H.265(HEVC)深度解析(上)分析和总结.pdf

H.265(HEVC)深度解析 (上 ) 带宽危机， H.265 救驾 数字视频的超高清潮流奔腾向前， 帧率从 30fps 向 60fps 、 120fps 甚至 240fps 进发，与此同时，物理媒介日薄西山，内 容正通过有形无形的网络在世界各个角落的终端设备上传 递。高度密集的数据给带宽和存储带来巨大挑战，当前主流 的 H.264 开始不敷应用，而新一代视频编码标准 H.265 似乎 成为了数字 4K 时代的“救世主” 。 H.265 又称为 HEVC （全称 High Efficiency Video Coding， 高效率视频编码， 本文统称为 H.265），是 ITU-T H.264/MPEG-4 AVC 标准的继任者。 2004 年由 ISO/IEC Moving Picture Experts Group （MPEG）和 ITU-T Video Coding Experts Group （VCEG） 作为 ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2或称作 ITU-T H.265 开始 制定。第一版的 HEVC/H.265 视频压缩标准在 2013 年 4 月 13 日被接受为国际电信联盟（ ITU-T）的正式标准。 理论上 H.265 比 H.264 效率提高 30-50% （尤其是在更高 的分辨率情形下） ，但真的只是这么简单吗？ H.265 的改变 H.265 重新利用了 H.264 中定义的很多概念。两者都是 基于块的视频编码技术，所以它们有着相同的根源和相近的 编码方式，包括： 1、以宏块来划分图片，并最终以块来细分。 2 、使用帧内压缩技术减少空间冗余。 3 、使用帧内压缩技术减少时间冗余 （运动估计和补偿）。 4 、使用转换和量化来进行残留数据压缩。 5 、使用熵编码减少残留和运动矢量传输和信号发送中 的最后冗余。 事实上，视频编解码从 MPEG-1诞生至今都没有根本性 改进， H.265 也只是 H.264 在一些关键性能上的更强进化以 及简单化。 那么问题来了， H.265 到底强在哪里？ 和 H.264 一样， H.265 也可以根据带宽需求进行调节。 但你是想在普通互联网上传输 4K 内容，还是要实现最好的 图像质量，就要厘清“更多的压缩”和“更好的压缩”这两 个概念。 如果只是更多的压缩， 4K 和超高清不一定要保证比 今天的 1080p 或 HD 做到更好的图片质量。根据压缩数量的 多少，流媒体 4K 有可能看起来比现在的 1080p 蓝光更糟糕， 因为 1080p 蓝光相比在线流媒体会有更多的带宽留给视频。 更好的压缩则意味着更聪明的压缩，面对同样的原始素材， 更好的压缩会以更好的方式，在不牺牲质量的情况下令数据 量减少。更多的压缩很容易，而更好的压缩需要更多的思考 和更好的技术，通过更智能的算法来处理图像，在维持质量 的同时保持更低的比特率，这正是 H.265 所要做的。 如何实现更好的压缩，举例来讲，我们通常会发现在很 多的图像素材里，如视像会议或者电影的很多场景中，每一 帧上的大部分内容并没有改变太多，视像会议中一般只有讲 话者的头在动 （甚至只有嘴唇在动） ，而背景一般是不动的， 在这种情况下，我们的做法不是对每一帧的每一个像素编码， 而是对最初的帧编码，然后仅对发生改变的部分进行编码。 H.265 正从以下几个方面向着“更好的压缩”迈进。 图像分区