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H.265——视频编码新标准

更新时间:2018-10-10  阅览次数: 387 次

2018年1月25日,国际电信联盟组织初步批准了H.265标准,据悉此标准是为了给音服务提供更好的视频编码技巧。H.265标准正式命名为HEVC之后,纷纷有人表示2018年应该称之为H.265的元年。

H.265的制定

目前世界上的视频编解码标准主要来源于国际电联ITU-T和国际标准化组织ISO,ITU的H.26×系列视频压缩标准经过了H.261、H.263,h.263+这样一个演进过程。而ISO的视频压缩标准是MPEG系列,从MPEG1、MEPG2到MPEG4,之后两个标准化组合走向合作,成立了JVT,推出了在当前最有效的视频压缩标准,H.264/AVC。从H.264标准发布到如今已经有五年时间,在这五年中H.264的运用范围不断扩展,成熟度不断提高,而ITU—T在H.264取得初步成功的时候,ITU—T的视频编码特别小组VCEG于2005年就对视频编码技能提出了更长远的设想。并规划在技能成熟时推出新一代的视频编码标准H.265。2018年8月,爱立信公司推出了首款H.265编,而在仅仅六个月之后,国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265标准,标准全称为高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding),相较于之前的H.264标准有了相当大的改善。

H.264VSH.265

H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264,保留原来的某些技能,同时对一些相关的技能加以改进。新技能使用先进的技能用以改善码流、编码质量、延迟和算法复杂度之间的关系,达到最优化设置。具体的研究实质包括:提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的迟延、减少信道获取时间和随机接入迟延、降低复杂度等。H.264由于算法优化,允许低于1Mbps的速率实现标清图像传送;H.265则允许实现利用1~2Mbps的速率传送720P(分辨率1280×720)普通音视频传送。

在存储成本上,与现在正在使用的H.264编码技能相比,H.265的高压缩率特性能够节省一半左右的存储空间,从而显著降低了视频的存储成本。与H.264相比,H.265的最大本领是允许在维持画质基本不变的前提下,让数据传输带宽减少至H.264的一半。同时其还支持最高为7680×4320的分辨率,因此即使是2160P甚至更高级别的超高清视频同样允许通过H.265手法进行编码。在编码架构上,H.265与H.264架构极度相似,主要由帧内预测(intraprediction)、帧间预测(interprediction)、转换(transform)、量化(quantization)、去区块滤波器(deblockingfilter)、熵编码(entropycoding)等模块组成,但在H.264编码架构中,整体被分为了三个基本单位,分别是:编码单位(codingunit,CU)、预测单位(predictunit,PU)和转换单位(transformunit,TU)。在编码单位上,H.264中每个宏块(marcoblock/MB)大小都是固定的16×16像素,而H.265的编码单位允许选择从最小的8×8到最大的64×64。

此外,H.265也采用了更新的运动矢量测试。除了上述提到的方面以外,H.265也在多核并行化工作的方面实现了更多的突破,在一些诸如WPP的新技能下,使其允许进行并行程度更高从而在满足各种需求的前提下,也能高价高效的实现压缩处理的工作。

引爆互联网视频高清时代?

在追逐高清时代的今天,H.265编码似乎点燃了互联网高清时代的导火索,高清监控也爆发一场新的革命。但2018就将走向尾声,为什么H.265没有在领域大规模运用呢?

中盛益华科技顾长海也谈了他的看法,他认为H.265已经在很多的技能上实现了对H.264的全面超越。无论在功能依旧性能上,H.265的功能都几乎对前者有着覆盖性的进步,因此假如从这些方面看来,H.265的上位仅仅仅仅时间的问题。

成都威视数字股份的高级算法经理俞海认为,H.265产业的发展与推广,首先可能在专利方面存在风险。据悉,握有H.265重要专利的企业,例如、高通以及联发科,目前尚没有表明态度愿意将其专利加入到MPEGLA的专利池中,而是保留各自分别收取专利费的可能性。假如H.265实行分别,IT产业链中其他厂家,尤其是与上述企业存在竞争业务的,很可能对该标准的支持谨慎从事,最终影响标准的大规模运用。其次,具体到安防产业,还存在编码芯片成本和互联网兼容进程等风险。这两个风险,可能需要安防产业的上下游,例如IC厂商和系统平台集成厂商共同努力尽快完善,以促进新标准的推广。

中星微电子市场经理陈逍扬表示,尽管大部分厂商适应和生产出满足H.265标准的产品还需要一些时间,但任何时候,新的标准一定会制造新的商机,厂商如何应对,要看其对于市场的定位以及对自身产品更新和宣传的程度,但新的标准往往能够引领新的革命,谁走在前面,谁就有可能是下一个时代的王者。

根据以上业界人士的观点,允许看出H.265的推广及普及不是一蹴而就的事情。一方面,在IP系统上,可分级的视频编码是一个重要的特性,但HEVC标准下的可分级扩展仍在MPEG标准委员会的讨论之中;另一方在安防互联网监控层面上讲,只有前后端厂商还没完成在H.265标准下的整合后,H.265才允许引爆互联网高清时代。

结语

今年初,H.265视频压缩标准,为视频运用领域掀开了崭新的一页,为如何将互联网带宽需求最小化的难题指引了方向。在不断追求高清领域,新一代视频压缩标准必将引起视频监控新一轮改革,甚至会在未来成为未来安防监控市场上视频压缩技能的主流标准。

[作者:编辑部]

整理编辑:成都弱电工程专家