自264年MPEG-4視頻壓縮標準發布以來，H.264 / MPEG-2 AVC（H.1995）是最新，最有前途的視頻壓縮標準。H.264是由H.2 / MPEG-264 AVC聯合開發的最新國際視頻編碼標準。 ITU-T和ISO / IEC聯合開發小組。 通過該標準，與以前的標準相比，在相同圖像質量下的壓縮效率提高了XNUMX倍以上。 因此，H.XNUMX通常被認為是最具影響力的行業標準。
一，H.264的發展歷史
H.264在ITU的視頻編碼專家組於26年提出時被稱為H.1997L，在ITU和ISO合作進行研究後被稱為MPEG4 Part10（MPEG4 AVC）或H.264（JVT）。 。
H.264的高級技術背景
H.264標準的主要目標是在相同帶寬下提供比其他現有視頻編碼標準更好的圖像質量。
並且，與以前的國際標準（例如H.263和MPEG-4）相比，H.264在以下四個方面具有最大的優勢：
1.每個視頻幀都被分成由像素組成的塊，因此視頻幀的編碼過程可以達到塊級別。
2.空間冗餘方法用於對視頻幀的某些原始塊執行空間預測，轉換，優化和熵編碼（可變長度編碼）。
3.對於連續幀的不同塊採用臨時存儲方法，因此僅需要對連續幀的改變部分進行編碼。 該算法使用運動預測和運動補償來完成。 對於某些特定塊，在已編碼的一個或多個幀上執行搜索以確定該塊的運動矢量，因此，在隨後的編碼和解碼中將對主塊進行預測。
4.採用殘差空間冗餘技術對視頻幀中的殘差塊進行編碼。 例如：對於源塊和相應的預測塊之間的差異，再次使用轉換，優化和熵編碼。
H.264功能和高級優勢
H.264是繼國際標準化組織（ISO）和國際電信聯盟（ITU）共同提出的MPEG4之後的新一代數字視頻壓縮格式。 它不僅保留了先前壓縮技術的優點和本質，而且還具有其他壓縮技術無法比擬的優勢。 有很多優點。
1.低比特率：與MPEG2和MPEG4 ASP等壓縮技術相比，在相同圖像質量下，使用H.264技術壓縮的數據量僅為MPEG1的8/2和MPEG1的3/4。 顯然，採用H.264壓縮技術將大大節省用戶的下載時間和數據流量費用。
2.高質量圖像：H.264可以提供連續且平滑的高質量圖像（DVD品質）。
3.強大的容錯能力：H.264提供了必要的工具來解決在不穩定的網絡環境中容易發生的錯誤，例如丟包。
4.強大的網絡適應性：H.264提供了網絡適應層，使H.264文件可以輕鬆地在不同的網絡（例如Internet，CDMA，GPRS，WCDMA，CDMA2000等）上傳輸。
2. H.264標準概述
像以前的標準一樣，H.264也是DPCM加變換編碼的混合編碼模式。 但是，它採用了“返璞歸真”的簡潔設計，不需要很多選擇就能獲得比H.263 ++更好的壓縮性能。 它增強了對各種渠道的適應性，並採用了“網絡友好”的結構和語法。 有利於處理錯誤和丟包； 廣泛的應用目標可滿足不同速度，不同分辨率和不同傳輸（存儲）場合的需求。
從技術上講，它集中了先前標準的優點，並吸收了標準制定過程中積累的經驗。 與H.263 v2（H.263 +）或MPEG-4簡單配置文件（Simple Profile）相比，使用類似於上述編碼方法％比特率的最佳編碼器時，H.264最多可以節省多達50個碼率。 H.264可以繼續以所有比特率提供高質量的視頻。 H.264可以在低延遲模式下工作以適應實時通信應用程序（例如視頻會議），並且在沒有延遲限制的應用程序（例如視頻存儲和基於服務器的視頻流應用程序）中也可以很好地工作。 H.264提供了用於處理分組傳輸網絡中的分組丟失的工具，以及用於處理易於出錯的無線網絡中的位錯誤的工具。
在系統級別，H.264提出了一個新概念，即視頻編碼層（VCL）和網絡抽象層（NAL）之間的概念劃分，前者是視頻內容的核心。後者是通過特定類型的網絡傳遞的表達，這種結構有助於信息的打包和更好的信息優先級控制。 H.264的系統編碼框圖如圖1所示。
圖1 H.264系統框圖
三，H.264標準的關鍵技術
1.幀內預測編碼
幀內編碼用於減少圖像的空間冗餘。 為了提高H.264幀內編碼的效率，在給定幀中充分利用了相鄰宏塊的空間相關性，並且相鄰宏塊通常包含相似的屬性。 因此，在對給定的宏塊進行編碼時，首先根據周圍的宏塊進行預測（通常基於左上角的宏塊，因為已對該宏塊進行了編碼），然後計算預測值與實際值之間的差。編碼，因此與直接編碼幀相比，可以大大降低比特率。
H.264提供6種模式用於4×4像素宏塊預測，包括1個DC預測和5個方向預測，如圖2所示。在該圖中，從相鄰塊的A到I總共編碼了9個像素，並且可用於預測。 如果選擇模式4，則預測4個像素a，b，c和d等於E值，預測e，f，g和h4像素等於F。對於圖像中的平坦區域H.264幾乎不包含任何空間信息，它還支持16×16幀內編碼。
圖2內部編碼模式
2.幀間預測編碼
幀間預測編碼將連續幀中的時間冗餘用於運動估計和補償。 H.264運動補償支持以前的視頻編碼標準中的大多數關鍵功能，並可以靈活地添加更多功能。 除了支持P幀和B幀，H.264還支持新的流間傳輸Frame-SP幀。 碼流包含SP幀後，它可以在內容相似但比特率不同的碼流之間快速切換，並同時支持隨機訪問和快速回放模式。
H.264運動估計具有以下四個特徵。
（1）分割不同大小和形狀的宏塊
每個16×16像素宏塊的運動補償可以採用不同的大小和形狀。 H.264支持7種模式，如圖4所示。小塊模式的運動補償提高了運動詳細信息處理的性能，減少了塊效應，並提高了圖像質量。
（2）高精度亞像素運動補償
在H.263中，使用半像素精度運動估計，而在H.264中，可以使用1/4或1/8像素精度運動估計。 當需要相同的精度時，使用264/1或4/1像素精度運動估計的H.8之後的殘差小於使用半像素精度運動估計的H.263之後的殘差。 這樣，在相同精度下，H.264在幀間編碼中需要較小的比特率。
（3）多幀預測
H.264提供了可選的多幀預測功能。 在幀間編碼期間，可以選擇5個不同的參考幀，從而提供更好的糾錯性能，從而可以提高視頻圖像質量。 此功能主要用於以下情況：週期性運動，平移運動以及在兩個不同場景之間來回更改相機鏡頭。
（4）解塊濾波器
H.264定義了一種自適應濾波器來消除塊效應，該濾波器可以處理預測循環中的水平和垂直塊邊緣，從而大大降低了塊效應。
3.整數轉換
在變換方面，H.264使用類似於基於4×4像素塊的DCT的變換，但是使用基於整數的空間變換。 沒有逆變換。 由於存在折衷，因此存在錯誤問題。 變換矩陣如圖5所示。與浮點運算相比，整數DCT變換會引起一些額外的誤差，但是由於DCT變換後的量化也存在量化誤差，因此與之相比，量化誤差的影響整數DCT變換引起的影響不大。 另外，整數DCT變換還具有減少計算量和復雜度的優點，有利於移植到定點DSP上。
4.量化
H.32中有264個不同的量化步驟，這與H.31中的263個量化步驟非常相似，但是在H.264中，步長以12.5％的複合速率遞增，並且不是固定常數。
在H.264中，還有兩種讀取變換係數的方法：之字形掃描和雙重掃描。 在大多數情況下，使用簡單的鋸齒形掃描。 雙掃描僅在量化級別較小的塊中使用，這有助於提高編碼效率。
5.熵編碼
視頻編碼處理的最後一步是熵編碼。 H.264中使用了兩種不同的熵編碼方法：通用可變長度編碼（UVLC）和基於文本的自適應二進制算術編碼（CABAC）。
在諸如H.263之類的標準中，根據要編碼的數據類型（例如變換係數和運動矢量）使用不同的VLC碼表。 H.264中的UVLC代碼表提供了一種簡單的方法，無論符號代表什麼類型的數據，都使用統一的可變字長代碼表。 優點是簡單； 缺點是從概率統計分佈模型中得出單個代碼表，而沒有考慮代碼符號之間的相關性，並且在中等和高代碼率下效果不是很好。
因此，H.264中還提供了可選的CABAC方法。 算術編碼使得在編碼和解碼上都可以使用所有語法元素（變換係數，運動矢量）的概率模型。 為了提高算術編碼的效率，通過內容建模過程，基本概率模型可以適應隨視頻幀而變化的統計特性。 內容建模提供了編碼符號的條件概率估計。 使用合適的內容模型，可以通過選擇與當前編碼符號相鄰的編碼符號的對應概率模型來去除符號之間的相關性。 通常保留不同的語法元素不同的模型。
四，H.264在視頻會議中的應用
目前，大多數視頻會議系統都採用H.261或H.263視頻編碼標準，並且H.264的出現使H.264能夠以相同的速率將比特率比H.50降低263％。 換句話說，即使用戶僅使用384kbit / s帶寬，他們仍可以在H.768下享受高達263kbit / s的高質量視頻服務。 H.264不僅可以節省大量開支，而且可以提高資源使用效率，同時使商業質量的視頻會議服務擁有更多的潛在客戶。
當前，已經有一些製造商的視頻會議產品支持H.264協議，並且製造商致力於推廣H.264的新行業標準。 隨著其他視頻會議解決方案供應商彼此效仿，我們將能夠充分體驗H.264視頻服務的優勢。
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多遠（長）發射機蓋？
傳輸範圍取決於許多因素。 真正的距離是基於該天線安裝高度，天線增益，使用環境像建築物和其他障礙物，接收機的靈敏度，接收機的天線。 安裝天線更高，並使用在農村，距離將更為深遠。
實例5W FM發射器在城市和家鄉使用：
我有GP天線的美國客戶使用5W調頻發射器在他的家鄉，他與汽車進行測試，它涵蓋10km（6.21mile）。
我測試與GP天線5W FM發射器在我的家鄉，它覆蓋約2km（1.24mile）。
我測試在廣州市GP天線5W FM發射，它覆蓋大約只有300meter（984ft）。
下面是不同的功率調頻發射機的大致範圍。 （範圍為直徑）
0.1W〜5W FM發射器：100M〜1KM
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15W〜80W FM發射器：3KM〜10KM
80W〜500W FM發射器：10KM〜30KM
500W〜1000W FM發射器：30KM〜50KM
1KW〜2KW FM發射器：50KM〜100KM
2KW〜5KW FM發射器：100KM〜150KM
5KW〜10KW FM發射器：150KM〜200KM
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