H.264标准，全称为“Advanced Video Coding”（高级视频编码），是国际电信联盟ITU-T的VCEG（视频编码专家小组）与国际标准化组织ISO/IEC的MPEG（活动图像编码专家组）联合制定的一套视频编码标准。这个标准在2003年发布，至今仍被广泛应用于高清视频、网络流媒体、数字电视等多个领域，其高效性和灵活性使其成为现代视频编码的基石。
H.264标准的核心在于通过复杂的算法优化，实现了在相同视频质量下，比前一代标准如MPEG-4 Part 2和H.263等大幅度减少数据量的需求。这主要得益于以下几个关键技术：
1. 分块编码：视频图像被分割成多个宏块，每个宏块可以独立编码，提高了编码效率。宏块大小通常为16x16像素，可以根据需要进行更细的划分。
2. 预测编码：使用前一帧或相邻块的信息预测当前块的像素值，然后只编码实际像素值与预测值的差异，大大减少了数据量。
3. 运动估计与补偿：通过寻找最佳匹配的运动矢量来减少时间域上的冗余，提高编码效率。
4. 基于块的熵编码：采用熵编码如熵编码器（例如Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding, CABAC）和上下文自适应变长编码（Context-Adaptive Variable Length Coding, CAVLC），进一步压缩编码后的数据。
5. 各种熵优化技术：包括去块效应滤波、心理视觉模型、自适应量化等，这些技术旨在利用人类视觉系统的特性，降低编码过程中的可见失真。
6. 多参考帧：H.264支持多个参考帧，增强了预测的准确性，尤其适用于处理快速移动的物体和复杂场景。
7. 分层编码：支持不同层次的编码，使得同一视频内容可以适应不同带宽和质量需求，例如用于适应不同的网络环境或设备性能。
8. 错误恢复机制：考虑到网络传输可能存在的错误，H.264引入了强大的错误隐藏和恢复技术，确保视频在部分数据丢失的情况下仍能流畅播放。
H.264标准的广泛应用不仅体现在高清视频上，还体现在网络视频会议、在线教育、移动设备视频播放等领域。随着技术的发展，H.264的后继者，如H.265（HEVC，High Efficiency Video Coding）和AV1等新一代编码标准，进一步提升了编码效率，但H.264因其广泛兼容性和良好性能，仍然占据着重要的地位。在未来，H.264将继续作为许多现有系统的基础，并为向更高效率编码标准的过渡提供支持。
