何为 H.264?
DivX® 7 建立在一流的高清视频数字编码格式(即 H.264 标准)之上。为什么 H.264 功能如此显著?简言之,H.264 提供强大的压缩技术,能够以低比特率体现卓越的视频效果。
具体而言,借助 H.264 标准灵活的比特流控件,该标准可以在各种设备上播放高品质视频,包括低功率手机以及高功率 Blu-ray 设备。这也解释了为什么 H.264 标准欲将取代 DV 等目前常见的格式、许多消费类摄像机采用的标准以及 MPEG-2 标准、DVD 视频和某些有线电视及数字广播采用的标准。总而言之,H.264 适用于所有平台 – 手持设备及高清设备。
数字视频经过压缩后可有效地节约空间(无论是带宽还是媒体所占据的空间),编解码器(压缩-解压缩)则用于执行编码和解码操作。改进编解码器所采用的压缩标准,可以与旧标准所采用的相同带宽传输更高品质的视频
H.264 标准可减少复制视频所需的信息量。编码器在处理每个帧时,将图片细分成多个网格块并搜索每个块所对应的过去帧或未来帧,以进行纹理匹配,该技术称之为“运动评估”。找到合适的匹配项后,解码器只需使用指向匹配参考纹理的矢量以及一些可更正任何细小纹理差异的信息即可复制当前帧中块的纹理。当运动评估无法找到合适的匹配项时,编码器即会使用同一帧中相邻块的纹理来预测块纹理并存储预测值和实际纹理之间的差异。此操作比直接存储纹理更加有效,不过成本比运动评估过程更高。编码器可用作“有损”压缩器,使用它们不是为了精确地再现原图,而是为了找到一种最佳方式,既可以减少数据使用率,又可以尽可能体现最出色的视觉效果。采用适当的设置,差异将变得微不足道,即使原始输入件的压缩率达到 100:1 时也如此。
与前一标准相比,H.264 标准具有显著的性能改进。例如:使用 MPEG-2(DVD 电影的常见标准)编解码器压缩后,标准 DVD 可支持一部两小时的电影,而使用 H.264 编解码器压缩后,则可支持一部长达四小时的电影。采用 H.264 标准的全新 DivX 7 编解码器,比采用 MPEG-4 ASP 标准(H.264 之前的标准)的 DivX 6编解码器效率更高。
H.264 中的新功能- 内循环去块: 去块是一种 CPU 密集型技术,试图移除已解码图中的块效应。DivX ASP 解码器使用去块作为可选的后处理技术以改进播放品质,通常视 CPU 的可用情况才能决定其是否适用。借助该功能,速度较快的计算机可以看到品质尽可能最佳的图片,而速度较慢的计算机可放缓后处理速度,以实现更平滑的播放效果。
H.264 可在编解码过程中对每一幅帧强制执行去块操作。这样做可以使编码过程变得更加有效,因为这时参考图中所产生的噪声较少。不过,对于运行速度较慢的系统,您无法通过关闭去块来提高其播放性能。 - 四分之一像素运动评估: 当 DivX ASP 编码器搜索过去帧和未来帧中的块时,它将运动向量的精度确定为低至半像素。不仅可以在编码期间快速执行半像素搜索,还可以在播放期间对半像素精度的运动向量纹理进行快速重构。
H.264 在运动搜索时采用四分之一像素精度,这将导致编码过程中会进行长时间的搜索,并在播放时进行更复杂的纹理重构。虽然这个过程对工艺的要求很高,不过最终得到的更准确的预测值可让画质更清晰,并极大地提高效率。 - 块大小越小,预测越准确: ASP 和 H.264 都使用 16x16 像素块作为其基础块大小。采用 ASP 时,可以将块细分成四个 8x8 子块,而采用 H.264 时,块将被细分成 4x4 像素。较小的块大小在低空间分辨率领域优势更为明显,因此特别适用于标准分辨率和移动内容。H.264 在帧内预测中也同样具有较大的灵活性,因此当运动评估失败或关键帧完成编码时,可以高于 ASP 标准的效率存储块纹理。
- 更多参考图: ASP 和 H.264 这两个标准均采用运动评估来有效地对各个帧进行编码,并通过四处移动已编码图片上的纹理对新帧进行重构。采用 ASP 标准时,唯一的帧内参考仅限下一帧或上一帧,而可同时进行此类参考的帧本身不能用作参照物。这些限制至关重要,因为它们将限制对任意流进行解码所需的内存,同时还会减少编码器在进行运动搜索时可能会花费时间进行的参考帧数。H.264 标准允许单个帧参考过去及未来的多个帧并允许所有帧类型用作参考图,从而显著扩大了参考图的系统范围。这使编码器有机会通过在运动搜索过程中查找更佳匹配项来实现更高的效率,不过同时也使搜索时间变得更长。解码器也必须提供更多内存来存储参考图。在以 1080p 播放视频时,与采用标准分辨率的视频相比,每幅参考图需要的内存是前者的六倍。
人们通常将 H.264 误认为一种仅包含单一形式的格式。H.264 配置文件不同,其功能集也各不相同,这些功能集并不构成严格意义上的子集。这会导致出现互操作性问题。我们需要将 H.264 格式统一为一种格式,以便用户能够在摄像机、便携式媒体播放器和电视上完美地创建和播放数字媒体。借助 H.264 格式强大的压缩功能和可扩展性,我们可以在计算机上、起居室内甚至行进中享受梦寐以求的逼真影院视听体验。
还希望获取更多信息?请访问 DivX Labs 以随时掌握 DivX 社区中的最新动态。
