為了進一步改進壓縮性能，更好的支持沒有QoS保證的Internet，使多媒體通信在更多的傳輸網絡信道、更復雜的通信環境、更廣闊的范圍中得到應用，ITU-T于1996年決定繼續對H.263標準進行研究和改善，并于1998年1月在Geneva會議上推出了H.263的第二個版本，習慣稱為H.263+，它增加了12個高級模式，是第一個能同時支持電路交換網絡和包交換網絡通信環境下的視頻編碼國際標準，包含了可以在誤碼突發環境下和不保證QoS網絡下提高視頻傳輸質量的許多措施，使傳輸網絡從PSTN、ISDN拓寬到無線網絡、Internet，應用范圍也不針對某個特定的領域。在2000年11月ITU-T又推出了H.263的第三版本，稱為H.263++，又新增加了3個高級模式。H.263++實際上是增加了H.263標準附錄U、V和W（Annexes U，V and W to H.263 Recommendation）。

H.263+和H.263++這些新的高級模式在擴大實際應用范圍，進一步降低比特率，改善圖像主觀質量和增強抗誤碼能力等方面做了重大的改進。H.263、H.263+和H.263++的這些高級模式，比較完整的概括了低碼率應用的視頻編碼技術。H.263+和H.263++與 H.263相比，除了極個別的編碼模式之外，H.263+/H.263++無論在句法還是語義都支持H.263原有的高級選項模式。其眾多的這些高級模式中，有些模式是不能同時使用的，而有些模式則需要結合起來使用，而且它們之間的關系比較復雜，例如禁止同時使用片結構的順序掃描子模式和獨立分段解碼模式這兩個選項。為了方便使用者作出模式選擇，ITU-T定義了9個協議子集，極大方便了設備的互連互通和減少實現這些設備的復雜性。H.263+和H.263++增加的高級模式最主要的有：

1、增強圖像頭信息：在H.263+碼流結構的圖像層中，增加了PLUS HEADER這一新的數據字段，使得圖像頭信息更加豐富，也更加復雜。從這些增強的圖像頭信息中可以了解到該編碼器所包含的許多新內容，如新增選項模式的采用；對于時域分層、空域分層和分辨率分層模式的新的圖像類型；用戶自定義的圖像尺寸、時鐘及像素長寬比等。

2、更大范圍的非限制運動矢量：主要體現在運動矢量的水平和垂直分量范圍以及對差分運動矢量的編碼。H.263+根據方便解碼器的實現和和資源分配通過外部手段來協商確定最大的范圍。

3、高級幀內編碼模式：高級幀內編碼模式是通過幀內編碼塊DCT直流系數和交流系數的空間預測，進一步在頻率域上去除相關性，因而大大提高了I幀圖像和P幀圖像編碼塊的壓縮效率。高級幀內編碼模式有三種不同的預測模式。

4、去方塊濾波器模式：H.263+和H.263++采用了基于塊的離散余弦變換和帶運動補償的預測編碼相結合的混合編碼方式，在編碼環路中增加了一個塊邊緣濾波器，減少了方塊效應。

5、輔助增強信息指示模式：該選項模式提供了多種如圖像凍結、圖像激活、圖像尺寸改變、視頻色度鍵控、外部圖像精確同步指示戳的開始、結束標志等輔助增強信息功能。

6、改進的PB幀模式：改進的PB幀模式只需增加很少的計算復雜度就能在編碼效率、抗誤碼等方面更為有效，可以替代原來的PB幀模式，具有向下兼容性。它與原有PB幀模式區別在于PB幀的B宏塊除了雙向預測方式之外還可以僅有前向預測方式或僅有后向預測方式。

7、參考幀重新采樣模式：這種模式是指圖像作為參考幀之前可以重新采樣，也就是說允許作為參考幀的圖像與原來的圖像具有不同分辨率。

8、低分辨率更新模式：這種模式允許在一幀圖像的局部區域使用低分辨率、而在圖像的其它區域則仍然保持高分辨率的編碼。對于活動性高的場景編碼希望采用這種模式，能增加圖象編碼速率而保持足夠的主觀質量。

9、選擇幀內/幀間VLC碼表模式：在進行幀間編碼時，時常會出現編碼塊的DCT系數中量化電平大的系數較多，如果采用幀內編碼VLC碼進行編碼，得到的編碼比特數可能比采用幀間編碼碼表要少，因此對于幀間編碼VLC碼表，而對于幀內編碼則采用幀內VLC碼表，比單純采用一種VLC碼表會有更低的比特率，從而改善低比特率編碼的圖像效果。

10、修改量化步長模式：對于每個宏塊允許編碼器在幾個量化表中選擇一個合適的量化步長表，這種模式能對視頻信號的色度分量采用不同于亮度分量的量化步長，用更小的量化步長從而減少色度塊的方塊效應。同時需要更多的碼字來描述因量化步長減少所引起的DCT系數非零值的增加。