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HEVC是High Efficiency Video Coding的缩写,是一种新的视频压缩标准,用来以替代H.264/AVC编码标准,2013年1月26号,HEVC正式成为国际标准。

2004年,ITU-T视频编码专家组(VCEG)开始研究新技术创建新的视频压缩标准,同年10月,H.264/AVC小组对潜在的各种技术进行调查。2005年1月VCEG的会议上,VCEG开始指定某些主题为"关键技术"作进一步研究。2005年成立软件代码库称为Key Technical Areas (KTA)用来评估这些新的"关键技术"。

基本信息

  • 中文名称

    高效率视频编码

  • 外文名称

    High Efficiency Video Coding

  • 别称

    H.265

  • 类别

    视频压缩标准

  • 用途

    用以替代H.264/AVC编码标准

  • 成就

    2013年1月26号,成为国际标准

  • 评估途径

    Key Technical Areas

  • 英文简称

    HEVC

折叠 编辑本段 技术简介

视频压缩已经是我们生活中必不可少的家庭娱乐之一,如果没有它的存在,那么我们将活在一个全球范围内只有几十个电视频道的世界里,放在眼下那简直是无法想象的。数字技术首次出现在英国,那时候人们已经有了电视机,通过数字技术的不断进化演变,地面电视频道迅速地从5个发展到了30多个,极大的丰富了人们的日常生活娱乐。

当初的人们可观看的电视内容并不多

但是,现有的压缩方案,比如H.264、MPEG-4等等仍然是非常落后的技术,也许你会说像苹果iTunes中的各种视频内容下载、天空台高清电视频道的编解码器等都使用H.264技术,但如今我们正在引进更高效率视频编码(HEVC,即H.265)却仍然是不争的事实。

HEVC压缩方案可以使1080P视频内容时的压缩效率提高50%左右,这就意味着视频内容的质量将上升许多,而且可以节省下大量的网络带宽,对于消费者而言,我们可以享受到更高质量的4K视频、3D蓝光、高清电视节目内容。

视频压缩方案主要被运用在提高画面质量上

实际上,HEVC和H.264视频编码的差异是极小的,至少在主要性能上是相同的,它们都能使画面实际编码的画幅变得更大,比如从2K到4K、从4K到8K分辨率的变化,它们的目的是使得全高清视频的播放速率变得更快。Netflix公司在2013年的CES展会上已经演示过该技术。

各种4K高清设备都需要HEVC协议支持

HEVC可以被认为很快即将流行的协议标准,因为不管是3D蓝光播放器还是其他的一些流媒体播放器,它都急需一个新的编解码器,以达到播放4K内容的能力。非常可喜的是HEVC协议标准的整个框架结构已经被确定,它将在H.264标准2至4倍的复杂度基础上,将压缩效率提升一倍以上。

当然,新的编解码器也有不可避免的缺点,它们不支持大多数硬件,通常需要效率更高,更多的处理器来辅助,这意味着,如果有一个固件需要更新,而编解码器却跟不上升级速度的话,那么我们的电视机顶盒和蓝光播放机是无法播放HEVC编码内容的,需要等待解决方案出现后才能继续使用。

松下公司已明确支持HEVC协议标准

即便如此,世界上许多知名电视机品牌和媒体运营商依然将HEVC协议标准作为未来主要研发的媒体格式,比如松下公司就已经明确表态,要在其未来的4K电视及OLED电视上使用该协议。相信在不久之后,HEVC协议标准一定会以强劲的压缩效率表现,将视频压缩技术推向全新的高度,成为各电视和广播载体的标杆。

折叠 编辑本段 发展历史

KTA的软件是在联合模型(JM)基础上由MPEG和VCEG的视频组联合开发的,项目名称暂定为H.265和H.NGVC(Next-generation Video Coding),此项目在2010年最终演化为由VCEG和MPEG合资项目也叫做HEVC(High efficiency video coding)。

按照NGVC的初步要求,在维持视觉质量相同的情况下,比特率较H.264/MPEG-4 AVC的高中档(high profile),计算复杂度维持在比特率较H.264/MPEG-4 AVC的高中档的1/2至3倍之间。 "H.265" 只是作为 "高性能视频编码(HEVC)"一个昵称。2009年7月,实验结果表明比特率相较于H.264/AVC High Profile平均降低20%左右,这些结果促使MPEG与VCEG合作发起的新的标准化工作。

2010年1月,VCEG和MPEG开始发起视频压缩技术正式提案。相关技术由视频编码联合组(Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC))审议和评估,其合作小组第一次会议于2010年4月召开大会,一共有27个完整的提案。评价结果表明,一些提案在许多测试用例可以达到只用一半的比特率并维持H.264/AVC相同的视觉质量。在这次会议上,联合项目名改称为高效率的视频编码(HEVC),并且JCT-VC小组把相关技术集成到一个的软件代码库(HM)和标准文本草案规范,并进行进一步实验,以评估各项功能。

2012年2月,委员会草案(完整的标准草案)。

2012年7月,国际标准草案。

2012年2月10日,在美国圣何塞召开了第99届MPEG会议。MPEG组织和ITU-T组织对JCT-VC的工作表示满意,准备于2013年1月,同时在ISO/IEC和ITU-T发布HEVC标准的最终版本。

2013年1月,国际标准最终草案(准备被批准为标准)。

折叠 编辑本段 主要特点

HEVC草案设计,包括各种编码技术:

树状结构的预测和残差块分割

扩展预测块大小(最多为64×64)

变尺寸块变换(从4x4到32x32离散余弦变换,还有4x4离散正弦变换)

整数逆变换

基于多达33个方向的帧内预测与预测类型

基于模式依赖正弦/余弦变换

自适应运动矢量预测选择机制(AMVP)

Merge模式及基于Merge模式的Skip模式

基于空间和时间的运动矢量预测

多帧运动补偿预测

高精度运动补偿插值(亮度8tap,色度4tap)

去块滤波器

采样自适应滤波器(SAO)

上下文自适应二进制算术编码(CABAC)

折叠 编辑本段 应用前景

以视频网站为例,运营最大的支出成本就是宽带成本。一旦采用新型视频压缩标准以后,视频的带宽成本将大幅降低,"动画片的带宽成本将降至现有成本的1/3,普通影视作品将降至现有成本的一半"。

电影、动画片等视频经HEVC视频压缩服务后,手机用户观看在线视频不仅流量耗费大大减少,且下载速度会更快,画质基本不会受到影响,即使在线观看也会更流畅,不会老是卡机。

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