視頻編碼壓縮新標(biāo)準(zhǔn)H.265為何勝過H.264

　　在我們以往的應(yīng)用中，H.264經(jīng)常作為當(dāng)前最為先進的壓縮標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)。比起此前的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，H.264具有很高的壓縮性能。比如，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比率是MPEG2的2倍以上，而對于MPEG4的壓縮效果，也達到了1.5倍-2倍的范圍。相比較H.264，新出臺的H.265能否勝任新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)職責(zé)?

　　H.264尚能飯否，H.265已來救場?

　　其實，究其壓縮比為何如此之高，其主要原因在于低碼率。與MPEG2和MPEG4相比，H.264壓縮技術(shù)大大地降低了用戶的下載時間和數(shù)據(jù)流量。此外，H.264還具有高質(zhì)量的流暢圖像，正是因為如此，經(jīng)過H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中所需的帶寬更低，也更加經(jīng)濟。按理說，H.264的出現(xiàn)幾乎已經(jīng)能夠滿足我們使用中的所有基本需求，那么，H.265的出現(xiàn)又到底打算扮演一個什么樣的角色呢?

　　據(jù)了解，H.265是ITU-TVCEG繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。前者在技術(shù)上，圍繞著現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264，在保留原來的一些成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，對一些其他的技術(shù)加以改進。比如說，在提高壓縮效率、提高魯棒性和錯誤恢復(fù)能力等，以及減少實時的時延、減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復(fù)雜度等。

　　H.265技術(shù)優(yōu)勢

　　1、更大的宏塊和變換塊。相對于H.264的4×4、8×8、16×16宏塊類型，H.265引入了32×32、64×64甚至于128×128的宏塊，目的在于減少高清數(shù)字視頻的宏塊個數(shù)，減少用于描述宏塊內(nèi)容的參數(shù)信息，同時整形變換塊大小也相應(yīng)擴大，用于減少H.264中變換相鄰塊問的相似系數(shù)。

　　2、使用新的MV(運動矢量)預(yù)測方式。區(qū)別于H.264基于空間域的運動矢量預(yù)測方式，H.265擴充更加多的方向進行幀內(nèi)預(yù)測，同時將預(yù)測塊的集合由原來的空間域擴展到時間域及空時混合域，通過率失真準(zhǔn)則計算后選擇最佳的預(yù)測塊。使用該方法，在基本模式下測試，在與H.264相同質(zhì)量的情況下，得到平均為6.1%的壓縮增益，復(fù)雜圖像的壓縮增益甚至能提高到20%。

　　3、更多的考慮并行化設(shè)計。當(dāng)前芯片架構(gòu)已經(jīng)從單核性能逐漸往多核并行方向發(fā)展，H.265引入了Entropyslice、WPP等并行運算思路，使用并行度更高的編碼算法，更有利于H.265在GPU/DSP/FPGA/ASIC等并行化程度非常高的CPU中快速高效的實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

　　4、H.265更快、更強。高清視頻在安防監(jiān)控中的應(yīng)用越來越普及，由此帶來了存儲成本與空間的急劇上升。與正在使用的H.264編碼技術(shù)相比，H.265的高壓縮率特性能夠節(jié)省一半左右的存儲空間，從而顯著降低了視頻的存儲成本。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，解決了H.265計算復(fù)雜度瓶頸后，在超高清監(jiān)控應(yīng)用方面，像H.264替換MPEG-2一樣，H.265必然會替換現(xiàn)在的H.264技術(shù)。

　　而今，人們?nèi)找嫦ＭS時隨地通過任何終端都能更便捷地獲取所需內(nèi)容與服務(wù)。LTE等4G無線技術(shù)以更低的每比特成本支持高得多的容量，從而提高了視頻業(yè)務(wù)的商用可行性。預(yù)計未來幾年將要求視頻內(nèi)容的帶寬進一步降低，運營商將獲得所需的解決方案和網(wǎng)絡(luò)靈活性，以經(jīng)濟高效地向用戶提供真正的移動視頻和多媒體體驗。另外，移動終端的顯示屏技術(shù)正向著超高ppi與超高清分辨率的方向發(fā)展。因此，H.265的高壓縮率特性，將進一步促使高清甚至超高清視頻在4G網(wǎng)絡(luò)下流暢傳輸?shù)膽?yīng)用普及。

　　多核處理器以高性能、低功耗優(yōu)勢正逐步取代傳統(tǒng)的單處理器成為市場的主流。隨著應(yīng)用需求擴大和技術(shù)進步，多核必將展示出其更為強大的性能優(yōu)勢。H.265視頻編碼技術(shù)在設(shè)計時就將并行實現(xiàn)考慮在內(nèi)。新添加的Tile劃分機制使得以往的slice、幀或GOP為單位的粗粒度數(shù)據(jù)并行機制更加適合于同構(gòu)多核處理器上的并行實現(xiàn)。Dependentslice和WPP機制解決了以往H.264等編碼技術(shù)中熵編碼環(huán)節(jié)無法并行實現(xiàn)的問題，使得整個編解碼過程中DCT、運動估計、運動補償、熵編碼等任務(wù)模塊的劃分更加均衡，顯著提高并行加速比。