下一代视频会议编码标准HEVC

发布时间：2013/7/24 17:01:54 浏览量：6475 【字体：大中小】

今年二月，HEVC（High Efficiency Video Coding)编码标准终于发布最终稿件，标志着下一代的编码标准HEVC（H.265）正式形成。该编码标准的发布为视频会议系统提供效率更高的编码器，对视频会议来说具有非常重要的的意义。HEVC编码是一种全新的视频编码标准，其最主要的改进是分辨率从QVGA至7680x4320（8k分辨率）的超高清视频，是H264所以支持的1080p的分辨率的16倍，视频编码效果在相同PSNR的情况下，码率节省40%-45%。H.265 高效率视频编码（High Efficiency Video Coding）成为正式标准，其包含了8-bit、10-bit 色深与照片格式，未来会陆续制定 12-bit 色深与 3D 规范。HEVC依然沿用H.264编码采用的混合编码框架，其帧间和帧内预测编码可以消除时间域和空间域的相关性。变换编码：对残差进行变换编码以消除空间相关性。熵编码：消除统计上的冗余度。HEVC编码在技术上的改进主要包括几个方面：

1、高效的宏块的分割

在H264编码中，编码的最小单元是宏块，图像的分割都是基于宏块，但在HEVC中宏块的定义发生了本质的变化，在HEVC中我们使用CU（编码单元），PU(预测单元），TU（变换单元）来替代H.264编码的宏块，通过三种单元来描述整个图片。为了提高高分辨率的视频的编码效率，HEVC还采用了基于大尺寸的四叉树编码结构。 CU：采用四叉树的分割结构，CU的尺寸变化范围从8x8(SCU) 至64x64(LCU),编码单元的尺寸为2Nx2N的正方形，其中N为2为底的幂, 其中编码单元类似于H.264中的宏块的概念，用于图像的分割描述，预测单元是进行预测的基本单元，变换单元是进行变换和量化的基本单元。这三个单元是完全分离的，这使得变换、预测和编码各个处理环节更加灵活，也有利于各环节的划分更加符合视频图像的特征，有利于各个单元更优化的完成各自的压缩功能。

2、扩展的预测算法

HEVC的帧间预测方向扩展到33个，另外加上一个DC和一个planar，一共35中预测模式，使得预测更加精细，但是为了控制编码复杂度，所以对4x4和64x64的尺寸的预测模式进行了限制。帧间预测方向的扩展提高了图像不同帧之间的预测的准确性，进一步提高视频的压缩效率。

3、并行化设计

　 HEVC编码加入了许多了并行运算的优化思路，当前的PC芯片架构已经从单核性能逐渐往多核并行方向发展，因此采用并行化可以大大提高编码的处理效率。

　总结，HEVC编码标准由于其在宏块的分割、预测算法、并行处理等方面做出了极大改进，其编码效率得到了较大的提升，随着其应用的发展必将把视频会议编解码技术推向一个新的高度。

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