今年二月,HEVC(High Efficiency Video Coding)編碼標(biāo)準(zhǔn)終于發(fā)布最終稿件,標(biāo)志著下一代的編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC()正式形成。該編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布為視頻會(huì)議系統(tǒng)提供效率更高的編碼器,對(duì)視頻會(huì)議來(lái)說(shuō)具有非常重要的的意義。HEVC編碼是一種全新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),其最主要的改進(jìn)是分辨率從QVGA至7680x4320(8k分辨率)的超高清視頻,是H264所以支持的1080p的分辨率的16倍,視頻編碼效果在相同PSNR的情況下,碼率節(jié)省40%-45%。H.265 高效率視頻編碼(High Efficiency Video Coding)成為正式標(biāo)準(zhǔn),其包含了8-bit、10-bit 色深與照片格式,未來(lái)會(huì)陸續(xù)制定 12-bit 色深與 3D 規(guī)范。HEVC依然沿用H.264編碼采用的混合編碼框架,其幀間和幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼可以消除時(shí)間域和空間域的相關(guān)性。變換編碼:對(duì)殘差進(jìn)行變換編碼以消除空間相關(guān)性。熵編碼:消除統(tǒng)計(jì)上的冗余度。HEVC編碼在技術(shù)上的改進(jìn)主要包括幾個(gè)方面:
1、高效的宏塊的分割
在H264編碼中,編碼的最小單元是宏塊,圖像的分割都是基于宏塊,但在HEVC中宏塊的定義發(fā)生了本質(zhì)的變化,在HEVC中我們使用CU(編碼單元),PU(預(yù)測(cè)單元),TU(變換單元)來(lái)替代H.264編碼的宏塊,通過(guò)三種單元來(lái)描述整個(gè)圖片。為了提高高分辨率的視頻的編碼效率,HEVC還采用了基于大尺寸的四叉樹(shù)編碼結(jié)構(gòu)。 CU:采用四叉樹(shù)的分割結(jié)構(gòu),CU的尺寸變化范圍從8x8(SCU) 至64x64(LCU),編碼單元的尺寸為2Nx2N的正方形,其中N為2為底的冪, 其中編碼單元類(lèi)似于H.264中的宏塊的概念,用于圖像的分割描述,預(yù)測(cè)單元是進(jìn)行預(yù)測(cè)的基本單元,變換單元是進(jìn)行變換和量化的基本單元。這三個(gè)單元是分離的,這使得變換、預(yù)測(cè)和編碼各個(gè)處理環(huán)節(jié)更加靈活,也有利于各環(huán)節(jié)的劃分更加符合視頻圖像的特征,有利于各個(gè)單元更優(yōu)化的完成各自的壓縮功能。
2、擴(kuò)展的預(yù)測(cè)算法
HEVC的幀間預(yù)測(cè)方向擴(kuò)展到33個(gè),另外加上一個(gè)DC和一個(gè)planar,一共35中預(yù)測(cè)模式,使得預(yù)測(cè)更加精細(xì),但是為了控制編碼復(fù)雜度,所以對(duì)4x4和64x64的尺寸的預(yù)測(cè)模式進(jìn)行了限制。幀間預(yù)測(cè)方向的擴(kuò)展提高了圖像不同幀之間的預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,進(jìn)一步提高視頻的壓縮效率。
3、并行化設(shè)計(jì)
HEVC編碼加入了許多了并行運(yùn)算的優(yōu)化思路,當(dāng)前的PC芯片架構(gòu)已經(jīng)從單核性能逐漸往多核并行方向發(fā)展,因此采用并行化可以大大提高編碼的處理效率。
總結(jié),HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)由于其在宏塊的分割、預(yù)測(cè)算法、并行處理等方面做出了極大改進(jìn),其編碼效率得到了較大的提升,隨著其應(yīng)用的發(fā)展必將把視頻會(huì)議編解碼技術(shù)推向一個(gè)新的高度。