān)的修改。

首先，要規(guī)定如何在H.245能力協(xié)商過程中定義H.264能力。H.264能力集是一個包含一個或多個H.264能力的列表，每一個H.264能力都包含Profile和Level兩個必選參數(shù)和CustomMaxMBPS、CustomMaxFS等幾個可選參數(shù)。在H.264中，Profile用于定義生成比特流的編碼工具和算法，Level則是對一些關(guān)鍵的參數(shù)要求。H.264能力包含在GenericCapability結(jié)構(gòu)中，其中CapabilityIdentifier的類型為standard，值為0.0.8.241.0.0.1，用于標識H.264能力。MaxBitRate用于定義最大比特率。Collapsing字段包含H.264能力參數(shù)。Collapsing字段第一個條目是Profile，ParameterIdentifier類型為standard，值為41，用于標識Profile，ParameterValue類型為booleanArray，其值標識Profile，可以為64、32或16，這三個值依次表示Baseline、Main和Extended三個Profile；Collapsing字段第二個條目是Level，ParameterIdentifier類型為standard，值為42，用于標識Level，ParameterValue類型為unsignedMin，其值標識H.264 AnnexA中定義的15個可選的Level值。其他的幾個參數(shù)作為可選項出現(xiàn).

其次，由于H.264中圖像的組織結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的標準不同，一些原有的H.245信令不在適用于H.264，如MiscellaneousCommand中的videoFastUpdateGOB等，因此H.241重新定義了幾個信令提供相應功能。

最后，H.264的RTP封裝參考RFC 3550，載荷類型（PT）域未作規(guī)定。

四、結(jié)束語

作為一種新的國際標準，H.264在編碼效率、圖像質(zhì)量、網(wǎng)絡適應性和抗誤碼方面都取得了成功。但隨著終端和網(wǎng)絡的快速發(fā)展，對視頻編解碼的要求在不斷提高，因此H.264仍在繼續(xù)地完善和發(fā)展以適應新的要求?，F(xiàn)在對H.264的研究主要集中在如何進一步降低編解碼時延、算法優(yōu)化和進一步提高圖像質(zhì)量上。目前，使用H.264進行編解碼的視頻會議系統(tǒng)越來越多，大多數(shù)做到了在Baseline Profile上的互通。隨著H.264自身的不斷完善和視頻通信的不斷普及，相信H.264的應用將越來越廣泛。

參考文獻

[1] I TU-T H.241．Extended video procedures and control signals for H.300 series terminals．July 2003

[2] Wiegand T，Sullivan G J，BjΦntegaard G．Overview of the H.264/AVC video coding standard．IEEE Trans，Circuits，Syst Video Technol，2003，13（7）