今年二月,HEVC(High Efficiency Video Coding)編碼標準終于發布最終稿件,標志著下一代的編碼標準HEVC()正式形成。該編碼標準的發布為視頻會議系統提供效率更高的編碼器,對視頻會議來說具有非常重要的的意義。HEVC編碼是一種全新的視頻編碼標準,其最主要的改進是分辨率從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,碼率節省40%-45%。H.265 高效率視頻編碼(High Efficiency Video Coding)成為正式標準,其包含了8-bit、10-bit 色深與照片格式,未來會陸續制定 12-bit 色深與 3D 規范。HEVC依然沿用H.264編碼采用的混合編碼框架,其幀間和幀內預測編碼可以消除時間域和空間域的相關性。變換編碼:對殘差進行變換編碼以消除空間相關性。熵編碼:消除統計上的冗余度。HEVC編碼在技術上的改進主要包括幾個方面:
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中宏塊的定義發生了本質的變化,在HEVC中我們使用CU(編碼單元),PU(預測單元),TU(變換單元)來替代H.264編碼的宏塊,通過三種單元來描述整個圖片。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編碼結構。 CU:采用四叉樹的分割結構,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, 其中編碼單元類似于H.264中的宏塊的概念,用于圖像的分割描述,預測單元是進行預測的基本單元,變換單元是進行變換和量化的基本單元。這三個單元是分離的,這使得變換、預測和編碼各個處理環節更加靈活,也有利于各環節的劃分更加符合視頻圖像的特征,有利于各個單元更優化的完成各自的壓縮功能。
2、擴展的預測算法
HEVC的幀間預測方向擴展到33個,另外加上一個DC和一個planar,一共35中預測模式,使得預測更加精細,但是為了控制編碼復雜度,所以對4x4和64x64的尺寸的預測模式進行了限制。幀間預測方向的擴展提高了圖像不同幀之間的預測的準確性,進一步提高視頻的壓縮效率。
3、并行化設計
HEVC編碼加入了許多了并行運算的優化思路,當前的PC芯片架構已經從單核性能逐漸往多核并行方向發展,因此采用并行化可以大大提高編碼的處理效率。
總結,HEVC編碼標準由于其在宏塊的分割、預測算法、并行處理等方面做出了極大改進,其編碼效率得到了較大的提升,隨著其應用的發展必將把視頻會議編解碼技術推向一個新的高度。