What Is H.264?

这是我们正在进行的“What Is...?" articles, 旨在提供定义, history, 以及围绕在线视频行业的重要术语和问题的背景.

Executive Summary

H.264是最广泛使用的 codec 在全球范围内，在光盘、广播和流媒体视频市场具有显著的渗透. However, many uses of H.264需要支付版税，在改编之前应该考虑到这一点. 其他需要考虑的因素包括与其他可用技术的比较质量, like Google’s WebM, 以及目标平台和设备上解码能力的一般可用性. This article discusses H.264和竞争技术从这些角度.

The H.264 Spec

H.264是一种视频压缩技术，或称编解码器，它是由美国有线电视新闻网(有线电视新闻网)联合开发的国际电信联盟 (as H.264) and 国际标准化组织/国际电工委员会运动图象专家组 (作为MPEG-4第10部分，高级视频编码，或AVC). Thus, the terms H.264和AVC的意思是一样的，可以互换.

As a video codec, H.264可以合并到多个容器格式中, 并且通常以MPEG-4容器格式生成, which uses the .MP4扩展，以及QuickTime (.MOV), Flash (.F4V)、移动电话3GP (.3GP)、MPEG传输流(.ts). 大多数时候，但不是所有时候，H.264视频是用AAC(高级音频编码)编解码器压缩的音频编码, 这是一个ISO/IEC标准(MPEG4 Part 3).

The Nuts and Bolts

作为一个基于标准的编解码器，H.264已经被多个厂商实现, 每个版本都提供不同级别的质量和可配置性. The most widely used H.264编解码器现在包括苹果编解码器, 在Apple Compressor和QuickTime Pro中使用的是什么, the MainConcept codec, 已获得Adobe许可的, Microsoft, Rhozet, Sorenson Media和Telestream的编码产品, and the x264 codec, 在大多数共享软件编码器中使用的免费软件库, 并由许多UGC供应商创建定制的大批量H.264 encoding systems.

Of the three, the 苹果编解码器产生的质量最低 by a significant margin. Otherwise, x264在质量上比MainConcept略胜一筹, though the 差异可能不明显大多数流媒体生产者使用的编码参数.

H.264 Profiles and Levels

在较高的水平上，每个编解码器可用的压缩参数有一些一致性. For example, all H.264编解码器使用不同的配置文件来编码视频. 为了解释这一点，H中有多种编码技术和算法可用.264压缩文件. 对它们中的大多数来说，基本的折衷是提高了质量，但更复杂的比特流更难解码.

配置文件指定可以使用哪些技术和算法来创建位流, 并为设备制造商和视频制作人提供了一个方便的会面点. For example, the Baseline profile, 低功耗设备主要使用的最简单的轮廓是哪一种, 不允许使用b帧或CABAC熵编码. Quality is still good, 但没有使用结合了这两种技术的Main或high profile生成的流高.

However, 因为这些技术并没有被使用, 基线编码流的解码要求是适度的, 因此，像最初的具有视频功能的iPod这样的低功耗设备可以播放视频. iPod文档明确规定这些设备只能播放H.264视频编码到基线配置文件, 因此，视频制作人寻求制作的内容播放在iPod上使用基线配置文件编码.

H.264级别指定设备可以播放的最大数据速率和视频分辨率. For example, 苹果iPad 2的规格表明，该设备可以播放使用主配置文件编码的视频, Level 3.1. 这意味着最大视频分辨率为1280x720 @每秒30帧，最大数据速率为14Mbps. 维基百科有一个详细的图表 specifics of each H.264 level.

In general, 在为设备生产时，配置文件和级别是最重要的, 因为视频编码使用了错误的配置文件, 或超出级别中指定的参数, 不会在这些设备上玩. 相比之下，当为电脑制作时，玩家启用H.264 playback, whether QuickTime, Flash, Silverlight or HTML5, 可以播放大多数流编码工具(High Profile)支持的最先进的配置文件制作的视频。, 在超过全分辨率1080p及更高的配置下.

当生产一般的电脑播放, 更重要的是要考虑到交付给目标观众的实际限制, 以及目标计算机的回放能力. 虽然Flash Player技术上可以在低功耗上网本上以15Mbps的速度播放1080p的视频, 很少有连接能够实时传输这样的数据速率, 运送的费用会让人望而却步, 而低功耗CPU产生的帧率可能不会让观众满意.

Other H.264 Encoding Parameters

除了概况和水平，还有很大的差距在H.264编码参数可供视频制作者编码成H.264 format. For example, Figure 1 is the H.264压缩接口从Adobe媒体编码器. 如您所见，您可以选择Profile和Level，但不能选择其他H.264 parameters.

Apple Compressor H.264 Settings

Figure 1. Adobe媒体编码器的简单H.264 encoding interface.

在复杂性光谱的另一端是 Figure 2的四个屏幕中的两个屏幕显示可用的编码选项 x264Encoder，一个基于x264的QuickTime编码器. As you can see, 除此之外，它的质量非常高, x264在严肃的压缩主义者和高容量UGC站点中流行的原因之一是它暴露了各种各样的H.264编码参数，支持广泛优化.

x264Encoder H.264 Settings

Figure 2. 使用x264Encoder的一些编码选项.

Overall, though H.264 is a standard, 各种编解码器的输出质量几乎不一致, 或用于将文件编码为H.264格式的流分发.

H.264 Royalty Status

许多公司声称拥有知识产权的专利权，为H的发展做出了贡献.264，所有这些都是专利池的成员 MPEG LA. 在专利池下，不同类别的产品适用不同的版税，如下所示 Figure 3.

H.264 Royalties

Figure 3. The H.从AVC/H的MPEGLA摘要264版税结构.264 License Terms FAQ.

左边是已销售或以其他方式分发的产品，安装了AVC编码器或解码器, 而右边则是各种内容类别，包括编码为H的视频.264 format. Briefly, 在图的左边, 版税从前100张开始算起,每年销售1000台, and cap at $3.2005-2006年每年500万美元.2007-08年每年2500万美元，2009-10年每年500万美元，以及6美元.2011- 2015年每年500万美元.

为右侧的内容类别, 订阅服务有版税, 这与订阅者的数量成正比, 但只有在超过100后才能开始,000 subscribers. 出售给观众的逐标题内容也要收费(按次付费)。, 但仅限于时长超过12分钟的内容.

继续顺时针向右，H没有版税.264编码的视频在互联网上免费传输, 虽然收费适用于H编码的免费电视.超过99,999个电视家庭的广播市场. Interestingly, the H.264的专利组织对免费网络视频的政策随着时间的推移变化很大. Initially, 至少在1月1日之前是没有皇室的, 2011, 这一政策阻止了许多大量潜在用户采用H.264. Then, in February 2010, MPEG-LA宣布将推迟版税 until December 31, 2015. Finally, in August 2010, MPEGLA“永久”延长了免版税许可，一些专家声称这是为了回应 b谷歌是开源的VP8编解码器 acquired from On2. 不管是什么原因，那些通过H.264将永远不必向MPEG LA支付许可费.

H.264支持和采用

H.264是三种可用于为蓝光光盘编码内容的编解码器之一, 在视频会议产品中普遍存在吗, 并被广泛应用于电视广播, 包括卫星和有线广播. 在流媒体市场，H.2005年，苹果公司在QuickTime 7中首次采用了264.264播放功能的iPod也于同年首次亮相. 2007年，Adobe将H.微软宣布支持H . 264到Flash.Silverlight在2008年支持264.

H.264目前被所有的new Android devices, in Windows Phone 7, in most new BlackBerry Smartphones, and in the HP webOS.

在浏览器支持方面，H.目前，苹果的Safari浏览器和微软的Internet Explorer版本9通过HTML5视频标签整合了264播放功能, 以及谷歌Chrome版本到(至少)11.0.696.16 beta. 然而，在2011年1月11日， b谷歌宣布他们将移除H.从谷歌Chrome支持264 在接下来的几个月里.” Mozilla和Opera都没有整合H.264 playback 以使用“受专利保护”格式的成本和限制为由，将其导入浏览器.

然而，微软已经发布了多个插件，使H.使用HTML5视频标签在Firefox和Chrome中播放264, 尽管根据微软, these H.264插件只能在Windows 7上运行.

With version 10.1、Flash Player启用gpu加速的H.在Windows和Macintosh平台上的Flash中播放264, 版本5的Safari浏览器也加速了H.264播放在两个平台. 在版本3中，Silverlight还启用了H的gpu加速.两个平台都支持264视频，ie9还包括gpu加速.

在内容方面，YouTube和Vimeo都开始大力支持H.264在2010年初通过HTML5标签. By late 2010, multiple networks, including CBS, CNN, PBS, TNT, 美国广播公司(ABC)和英国广播公司(BBC)使用H.264. 几乎所有为iTunes制作的视频都是用H编码的.264 format.

H.264 Comparative Quality

在视频质量方面， H.264通常被认为比On2的VP6和微软的VC1产生更高的质量. 关于WebM，存在一些分歧. 例如，在他们尊敬的年度编解码器比较中， Moscow State University 在编码电影时发现, VP8(以WebM格式编码的视频)显示“平均质量降低了20-30%”.” Another early 由x264开发者Jason Garrett-Glaser对WebM的评估他的结论是，“VP8作为一个规格，应该比H.264基线配置文件和VC-1. 它甚至不能与H竞争.264主要还是高调.”

相比之下，流媒体得出的结论是:VP8和H之间的质量差异.264在大多数相关的数据速率下是没有意义的.”

Why H.264 Is Important To You

编解码器的选择是流媒体生产商面临的最基本的决定之一. 才能做出正确的决定, 生产者应该知道他们选择的任何技术的特点和成本. Today, H.264是唯一可以达到98%的计算机安装基础的编解码器(通过Flash), 是iTunes中使用的主要编解码器，并且可以在所有主要品牌的移动设备上播放. 这是最高质量的编解码器, 虽然有些付费使用可能会有版税, 在互联网上分发免费视频永远不会有版税.