HEVC

HEVC

HEVC是High Efficiency Video Coding的縮寫，是一種新的視頻壓縮標準，用來以替代H.264/AVC編碼標準，2013年1月26號，HEVC正式成為國際標準。

2004年，ITU-T視頻編碼專家組（VCEG）開始研究新技術創建新的視頻壓縮標準，同年10月，H.264/AVC小組對潛在的各種技術進行調查。2005年1月VCEG的會議上，VCEG開始指定某些主題為“關鍵技術”作進一步研究。2005年成立軟體代碼庫稱為Key Technical Areas （KTA）用來評估這些新的“關鍵技術”。

基本介紹

  • 中文名：HEVC
  • 英文全拼：High Efficiency Video Coding
  • 類別：視頻壓縮標準
  • 可以替代：H.264/AVC編碼標準
技術簡介,發展歷史,主要特點,套用前景,

技術簡介

視頻壓縮已經是我們生活中必不可少的家庭娛樂之一，如果沒有它的存在，那么我們將活在一個全球範圍內只有幾十個電視頻道的世界裡，放在眼下那簡直是無法想像的。數位技術首次出現在英國，那時候人們已經有了電視機，通過數位技術的不斷進化演變，地面電視頻道迅速地從5個發展到了30多個，極大的豐富了人們的日常生活娛樂。
HEVCHEVC
當初的人們可觀看的電視內容並不多
但是，現有的壓縮方案，比如H.264、MPEG-4等等仍然是非常落後的技術，也許你會說像蘋果iTunes中的各種視頻內容下載、天空台高畫質電視頻道的編解碼器等都使用H.264技術，但如今我們正在引進更高效率視頻編碼（HEVC，即H.265）卻仍然是不爭的事實。
HEVC壓縮方案可以使1080P視頻內容時的壓縮效率提高50%左右，這就意味著視頻內容的質量將上升許多，而且可以節省下大量的網路頻寬，對於消費者而言，我們可以享受到更高質量的4K視頻、3D藍光、高畫質電視節目內容。
視頻壓縮方案主要被運用在提高畫面質量上
實際上，HEVC和H.264視頻編碼的差異是極小的，至少在主要性能上是相同的，它們都能使畫面實際編碼的畫幅變得更大，比如從2K到4K、從4K到8K解析度的變化，它們的目的是使得全高清視頻的播放速率變得更快。Netflix公司在2013年的CES展會上已經演示過該技術。
各種4K高清設備都需要HEVC協定支持
HEVC可以被認為很快即將流行的協定標準，因為不管是3D藍光播放器還是其他的一些流媒體播放器，它都急需一個新的編解碼器，以達到播放4K內容的能力。非常可喜的是HEVC協定標準的整個框架結構已經被確定，它將在H.264標準2至4倍的複雜度基礎上，將壓縮效率提升一倍以上。
當然，新的編解碼器也有不可避免的缺點，它們不支持大多數硬體，通常需要效率更高，更多的處理器來輔助，這意味著，如果有一個固件需要更新，而編解碼器卻跟不上升級速度的話，那么我們的電視機頂盒和藍光播放機是無法播放HEVC編碼內容的，需要等待解決方案出現後才能繼續使用。
松下公司已明確支持HEVC協定標準
即便如此，世界上許多知名電視機品牌和媒體運營商依然將HEVC協定標準作為未來主要研發的媒體格式，比如松下公司就已經明確表態，要在其未來的4K電視及OLED電視上使用該協定。相信在不久之後，HEVC協定標準一定會以強勁的壓縮效率表現，將視頻壓縮技術推向全新的高度，成為各電視和廣播載體的標桿。

發展歷史

KTA的軟體是在聯合模型（JM）基礎上由MPEG和VCEG的視頻組聯合開發的，項目名稱暫定為H.265和H.NGVC（Next-generation Video Coding），此項目在2010年最終演化為由VCEG和MPEG合資項目也叫做HEVC（High efficiency video coding）。
按照NGVC的初步要求，在維持視覺質量相同的情況下，比特率較H.264/MPEG-4 AVC的高中檔（high profile），計算複雜度維持在比特率較H.264/MPEG-4 AVC的高中檔的1/2至3倍之間。 “H.265” 只是作為 “高性能視頻編碼（HEVC）”一個暱稱。2009年7月，實驗結果表明比特率相較於H.264/AVC High Profile平均降低20%左右，這些結果促使MPEG與VCEG合作發起的新的標準化工作。
2010年1月，VCEG和MPEG開始發起視頻壓縮技術正式提案。相關技術由視頻編碼聯合組（Joint Collaborative Team on Video Coding（JCT-VC））審議和評估，其合作小組第一次會議於2010年4月召開大會，一共有27個完整的提案。評價結果表明，一些提案在許多測試用例可以達到只用一半的比特率並維持H.264/AVC相同的視覺質量。在這次會議上，聯合項目名改稱為高效率的視頻編碼（HEVC），並且JCT-VC小組把相關技術集成到一個的軟體代碼庫（HM）和標準文本草案規範，並進行進一步實驗，以評估各項功能。
2012年2月，委員會草案（完整的標準草案）。
2012年7月，國際標準草案。
2012年2月10日，在美國聖何塞召開了第99屆MPEG會議。MPEG組織和ITU-T組織對JCT-VC的工作表示滿意，準備於2013年1月，同時在ISO/IEC和ITU-T發布HEVC標準的最終版本。
2013年1月，國際標準最終草案（準備被批准為標準）。

主要特點

HEVC草案設計，包括各種編碼技術：
樹狀結構的預測和殘差塊分割
擴展預測塊大小（最多為64×64）
變尺寸塊變換（從4x4到32x32離散餘弦變換，還有4x4離散正弦變換）
整數逆變換
基於多達33個方向的幀內預測與預測類型
基於模式依賴正弦/餘弦變換
自適應運動矢量預測選擇機制（AMVP）
Merge模式及基於Merge模式的Skip模式
基於空間和時間的運動矢量預測
多幀運動補償預測
高精度運動補償插值（亮度8tap，色度4tap）
去塊濾波器
採樣自適應濾波器（SAO）
上下文自適應二進制算術編碼（CABAC）

套用前景

以視頻網站為例，運營最大的支出成本就是寬頻成本。一旦採用新型視頻壓縮標準以後，視頻的頻寬成本將大幅降低，“卡通片的頻寬成本將降至現有成本的1/3，普通影視作品將降至現有成本的一半”。
電影、卡通片等視頻經HEVC視頻壓縮服務後，手機用戶觀看線上視頻不僅流量耗費大大減少，且下載速度會更快，畫質基本不會受到影響，即使線上看也會更流暢，不會老是卡機。

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