H.264视频编码标准在视频会议中的研究与应用

摘要

近年来，随着通讯、计算机、微电子技术的迅速发展，视频压缩解码技术与传输技术日臻完善和成熟，实现视频通信传输终因成本的逐步降低而成为可能。因此，视频会议系统这一新兴技术，由于其可以为处于两点或多点间的与会者提供音频和视频等多种信号，节省大量费用，提高工作效率而迅速发展，并有望成为下一代网络（NGN）的主要业务。 本文以“即时通讯系统”的课题为背景，在研究视频编码算法的基础之上，介绍了视频编码发展的历程，并比较了当今主流视频编码的特点，分析各自的优缺点。由于编码效率高以及视频质量优越的特性，将H.264这一当前最热门的视频编码标准作为重点研究分析的对象。 论文介绍了基于Internet的软件视频会议系统。采用软件视频会议的方式，地理上分散的用户可以共聚一处。通过图形、声音等多种方式进行信息交流，支持人们远距离进行实时信息交流与共享、开展协同工作，这样既达到了召开会议的目的，又提高了工作效率。 论文详细论述了视频压缩编码的原理、基本算法以及各个视频编码的特性，特别介绍了目前最新的视频编码标准H.264。H.264由于其采用的分层设计、帧内预测编码、整数DCT变换以及高精度、多模式的运动估计等先进技术，使得H.264编解码高效，压缩率高，并且抗丢包性能和抗误码性能超出了以往的H.26x系列和MPEG系列视频编码。本文分别对这些技术进行了详细的分析。 由于H.264运算量较大，导致编码速度较低，无法达到视频会议对于帧率的要求。为改进H.264的编码速度，论文用一定的篇幅提出了一种基于宏块模式选择的快速算法，用于加快运动估计的过程，并在实验中得到了验证。 最后，文章针对H.264应用前景进行了展望。