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什麼是 H.264？

數位影片的全新標準

DivX® 7 採用 H.264 標準，這是高畫質影片的最新數位編碼格式。H.264 究竟有何優點？簡單來說，H.264 提供強大的壓縮技術，能夠以低位元速率達到絕佳的影片效果。

如果進一步解釋，H.264 標準使用彈性的位元串流控制，因此從低耗電的手機到高性能的藍光裝置都能播放高畫質影片。也正因此，H.264 能夠取代一些現今常見的格式，例如許多消費性攝影機使用的 DV 標準，以及 DVD 影片與某些類型的有線電視和數位廣播使用的 MPEG-2 標準。總結而言，H.264 適合從手持裝置到高畫質影片裝置的任何平台。

開始使用前的注意事項：如果您只需要概括瞭解 H.264，得知為何我們認為它功能不凡，希望以上幾段的內容能對您有所幫助。另一方面，如果您想深入瞭解技術資訊，探討 H.264 如何壓縮影片、提升影片編碼技術，則可繼續閱讀以下的段落。

數位影片壓縮：基礎概念

數位影片經過壓縮，可以節省佔用的頻寬和媒體空間；而影片編碼和解碼的作業則是透過轉碼器 (codec) 來進行。提升轉碼器採用的壓縮標準，就能在頻寬不變的情形下傳輸更高畫質的影片。

使用 H.264 標準時，要重新產生影片所需的資訊量較少。編碼器會處理各個影格，將畫面分割為多個區塊，並搜尋前後的影格，尋找是否有紋理相符的區塊，此一技術稱為移動預估。如果編碼器找到相符的適當參照區塊，只要使用一個向量指向該區塊，就能在目前的影格中重現該參照區塊，再加上一些資料來修正細微的紋理差異。而如果移動預估無法找到相符的區塊，編碼器也會使用相同影格中鄰近區塊的紋理來預測區塊紋理，並且儲存預測紋理與實際紋理兩者之間的差異。這種作法比直接儲存紋理有效率，但耗費的成本還是比移動預估來得高。編碼器其實也就是「失真」的壓縮程式，其功用不在於重新產生與原始畫面完全相同的畫面，而在於以最適當的方法減少資料速率，同時盡可能維持影片畫質。只要設定適當，即使原始輸入的壓縮程度約 100:1，也不易察覺有何差異。

H.264 標準的效能比起先前的各種標準都有大幅提升，例如：使用 MPEG-2 (DVD 影片的常用標準) 轉碼器壓縮，標準 DVD 只能儲存兩小時的影片。而如果使用 H.264 轉碼器來壓縮，就能儲存四小時的影片。就效率而言，採用 H.264 的全新 DivX 7 轉碼器遠優於採用 MPEG-4 ASP 標準 (H.264 前一代) 的 DivX 6 轉碼器。

H.264 全新功能

H.264 具有多項全新功能，能夠達到高於 DivX 6 (ASP) 編碼器的影片畫質和壓縮率：

  • 迴圈內去區塊化: 去區塊化技術會嘗試消除影片解碼後出現的區塊，但十分耗費 CPU 效能。DivX ASP 解碼器將去區塊化設為選用的後置處理技術，可在播放時提升畫質，但一般會視 CPU 的可用性決定是否套用。這樣一來，CPU 較快的電腦能夠儘可能呈現最高畫質的影片，而 CPU 較慢的電腦也能調整後置處理程序，讓播放較為順暢。

    H.264 則是在編碼和解碼期間都在影格上強制進行去區塊化。由於參照畫面中出現的雜訊較少，因此編碼的效果更加有效。然而，對於處理速度較慢的系統而言，則無法將去區塊化關閉來提升播放效能。
  • 四分之一像素動作評估: DivX ASP 編碼器搜尋前後影格中的區塊時，會以達到二分之一像素的精細度判斷移動向量。編碼期間可迅速進行二分之一像素搜尋，而且播放期間也可迅速以達到二分之一像素的精細度重新建構動作向量的紋理。

    H.264 使用四分之一像素的精細度進行移動搜尋，這會使得編碼期間的搜尋時間較長，播放期間的紋理重建也更為複雜。雖然處理需求較高，但是預測更準確，影片也就更清晰，而且效率也更好。
  • 降低區塊大小，提升預測效果: ASP 和 H.264 都使用 16x16 像素區塊作為基本的區塊大小。ASP 能夠讓區塊分割為四個 8x8 部分，而 H.264 能夠讓區塊分割為 4x4 像素。區塊較小則有利於低空間解析度的區域，因此對於標準解析度和行動內容特別有利。H.264 也讓影格內預測的彈性更大。因此，如果移動預估不合或主要影格經過編碼，儲存區塊紋理的效率就高於 ASP 標準。
  • 更多參照畫面: ASP 和 H.264 標準都同樣使用移動預估將各個影格有效編碼，就可以靠著移動已解碼畫面中的紋理，重新建構新的影格。ASP 標準只能在前後影格進行影格間參照，而且影格如果參照了前後影格，就無法再作為參照。這些限制的影響相當重大，限制了解碼串流時所需的記憶體，也減少了編碼器在動作搜尋期間處理的參照影格數目。H.264 標準則可允許單一影格參照多個前後影格，並允許所有的影格成為參照畫面，因此可大幅擴充參照畫面的數目。因此編碼器在動作搜尋期間能夠找出更加相符的項目，減少搜尋時間，讓效率更高。然而，編碼器也必須提供更多的記憶體，才能儲存參照畫面。以 1080p 播放影片時，各個參照畫面所需的記憶體是標準解析度影片的六倍。
DivX 7 採用 H.264，作法有何特別之處？

一般都誤認為 H.264 格式只有一種形式。其實不同的 H.264 設定檔會出現不同的功能集，而且並非彼此之間嚴格必需的子集，因此會造成互通性的問題。我們想要將 H.264 格式統一為一種形式，讓使用者不論使用攝影機、可攜式媒體播放器或電視，都能順利製作和播放數位媒體。H.264 格式具有強大的壓縮功能和擴充性，不論在電腦上、客廳裡或出門在外，都能享有如同劇院般的影片觀賞體驗。

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