视频编码标准HEVC的技术亮点是什么

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视频编码标准HEVC的技术亮点包括:1、更好的压缩;2、改进的帧间运动预测;3、改进的帧间预测;4、并行处理;5、最大值更高的帧尺寸;6、硬件支持。其中,更好的压缩是指与H.264编解码器相比,HEVC在压缩方面提供了重大的改进。

1、更好的压缩

与H.264编解码器相比,HEVC在压缩方面提供了重大的改进。实际上,HEVC压缩视频的效率比H.264要高出两倍。使用HEVC,相同视觉质量的视频只占用一半的空间。或者,具有相同文件大小和比特率的视频可以呈现更好的质量。

这种改进有一部分要归功于增加的宏块大小。宏块定义为用于压缩计算的图像区域,较大的宏块可以有效地压缩高分辨率的视频。H.264仅允许16×16像素的宏块,这些宏块太小,以致于无法高效地播放1080p以上的视频。HEVC则提供64 x 64像素的宏块(现在称为编码树单元或CTU),从而在更高的分辨率下实现更高的编码效率。

2、改进的帧间运动预测

视频压缩的一个主要因素是预测帧之间的运动(或其缺少)。当像素保持静止(固态背景图像)时,智能的视频编解码器可以通过引用它来节省空间,而不是再现它。通过改进的运动预测,HEVC可以提供更小的文件大小和更高的压缩质量。

3、改进的帧间预测

视频压缩其实也受益于分析单个帧内的“移动”,从而可以更有效地压缩单帧视频。这可以通过使用数学函数而不是实际像素值来描述像素布局来实现。该功能占用的空间少于像素数据,从而缩小文件大小。然而,编解码器必须支持足够高级的数学函数才能使该技术真正发挥作用。HEVC的帧间预测功能比H.264的更详细,前者支持33个方向的运动预测,而后者只支持9个方向。

4、并行处理

HEVC使用可以独立解码于帧其余部分的单元和片段层。这意味着解码过程可以跨多个并行处理线程进行拆分,并充分利用现有标准多核处理器上更高效的解码机会。随着视频分辨率越来越高,这种提高效率需要在低端硬件上以可观看的速度对视频进行解码。

5、最大值更高的帧尺寸

世界变得越来越“高清”,HEVC也支持这一点。使用HEVC,视频可以编码至高达8K UHD或8192×4320像素。目前,只有少数摄像机能产出8K视频,而很少的显示器可以显示出这种分辨率。但正如HD是今天的标准一样,我们可以预期4K,甚至是8K将会最终实现类似的突破。

6、硬件支持

HEVC编解码器由当前一代的英特尔处理器提供特别支持。Kaby Lake系列处理器包含用于编码和解码H.265视频的特殊指令集,因此几乎可确定的是未来的英特尔处理器也是如此。与其它高分辨率视频编解码器相比,这使得HEVC编解码器具有重要的速度和一致性优势。考虑到H.264编解码器的普及和技术优势,英特尔选择让其硬件支持HEVC,这并不令人惊讶。当然,HEVC并不只限用于Kaby Lake处理器,但它的确意味着使用Kaby Lake芯片的电脑可以更加流畅地播放HEVC视频。


本文作者:网易云信

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