H.265 的新特性
HEVC仍屬于預測加變換的混合編碼框架,然而其采用更加靈活的編碼結構來提高編碼效率,包括編碼單元(Coding Unit)、預測單元(Predict Unit)和變換單元(Transform Unit)。其中編碼單元類似于H.264/AVC中的宏塊的概念,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。在此混合編碼框架下,HEVC進行了大量的技術創(chuàng)新,如基于大尺寸四叉樹塊的分割結構和殘差編碼結構,多角度幀內預測技術,運動估計融合技術及基于語義的熵編碼技術。
當前芯片架構已經(jīng)從單核向同構多核并行方向發(fā)展,為了適應并行化程度非常高的芯片,H265引入了很多并行運算的優(yōu)化思路, 主要包括以下幾個方面。
· 在slice劃分的基礎上用垂直的邊界將圖像劃分為一些列,劃分出的矩形區(qū)域為一個Tile,每一個Tile包含整數(shù)個LCU (Largest Coding Unit), Tile之間可以互相獨立,以此實現(xiàn)并行處理。
· Dependent Slice允許在一個slice內切分成多個Dependent Slices,每個Dependent Slice可以獨立的編、解碼,提高編解碼器的并行處理能力。
· WPP。熵編碼環(huán)節(jié)中,編碼單元上下文存在依賴關系。在H.265中,上一行的第二個LCU處理完畢,即對當前行的第一個LCU的熵編碼概率狀態(tài)參數(shù)進行初始化。因此,只需要上一行的第二個LCU編解碼完畢,即可以開始當前行的編解碼。
H.265更快、更強
高清視頻在安防監(jiān)控中的應用越來越普及,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。隨著半導體技術的發(fā)展,解決了H.265計算復雜度瓶頸后,在超高清監(jiān)控應用方面,像H.264替換MPEG-2一樣,H.265必然會替換現(xiàn)在的H.264技術。
而今,人們日益希望隨時隨地通過任何終端都能更便捷地獲取所需內容與服務。LTE等4G無線技術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)務的商用可行性。預計未來幾年將要求視頻內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)絡下流暢傳輸?shù)膽闷占啊?/P>
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。隨著應用需求擴大和技術進步,多核必將展示出其更為強大的性能優(yōu)勢。H.265視頻編碼技術在設計時就將并行實現(xiàn)考慮在內。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多核處理器上的并行實現(xiàn)。Dependent slice和WPP機制解決了以往H.264等編碼技術中熵編碼環(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、熵編碼等任務模塊的劃分更加均衡,顯著提高并行加速比。
總之,H.265將會大大促進包括高清視頻在內的視頻應用的快速發(fā)展。