h265(HEVC)编解码相关技术概述
h265格式解析
H.265格式解析一、导言高效视频编码（High Efficiency Video Coding，简称HEVC），也被称为H.265，是一种广泛使用的视频压缩标准。
H.265被设计为H.264的继任者，旨在提供更高的编码效率和更好的视频质量。
本文将对H.265格式进行详细解析，包括其基本概念、特点、优势以及应用领域等方面的内容。
二、H.265格式基本概念H.265是由国际电信联盟（ITU）和国际标准化组织（ISO）共同开发的一种视频压缩标准。
与H.264相比，H.265采用了更先进的技术，包括更高的编码效率和更好的视频质量。
H.265可以显著地减少视频文件的大小，同时保持高清晰度的画面。
H.265的基本概念如下：1. 帧内和帧间编码H.265采用了帧内编码（Intra-frame Coding）和帧间编码（Inter-frame Coding）相结合的方式。
帧内编码只利用当前帧内的信息进行压缩，而帧间编码利用前后帧之间的信息进行压缩。
这种结合的方式能够更好地兼顾编码效率和画质。
2. 编码单元H.265将视频数据划分为多个编码单元（Coding Unit，CU），每个编码单元由多个最小编码单元（Minimal Coding Unit，MCU）组成。
这种层次化的编码结构有助于实现更好的压缩效果和灵活的编码控制。
3. 预测编码H.265采用了帧间预测（Inter-frame Prediction）技术，通过对前后帧的差异进行编码，进一步减少了视频数据的冗余。
预测编码技术可以更好地利用视频中的时空相关性，提高编码效率。
4. 变换和量化H.265使用了多种变换和量化技术来减少视频数据的冗余。
其中最常用的是离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，DCT）和量化。
这些技术能够有效地抑制视频信号的高频分量，从而实现更好的压缩效果。
三、H.265格式特点H.265格式相较于H.264有以下几个显著特点：1. 更高的压缩效率H.265采用了更先进的编码技术，能够显著提高压缩效率。
H.265技术总结
HEVC(H.265)总结HEVC英文全称：High Efficiency Video Coding（高效率视频编码），又称H.265和MPEG-H Part 2，是一种旨在通过更高速度和容量提升视频编码效率的视频压缩标准。
ITU （国际电信联盟）于2013年Q1正式批准这一新标准，该标准被称为Recommendation ITU-T H.265或ISO/IEC 23008-2，其主要发展进程如下图所示：图1 H.265发展进程如图2所示，作为业界普遍看好的编码技术之一, 无论是标准制定，还是专利许可，HEVC 的演进之路获得了国际及国内诸多厂商（比如：apple、思科、华为等）的支持，可以预见这些各国的大型企业对HEVC的产业化工作更具热情。
图2 业内各种编码技术当前最主流的编码技术是H.264，因为苹果公司当初毅然决然抛弃了Adobe的VP6编码，选择了H.264，这个标准也就随着数亿台iPad和iPhone走入了千家万户，成为了目前视频编码领域的绝对霸主，占有超过80%的份额。
H.264也被广泛用于网络流媒体数据、各种高清晰度电视陆地广播以及卫星电视广播等领域。
H.264相较于以前的编码标准有着一些新特性，如多参考帧的运动补偿、变块尺寸运动补偿、帧内预测编码等，通过利用这些新特性，H.264比其他编码标准有着更高的视频质量和更低的码率，也因此受到了人们的认可。
HEVC(H.265)的技术亮点:H.265/HEVC的编码架构大致上和H.264/AVC的架构相似，主要也包含，帧内预测(intra prediction)、帧间预测(inter prediction)、转换(transform)、量化(quantization)、去区块滤波器(deblocking filter)、熵编码(entropy coding)等模块，但在HEVC编码架构中，整体被分为了三个基本单位，分别是：编码单位(coding unit,CU)、预测单位(predict unit,PU) 和转换单位(transform unit,TU )。
视频编码标准H265的性能优化
视频编码标准H265的性能优化一、视频编码标准H265概述H265，也称为HEVC（High Efficiency Video Coding），是继H264之后的新一代视频编码标准。
它由MPEG（Moving Picture Experts Group）和VCEG（Video Coding Experts Group）联合开发，旨在提供更高的压缩效率和视频质量。
H265的推出，不仅提升了视频传输和存储的效率，而且对整个视频产业的发展产生了深远的影响。
1.1 H265技术的核心特性H265技术的核心特性主要体现在以下几个方面：- 更高的压缩率：H265能够提供比H264更高的压缩率，理论上可以在相同的视频质量下减少大约50%的数据量。
- 更好的视频质量：H265支持更高的分辨率和色彩深度，能够提供更清晰、更细腻的视频画面。
- 支持更宽的色域和动态范围：H265能够支持更宽的色域和更高的动态范围，使得视频内容更加丰富多彩。
1.2 H265技术的应用场景H265技术的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 4K和8K视频流：H265能够高效地编码4K和8K超高清视频，满足未来高清视频传输的需求。
- 视频监控：H265的高压缩率使得它非常适合用于视频监控领域，可以有效减少存储和传输成本。
- 网络视频服务：H265被广泛应用于网络视频服务，如视频点播、直播等，提供更流畅的视频体验。
二、H265编码标准的制定H265编码标准的制定是一个全球性的过程，需要全球范围内的视频技术专家和组织的共同努力。
2.1 国际视频编码标准组织国际视频编码标准组织是制定H265编码标准的权威机构，主要包括MPEG和VCEG。
这些组织负责制定H265编码的全球统一标准，以确保不同国家和地区的视频编码能够实现互联互通。
2.2 H265编码标准的关键技术H265编码标准的关键技术包括以下几个方面：- 编码单元划分：H265采用了更小的编码单元划分，如CU（Coding Unit）和TU（Transform Unit），以提高编码效率。
h265(HEVC)编解码相关技术概述
H265(HEVC Heigh Efficiency Video Coding)介绍1 概要H.265(高效率视频编码（HEVC）)是现行“H.264/MPEG-4 AVC”标准于2003年实现标准化以来时隔10年推出的新标准，将成为支撑未来十年的影像服务和产品的视频压缩技术。
其特点是，支持1080p以上的4K×2K和8K×4K分辨率，将视频压缩率提高至H.264的约2倍。
也就是说，能以原来一半的编码速度发送相同画质的视频。
例如，按照20Mbit/秒发送的H.264格式视频容，在相同画质的条件下用HEVC格式只需10Mbit/秒的速度。
1.1 H.265发展背景H.264虽然是一个划时代的数字视频压缩标准，但是随着数字视频产业链的高速发展，H.264的局限性逐步显现，并且由于H.264标准核心压缩算法的完全固化，并不能够通过调整或扩充来更好地满足当前高清数字视频应用。
视频应用向以下几个方面发展的趋势愈加明显：(1)高清晰度(Higher Definition)：数字视频的应用格式从720P向1080P全面升级，在一些视频应用领域甚至出现了4K*2K、8K*4K的数字视频格式(2)高帧率(Higher frame rate)：数字视频帧率从30fps向60fps、120fps甚至240fps的应用场景升级(3)高压缩率(Higher Compression rate)：传输带宽和存储空间一直是视频应用中最为关键的资源，因此，在有限的空间和管道中获得最佳的视频体验一直是用户的不懈追求。
由于数字视频应用在发展中面临上述趋势，如果继续采用H.264编码就出现如下一些局限性：(1)宏块个数的爆发式增长，会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多，用于编码残差部分的码字明显减少。
即：单个宏块所表示的图像容的信息大大减少，导致4*4或8*8块变换后的低频率相似程度也大大提高，会出现大量的冗余(2)分辨率的大幅增加，表示同一个运动的运动矢量的幅值将大大增加，H.264中采用一个运动矢量预测值，对运动矢量差编码使用的是哥伦布指数编码，该编码方式的特点是数值越小使用的比特数越少。
HEVC相关技术简介
• Skip模式作用：节省码率。 5）merge模式：不需要进行复杂的运动估计，只有运动补偿，当前PU块
格式从720P向1080P全面升级，在一些视频应
压 缩
用领域甚至出现了4Kx2K、8Kx4K的数字视频格 式
要
求
更 ● 高帧率(Higher frame rate)：数字视频帧率从
高
30 fps向60fps、120fps甚至240fps的应用场
景升级
● 高压缩率(Higher Compression rate)：传输带 宽和存储空间
帧内预测编码技术
Intra Prediction
帧内预测编码技术
Planar 模式
线性插值
双线性插值
在平面预测中，首先右下角的像素Ｚ 由图中重建像素Ｌ 和Ｔ平均得到，然后利用重建像素Ｌ和Ｔ与Ｚ进行线性 插值计算出最下面一行和最右边一列像素值，如图中像 素Ｍ 和Ｎ，然后利用插值得到的像素进行双线性插值计 算其它预测像素值，如图中像素Ｐ
一代的视频编码标准。
■ 2010年4月在德国德雷斯顿召开了JCT-VC 第一次会议，确定了新一代视频 编码标准的名称：HEVC(High Efficiency Video Coding)。并且建立了测 试模型TMuC (Test Model under Consideration)，分领域搜集和审阅技 术提案。初步定于2012年7月完成标准的最终稿。
H.264编码的局限性
h265熵编码与环路滤波
H265熵编码与环路滤波随着视频技术的不断发展，高清、超高清视频已成为我们日常生活的重要组成部分。
为了实现更高效的视频压缩和传输，H.265（或称为高效视频编码，HEVC）标准应运而生。
H.265标准在保持视频质量的同时，显著提高了编码效率，这主要得益于其先进的熵编码技术和环路滤波技术。
一、H265熵编码熵编码是一种无损数据压缩方法，广泛应用于视频编码中。
在H265标准中，熵编码主要包括两种技术：CABAC（上下文自适应二进制算术编码）和CAVLC（上下文自适应变长编码）。
1. CABAC：CABAC是H265中默认的熵编码方法，它利用上下文信息对编码符号进行概率建模，并根据概率模型进行二进制算术编码。
CABAC能够有效地压缩数据，但计算复杂度相对较高。
为了提高编码效率，CABAC还采用了多种上下文模型的更新策略，以适应视频内容的变化。
2. CAVLC：CAVLC是H265中的另一种熵编码方法，它采用变长编码技术对编码符号进行压缩。
与CABAC相比，CAVLC的计算复杂度较低，但压缩效率也相对较低。
在实际应用中，CAVLC通常用于对计算资源有限的设备进行编码。
H265的熵编码技术能够有效地消除视频数据中的冗余信息，从而实现高效的视频压缩。
同时，通过灵活地选择CABAC和CAVLC编码方法，H265能够适应不同应用场景和需求。
二、H265环路滤波环路滤波是视频编码中的一项关键技术，用于减少编码过程中产生的块效应和量化噪声，提高视频的主观质量和客观质量。
在H265标准中，环路滤波主要包括去块滤波器（Deblocking Filter）和样点自适应偏移（Sample Adaptive Offset，SAO）。
1. 去块滤波器：在视频编码过程中，由于采用了分块编码技术，相邻块之间可能产生明显的边界效应（即块效应）。
去块滤波器通过对边界像素进行平滑处理，减少块效应对视频质量的影响。
H265中的去块滤波器采用了自适应的滤波强度和控制策略，以在保持视频细节的同时消除块效应。
H265视频编码标准详解
数字视频编解码技术标准及其发展趋势解读下一代视频压缩标准HEVC(H.265) 在数字视频应用产业链的快速发展中，面对视频应用不断向高清晰度、高帧率、高压缩率方向发展的趋势，当前主流的视频压缩标准协议H.264(AVC)的局限性不断凸显。
同时，面向更高清晰度、更高帧率、更高压缩率视频应用的HEVC(H.265)协议标准应运而生。
本文重点分析了下一代视频压缩协议标准HEVC(H.265)的技术亮点，并对其在未来应用中将给整个产业带来的深刻变化予以展望。
H.264(AVC)从2003年5月草稿发布以来，凭借其相对于以往的视频压缩标准在压缩效率以及网络适应性方面的明显优势，逐步成为视频应用领域的主流标准。
根据MeFeedia 的数据，由于iPad 以及其它新兴设备大多支持H.264 硬件加速，至2011年底，80%的视频使用H.264编码，并且随着支持H.264解码的设备不断增多，这一占有率还将进一步增长。
但是，随着数字视频应用产业链的快速发展，视频应用向以下几个方向发展的趋势愈加明显：l 高清晰度(Higher Definition)：数字视频的应用格式从720 P向1080 P全面升级，在一些视频应用领域甚至出现了4K x 2K、8K x 4K的数字视频格式;l 高帧率(Higher frame rate )：数字视频帧率从30 fps向60fps、120fps甚至240fps的应用场景升级;l 高压缩率(Higher Compression rate )：传输带宽和存储空间一直是视频应用中最为关键的资源，因此，在有限的空间和管道中获得最佳的视频体验一直是用户的不懈追求。
由于数字视频应用在发展中面临上述趋势，如果继续采用H.264编码就出现的如下一些局限性：(1) 宏块个数的爆发式增长，会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多，用于编码残差部分的码字明显减少。
h265 量化参数
h265 量化参数【原创实用版】目录1.H265 编码概述2.H265 量化参数的作用3.H265 量化参数的设置方法4.H265 量化参数对视频质量的影响5.结论正文一、H265 编码概述H265，即 HEVC（High Efficiency Video Coding），是一种高效的视频编码标准。
相较于前代视频编码标准 H264，H265 在保持视频质量的同时，可以实现更高的压缩率，从而降低视频传输的带宽要求和存储空间。
H265 广泛应用于高清视频直播、点播以及视频监控等领域。
二、H265 量化参数的作用在 H265 编码过程中，量化参数是一个重要的设置选项。
量化参数用于控制视频中各个像素值的表示范围，从而影响视频的压缩效果和质量。
量化参数设置得当，可以在保证视频质量的前提下，提高压缩率和编码效率。
三、H265 量化参数的设置方法H265 量化参数主要包括以下几个参数：1.QP（Quantization Parameter）：量化参数，用于控制变换系数的量化步长。
QP 取值范围为 0-51，数值越小，量化步长越大，视频质量越高，但压缩率降低。
反之，数值越大，量化步长越小，视频质量降低，但压缩率提高。
2.QT（Quantization Table）：量化表，用于指定不同块的量化参数。
量化表分为两类：默认量化表和自定义量化表。
默认量化表适用于大多数场景，而自定义量化表可以根据具体需求进行优化。
3.QB（Quantization Bias）：量化偏置，用于在量化过程中对某些系数进行额外的调整。
QB 取值范围为 -3 到 3，数值越大，对应系数的量化间隔越大，视频质量越差，但压缩率提高。
在设置 H265 量化参数时，需要根据实际应用场景和需求进行权衡。
例如，在视频直播场景下，为了保证视频质量，可以适当降低 QP 值；在视频监控场景下，为了提高存储空间利用率，可以适当提高 QP 值。
四、H265 量化参数对视频质量的影响H265 量化参数对视频质量的影响主要体现在以下几个方面：1.QP 值：QP 值越小，视频质量越高，因为变换系数的量化间隔越大，可以更精确地表示原始画面。
HEVCH.265编码技术
变换单元，则是针对正交变换和量化。对于正交变换，HEVC采用包含了 16×16，32×32和64×64等尺寸块的变换矩阵、旋转变换和基于模式的方向 性变换来提高编码性能。
多角度帧内预测
帧内预测将原有的8种预测方向扩展至 33种，增加了帧内预测的精细度。另外， 帧内预测模式保留了DC预测，并对Planar 预测方法进行了改进。目前HM模型中共包 含了35种预测模式，下图只显示了34种， 未显示Planar预测方法。
12
3
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中最为关键的资源，因此，在有限的空间和管道中获得最佳的视频体验一直是 用户的不懈追求。
3
背景（2）
由于数字视频应用在发展中面临上述趋势，如果继续采用H.264编码就出现的如下一些局限 性：
(1) 宏块个数的爆发式增长，会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引 和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多，用于编码残差部分的码字明显减少。
2012.2：委员会草案（标准草案完成稿）；HEVC委员会草案获得通过。 2012.7：HEVC国际标准草案获得通过； 2013.1：国际标准最终获得通过；
6
Agent
H.265的发展背景和历程 H.265的关键技术 H.265编码能力对比 H.265的产品实现 H.265应用实测 H.265与4K视频
浅谈H.265视频编解码技术标准的概念
浅谈H.265视频编解码技术标准的概念于国际电联ITU-T 和国际标准化组织ISO，ITU 的H.26×系列视频压缩标准经过了H.261、H.263，h.263+这样一个演进过程。
而ISO 的视频压缩标准是MPEG 系列，从MPEG1、MEPG2 到MPEG4，之后两个标准化组合走向合作，成立了JVT，推出了在当前最有效的视频压缩标准，H.264/AVC。
从H.264 标准发布到如今已经有五年时间，在这五年中H.264 的应用范围不断扩展，成熟度不断提高，而ITU—T 在H.264 取得初步成功的时候，ITU—T 的视频编码特别小组VCEG 于2005 年就对视频编码技术提出了更长远的设想。
并规划在技术成熟时推出新一代的视频编码标准H.265。
2012 年8 月，爱立信公司推出了首款H.265 编解码器，而在仅仅六个月之后，国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265 标准，标准全称为高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding)，相较于之前的H.264 标准有了相当大的改善。
提出H.265 标准.是为了给音视频服务提供更好的视频编码方法。
音视频服务包括会话式和非会话式音视频服务。
其中会话式音视频服务包括视频会议和可视电话，非会话式音视频服务包括流媒体、广播、文档下载、媒体存储/播放和数字摄像机。
H.265 标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进。
新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延迟和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。
具体的研究内容包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的迟延、减少信道获取时间和随机接入迟延、降低复杂度等。
H.264 由于算法优化，可以低于1Mbps 的速度实现标清数字图像传送;H.265 则可以实现利用1~2Mbps 的传输速度传送720P(分辨率1280×720)普通高清音视频传送。
h265 编码 解码 算力要求
h265 编码解码算力要求
H.265（也称为HEVC，High Efficiency Video Coding）是一种先进的视频编码标准，相较于H.264（AVC，Advanced Video Coding），H.265提供了更高的压缩效率。
这意味着在相同的视频质量下，H.265编码的视频所需码率更低，从而在一定程度上降低了解码器的算力要求。
然而，H.265编码和解码过程的复杂度较高，因此在某些情况下，解码器可能需要更高的算力来处理。
H.265的主要优势在于其更高的压缩效率，这主要得益于以下几点：
1. 更大的块大小：H.265采用更大的块大小（最大64x64），相较于
H.264的16x16，这有助于提高编码效率。
2. 更高效的编码算法：H.265采用更高效的预测和变换算法，进一步降低码率。
3. 更复杂的运动估计：H.265引入更复杂的运动估计方法，从而提高编码效果。
在实际应用中，解码器的算力要求取决于多种因素，如解码器的实现方式、硬件平台、应用场景等。
通常情况下，性能较好的硬件设备（如
高性能处理器或GPU）能够更好地应对H.265编码视频的解码需求。
此外，为了解决算力问题，一些软硬件优化技术也可以发挥作用，如多线程处理、硬件加速等。
总之，H.265编码视频的解码算力要求取决于多种因素。
在实际应用中，通过选择合适的解码器、优化解码过程以及利用高性能硬件设备，可以有效降低解码器的算力要求。
HEVC-H.265帧内编码关键技术软硬件优化
HEVC-H.265帧内编码关键技术软硬件优化HEVC/H.265帧内编码关键技术软硬件优化摘要：高效视频编码（High Efficiency Video Coding，HEVC）是当前最新的国际视频编码标准，其目标是在不损失视觉质量的情况下，显著提高视频编码的效率。
其中，帧内编码是HEVC的重要组成部分，对编码效率起着至关重要的作用。
本文主要讨论HEVC/H.265帧内编码的关键技术和软硬件优化方法，旨在提高帧内编码的性能和效率。
1. 引言近年来，随着高清视频的普及和互联网的高速发展，对视频编码的需求和要求也越来越高。
HEVC作为一种先进的视频编码标准，以其出色的压缩效率和高质量的解码性能被广泛应用于多媒体应用中。
帧内编码是HEVC中最重要的编码模式之一，因此对其进行技术优化和硬件加速具有重要意义。
2. HEVC/H.265帧内编码原理HEVC/H.265帧内编码采用了一系列创新的算法和技术，包括预测、变换、量化和编码等过程。
预测是帧内编码的核心过程，通过利用空间和时间上的相关性对当前帧像素进行预测，以减小编码器所需的位数。
变换过程通过将预测残差从空域转换为频域，使得编码的残差更加易于压缩。
量化和编码过程则是对变换系数进行量化和熵编码，以减小编码后的数据量。
3. 帧内编码关键技术为提高HEVC/H.265帧内编码的效率和性能，需要研究和优化以下几个关键技术：3.1 预测算法预测算法是帧内编码的核心，准确的预测可以显著降低编码残差的能量。
常用的预测算法包括帧内预测、帧间预测和运动补偿。
在帧内预测中，通常使用邻域像素值进行预测，而帧间预测则通过参考帧进行预测。
运动补偿则可以根据运动矢量对编码残差进行补偿，从而提高编码的效率。
3.2 变换算法变换算法是将预测残差从空域转换为频域的关键过程。
HEVC/H.265中采用了一种新的变换算法——倒装正交转换（Inverse Discrete Cosine Transform，IDCT）。
什么是HEVCH265？解密4K8K视频核心编码HEVC（4K时代不能不懂的知识）
什么是HEVCH265？解密4K8K视频核心编码HEVC（4K时代不能不懂的知识）HEVC是什么？它是High Efficiency Video Coding的简称，是一种新的视频压缩标准，将全面提升视频的压缩效率。
与现有的视频压缩标准H.264/AVC相比，它能将压缩效率提高一倍以上，同时可支持4K分辨率甚至8K分辨率的超高画质视频。
14200154445086607.jpg (34.82 KB, 下载次数: 7)下载附件2015-1-1 15:57 上传简单来说，视频压缩是我们享受视听娱乐背后必不可少的一项技术。
拿电视举例，过去，由于压缩技术的不发达，视频无法压缩到足够小。
因此在一定的带宽下，人们只能够观看到若干个频道。
如今，随着压缩技术不断发展，视频的压缩率已经实现了飞跃。
现在我们能够观看到上百个频道的电视节目，有很大程度上要归功于科学家们在视频压缩技术上取得的进步。
2013年1月26号，HEVC正式成为国际认证的视频编码标准。
同时，这也预示着视频的压缩技术迈上一个崭新的台阶。
HEVC压缩方案可以使1080P视频内容的压缩效率大幅提升，这就意味着可以在保持视频内容的质量不变的情况下，节省下大量的网络带宽。
对于消费者而言，我们可以在互联网上享受到更高质量的4K视频、3D蓝光、高清电视节目内容。
14200154539836409.png (92.1 KB, 下载次数: 6)下载附件2015-1-1 15:57 上传微软亚洲研究院自建院伊始，就不断在视频压缩技术上取得突破。
追溯到2000年，时任微软中国研究院研究员的李世鹏和其领导的研究小组向国际MPEG第54次大会提交了“网络视频传播中的检错容错”方案，并正式获得通过成为MPEG国际标准的一部分。
这是中国代表团有史以来进入该国际标准的第一项提案。
在HEVC视频标准中，微软亚洲研究院的研究团队经过长时间的研究和技术累积后，一共贡献了33项技术提案，并且主导了其中的屏幕内容编码技术（screen content coding）。
云宙HEVCH265编码技术浅析
云宙HEVC /H.265视频编码技术浅析HEVC英文全称：High Efficiency Video Coding（高效率视频编码），又称H.265和MPEG-H Part 2，是一种旨在通过更高速度和容量提升视频编码效率的视频压缩标准。
ITU（国际电信联盟）于2013年Q1正式批准这一新标准，该标准被称为Recommendation ITU-T H.265或ISO/IEC 23008-2，其主要发展进程如下图所示：图1, H.265发展进程如图2所示，作为业界普遍看好的编码技术之一,无论是标准制定，还是专利许可，HEVC的演进之路获得了国际及国内诸多厂商（比如：apple、思科、华为等）的支持，可以预见这些各国的大型企业对HEVC的产业化工作更具热情。
图2 业内各种编码技术当前最主流的编码技术是H.264，因为苹果公司当初毅然决然抛弃了Adobe的VP6编码，选择了H.264，这个标准也就随着数亿台iPad 和iPhone走入了千家万户，成为了目前视频编码领域的绝对霸主，占有超过80%的份额。
H.264也被广泛用于网络流媒体数据、各种高清晰度电视陆地广播以及卫星电视广播等领域。
H.264相较于以前的编码标准有着一些新特性，如多参考帧的运动补偿、变块尺寸运动补偿、帧内预测编码等，通过利用这些新特性，H.264比其他编码标准有着更高的视频质量和更低的码率，也因此受到了人们的认可。
我们通过一些H.265与H.264的简单对比来看看到底H.265的优势是什么？我们看看下面的图，通过主观视觉测试得出的数据显示，在码率减少31%-51%的情况下，H.265编码视频的质量能与H.264编码视频近似甚至更好，本质上说是信噪比（PSNR）更好。
假设用户主观体验相近（即在相同画质的情况下），看一分钟的超清视频H.264编码需要241M流量，而H.265仅需113M流量，大大节省了带宽消耗。
我们都知道带宽是视频类网站的非常大的一笔开销，H.265能在提供给用户流畅清晰的观看体验同时能帮助平台运营商大大节约成本。
H.265编解码标准的核心技术概述
２ 关键 特 性 对 比
对 比 Ｈ＿ ２ ６ ５与 Ｈ． ２ ６ ４的 关键 特 性 ：
１ ． １ 变换 编 码
在 视 频 文件 的 大 部 分 图像 中 ，都 存 在 着 相 当 多数 量 的 平 坦 区域 或 者是 图 像 内容 变 化 较 慢 的 区域 。进 行 恰 当的 变 换 可
【 摘 要 】 随着 网络数 字视频 的不断普及与发展 ， 人 们对于高分辨率视频 在线播放和传输 的需求不断提高 ， Ｈ ． ２ ６ ４ 标准在 编码 性能上难以满足
高清、 超 高 清 视 频 的编 码 要 求。 因 此 ， 新 一代 的视 频 编解 码 标 准 Ｈ． ２ ６ ５应 运 而 生 ， 在 保 留 Ｈ． ２ ６ ４原 有长 处 的 同 时 ， 对 部 分 编 码 技 术 进 行 了优 化 ，
与 一 ０ Ｐ模 型 确 定 不 同 编码 单元 的量 化 参 数
的 变革 ， Ｈ． ２ ６ ５沿 用 了 Ｈ ． ２ ６ ４的 混合 编 码 的 编码 框 架 ， 而在 编 码 所 涉及 的 变换 量化 、 帧 内 间预 测 以 及 熵 编 码 等 模 块 部 分 ， Ｈ． ２ ６ ５均使 用 了新 的 编码 技 术 。
３ ｎ ２ ， ． 了一 些新 技 术 ， 显著 提 高 了 编码 性 能 。
【 关键词 】 视频编解码标准 ； Ｈ ． ２ ６ ５ ； Ｈ ． ２ ６ ４
【 中图分类号 】 Ｔ Ｎ ９ １ ９ ． ８ １
【 文献标识码 】 Ａ
【 文章 编号 】 １ ０ ０ ６ — ４ ２ ２ ２ （ ２ ０ １ ７ ） １ ５ — ０ ２ ６ １ — ０ ２
１ Ｈ ． ２ ６ ５ 编码核心 技术
h265编码格式
h265编码格式（原创实用版）目录1.H265 编码格式概述2.H265 编码格式的优势3.H265 编码格式的应用领域4.H265 编码格式的发展前景正文【H265 编码格式概述】H265 编码格式，也被称为 HEVC（High Efficiency Video Coding），是一种视频压缩标准。
与传统的 H264 编码格式相比，H265 编码格式可以在保持视频质量的同时，大幅度降低视频的数据量，从而实现更高效的视频编码和传输。
【H265 编码格式的优势】H265 编码格式的主要优势在于其高效的压缩率。
相较于 H264 编码格式，H265 可以在保持相同视频质量的情况下，将视频数据量降低 40% 至 60%。
这意味着在传输相同质量的视频时，H265 编码格式所需的带宽和存储空间要远小于 H264 编码格式。
此外，H265 还具有更好的画面细节处理能力，可以提供更优质的观看体验。
【H265 编码格式的应用领域】H265 编码格式广泛应用于各种视频传输和存储领域。
例如，在流媒体领域，H265 编码格式可以实现更高效的视频直播和点播，大大降低视频传输的成本。
在安防监控领域，H265 编码格式可以实现更高清晰度的视频监控，同时减少存储空间和带宽需求。
此外，H265 编码格式还在智能硬件、虚拟现实、增强现实等领域发挥着重要作用。
【H265 编码格式的发展前景】随着 5G 网络的快速发展，视频传输的需求将持续增长。
H265 编码格式的高效压缩率将在满足视频传输需求和降低成本方面发挥重要作用。
同时，随着我国智能产业的快速发展，H265 编码格式在智能硬件、人工智能等领域的应用将更加广泛。
h265(HEVC)编解码相关技术概述
H265(HEVC Heigh Efficiency Video Coding)介绍1 概要H.265(高效率视频编码（HEVC）)是现行“H.264/MPEG-4 AVC”标准于2003年实现标准化以来时隔10年推出的新标准，将成为支撑未来十年的影像服务和产品的视频压缩技术。
其特点是，支持1080p以上的4K×2K和8K×4K分辨率，将视频压缩率提高至H.264的约2倍。
也就是说，能以原来一半的编码速度发送相同画质的视频。
例如，按照20Mbit/秒发送的H.264格式视频容，在相同画质的条件下用HEVC格式只需10Mbit/秒的速度。
1.1 H.265发展背景H.264虽然是一个划时代的数字视频压缩标准，但是随着数字视频产业链的高速发展，H.264的局限性逐步显现，并且由于H.264标准核心压缩算法的完全固化，并不能够通过调整或扩充来更好地满足当前高清数字视频应用。
视频应用向以下几个方面发展的趋势愈加明显：(1)高清晰度(Higher Definition)：数字视频的应用格式从720P向1080P全面升级，在一些视频应用领域甚至出现了4K*2K、8K*4K的数字视频格式(2)高帧率(Higher frame rate)：数字视频帧率从30fps向60fps、120fps甚至240fps的应用场景升级(3)高压缩率(Higher Compression rate)：传输带宽和存储空间一直是视频应用中最为关键的资源，因此，在有限的空间和管道中获得最佳的视频体验一直是用户的不懈追求。
由于数字视频应用在发展中面临上述趋势，如果继续采用H.264编码就出现如下一些局限性：(1)宏块个数的爆发式增长，会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多，用于编码残差部分的码字明显减少。
即：单个宏块所表示的图像容的信息大大减少，导致4*4或8*8块变换后的低频率相似程度也大大提高，会出现大量的冗余(2)分辨率的大幅增加，表示同一个运动的运动矢量的幅值将大大增加，H.264中采用一个运动矢量预测值，对运动矢量差编码使用的是哥伦布指数编码，该编码方式的特点是数值越小使用的比特数越少。
H265视频编码标准详解
数字视频编解码技术标准及其发展趋势解读下一代视频压缩标准HEVC(H.265) 在数字视频应用产业链的快速发展中，面对视频应用不断向高清晰度、高帧率、高压缩率方向发展的趋势，当前主流的视频压缩标准协议H.264(AVC)的局限性不断凸显。
同时，面向更高清晰度、更高帧率、更高压缩率视频应用的HEVC(H.265)协议标准应运而生。
本文重点分析了下一代视频压缩协议标准HEVC(H.265)的技术亮点，并对其在未来应用中将给整个产业带来的深刻变化予以展望。
H.264(AVC)从2003年5月草稿发布以来，凭借其相对于以往的视频压缩标准在压缩效率以及网络适应性方面的明显优势，逐步成为视频应用领域的主流标准。
根据MeFeedia 的数据，由于iPad 以及其它新兴设备大多支持H.264 硬件加速，至2011年底，80%的视频使用H.264编码，并且随着支持H.264解码的设备不断增多，这一占有率还将进一步增长。
但是，随着数字视频应用产业链的快速发展，视频应用向以下几个方向发展的趋势愈加明显：l 高清晰度(Higher Definition)：数字视频的应用格式从720 P向1080 P全面升级，在一些视频应用领域甚至出现了4K x 2K、8K x 4K的数字视频格式;l 高帧率(Higher frame rate )：数字视频帧率从30 fps向60fps、120fps甚至240fps的应用场景升级;l 高压缩率(Higher Compression rate )：传输带宽和存储空间一直是视频应用中最为关键的资源，因此，在有限的空间和管道中获得最佳的视频体验一直是用户的不懈追求。
由于数字视频应用在发展中面临上述趋势，如果继续采用H.264编码就出现的如下一些局限性：(1) 宏块个数的爆发式增长，会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多，用于编码残差部分的码字明显减少。
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H265(HEVC Heigh Efficiency Video Coding)介绍1 概要H.265(高效率视频编码（HEVC）)是现行“H.264/MPEG-4 AVC”标准于2003年实现标准化以来时隔10年推出的新标准，将成为支撑未来十年的影像服务和产品的视频压缩技术。
其特点是，支持1080p以上的4K×2K和8K×4K分辨率，将视频压缩率提高至H.264的约2倍。
也就是说，能以原来一半的编码速度发送相同画质的视频。
例如，按照20Mbit/秒发送的H.264格式视频内容，在相同画质的条件下用HEVC格式只需10Mbit/秒的速度。
1.1 H.265发展背景H.264虽然是一个划时代的数字视频压缩标准，但是随着数字视频产业链的高速发展，H.264的局限性逐步显现，并且由于H.264标准核心压缩算法的完全固化，并不能够通过调整或扩充来更好地满足当前高清数字视频应用。
视频应用向以下几个方面发展的趋势愈加明显：(1)高清晰度(Higher Definition)：数字视频的应用格式从720P向1080P全面升级，在一些视频应用领域甚至出现了4K*2K、8K*4K的数字视频格式(2)高帧率(Higher frame rate)：数字视频帧率从30fps向60fps、120fps甚至240fps的应用场景升级(3)高压缩率(Higher Compression rate)：传输带宽和存储空间一直是视频应用中最为关键的资源，因此，在有限的空间和管道中获得最佳的视频体验一直是用户的不懈追求。
由于数字视频应用在发展中面临上述趋势，如果继续采用H.264编码就出现如下一些局限性：(1)宏块个数的爆发式增长，会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多，用于编码残差部分的码字明显减少。
即：单个宏块所表示的图像内容的信息大大减少，导致4*4或8*8块变换后的低频率相似程度也大大提高，会出现大量的冗余(2)分辨率的大幅增加，表示同一个运动的运动矢量的幅值将大大增加，H.264中采用一个运动矢量预测值，对运动矢量差编码使用的是哥伦布指数编码，该编码方式的特点是数值越小使用的比特数越少。
因此，随着运动矢量幅值的大幅增加，H.264中用来对运动矢量进行预测以及编码的方法压缩率将逐渐降低。
(3)并行度比较低H.264的一些关键算法，例如采用CAVLC和CABAC两种基于上下文的熵编码方法、deblock滤波等都要求串行编码，并行度比较低。
针对GPU/DSP/FPGA/ASIC等这种并行化程序非常的CPU，H.264的这种串行化处理越来越成为制约运算性能的瓶颈。
基于以上视频应用的发展趋势和H.264的局限性，面向更高清晰度、更高帧率、更高压缩率的高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding)HEVC(H.265协议标准应运而生。
HEVC的核心目标：在H.264/AVC high profile的基础上，保证相同视频质量的前提下，视频流的码率减少50%。
在提高压缩效率的同时，允许编码端适当提高复杂度HEVC的编码框架：沿用H.263的混合编码框架，即用帧间和帧内预测编码消除时间域和空间域的相关性，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在混合编码框架内，着力研究新的编码工具或技术，提高视频压缩效率HEVC的技术创新：基于大尺寸四叉树结构的分割技术，多角度帧内预测技术，运动估计融合技术，高精度运动补偿技术，自适应环路滤波技术以及基于语义的熵编码技术。
通信和广电行业的人士对HEVC的高压缩率寄予了厚望。
1.2 发展历程早在2004年，ITU-T视频编码专家组（VCEG）开始研究新技术以便创建一个新的视频压缩标准。
在2004年10月，H.264/ AVC小组对潜在的各种技术进行了调查。
2005年1月VCEG 的会议上，VCEG开始指定某些主题为“关键技术”作进一步研究。
2005年成立软件代码库称为Key Technical Areas （KTA）用来评估这些新的“关键技术。
KTA的软件是在联合模型（JM）基础上由MPEG和VCEG的视频组联合开发的，项目名称暂定为H.265和H.NGVC（Next-generation Video Coding），此项目在2010年最终演化为由VCEG和MPEG合资项目也叫做按照NGVC的初步要求，在维持视觉HEVC（High efficiency video coding）。
质量相同的情况下，比特率较H.264/MPEG-4 AVC的高中档（high profile），计算复杂度维持在比特率较H.264/MPEG-4 AVC的高中档的1/2至3倍之间。
“H.265” 只是作为“高性能视频编码（HEVC）”一个昵称。
2009年7月，实验结果表明比特率相较于H.264/AVC High Profile平均降低20%左右，这些结果促使MPEG与VCEG合作发起的新的标准化工作。
2010年1月，VCEG和MPEG开始发起视频压缩技术正式提案。
相关技术由视频编码联合组（Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC）)审议和评估，其合作小组第一次会议于2010年4月召开大会，一共有27个完整的提案。
评价结果表明，一些提案在许多测试用例可以达到只用一半的比特率并维持H.264/AVC相同的视觉质量。
在这次会议上，联合项目名改称为高效率的视频编码（HEVC），并且JCT-VC小组把相关技术集成到一个的软件代码库（HM）和标准文本草案规范，并进行进一步实验，以评估各项功能。
2012年2月10日，在美国圣何塞召开了第99届MPEG会议。
MPEG组织和ITU-T组织对JCT-VC的工作表示满意，准备于2013年1月，同时在ISO/IEC和ITU-T发布HEVC标准的最终版本。
2013年1月26号，HEVC正式成为国际标准。
标准时间点：2010年1月，ITU-T VCEG(Video Coding Experts Group)和ISO/IEC MPEG(Moving Picture Experts Group)联合成立JCT-VC（Joint Collaborative Team on Video Coding）联合组织，统一制定下一代编码标准：HEVC（High efficiency video coding）。
2012.2：委员会草案(标准草案完成稿)；HEVC委员会草案获得通过。
2012.7：HEVC国际标准草案获得通过2013.1：国际标准最终获得通过1.3 应用领域以前，伴随每次视频压缩技术的进化，多种影像服务和产品都会纷纷亮相（图1）。
1995年实现标准化的MPEG-2得到了DVD和数字电视等领域采用，大幅扩大了视频压缩技术的应用范围。
MPEG-4在1998年实现标准化后，立即应用到了移动和互联网视频服务领域。
伴随视频压缩技术的升级，各种影像服务和产品随之登场。
2013年以后，随着HEVC的进步，4K及8K电视及网络全高清影像服务也纷纷出现。
箭头指示的是各服务和产品主要采用的压缩技术。
图1：视频压缩技术及对应的影像服务和产品的历史图2：HEVC的应用示例HEVC的应用示意图如图2所示。
在广播电视、网络视频服务、电影院及公共大屏幕（Public Viewing）等众多领域，4K×2K和8K×4K视频发送将变得更容易实现。
个人电脑及智能手机等信息终端自不用说，平板电视、摄像机及数码相机等AV产品也会支持HEVC。
不仅是这些既有市场，HEVC还有可能在今后有望增长的新市场上大显身手。
例如，影像监控系统就是其中之一。
影像监控系统最近几年在快速从原来的模拟摄像头组合VTR的方式，向经由IP网络发送、存储和浏览数码摄像头拍摄的视频的方法过度。
为提高安全性，需要增加摄像头数量、提高影像的精细度，而与此同时，确保网络频带和存储容量增加。
估计HEVC将作为解决这些课题的措施而得到采用。
1.4 优缺点优点：1、高压缩率1)在视频质量相同的条件下，较H.264平均减少50%的码流，可以节省下大量的网络带宽及存储空间2)在同码流条件下提供更加高质量的视频2、支持8192x4320分辨率缺点：1、HEVC使用到的技术和算法较前两代标准H.264和MPEG-2更为复杂，视频流在压缩过程中需要经过更多的选择和运算。
2、HEVC不支持大多数硬件，通常需要效率更高，更多的处理器来辅助，这意味着，如果有一个固件需要更新，而编解码器却跟不上升级速度的话，那么我们的电视机顶盒和蓝光播放机是无法播放HEVC编码内容的，需要等待解决方案出现后才能继续使用。
2 编解码技术通过帧间预测编码和帧内预测编码消除时域空域的相关性；通过对预测残差的变换编码消除时间上的相关性；通过熵编码消除比特分配造成的编码冗余。
但2.1 H.265编码框架及编码单元结构与H.263以来的视频编码标准一样，HEVC的设计沿用了经典的基于块的混合视频编码框架。
框架主要包括，帧内预测(intra prediction)、帧间预测(inter prediction)、转换(transform)、量化(quantization)、去区块滤波器(deblocking filter)、熵编码(entropy coding)等模块，但在HEVC 编码架构中，整体被分为了三个基本单位，分别是：编码单位(coding unit,CU)、预测单位(predict unit,PU) 和转换单位(transform unit,TU )。
视频编码的基本流程为：将视频序列的每一帧划分为固定大小的宏块，通常为16×16像素的亮度分量及2个8×8像素的色度分量(对于4?誜2?誜0格式视频)，之后以宏块为单位进行编码。
对视频序列的第一帧及场景切换帧或者随机读取帧采用I帧编码方式，I帧编码只利用当前帧内的像素作空间预测，类似于JPEG图像编码方式。
其大致过程为，利用帧内先前已经编码块中的像素对当前块内的像素值作出预测(对应图中的帧内预测模块)，将预测值与原始视频信号作差运算得到预测残差，再对预测残差进行变换、量化及熵编码形成编码码流。
对其余帧采用帧间编码方式，包括前向预测P帧和双向预测B帧，帧间编码是对当前帧内的块在先前已编码帧中寻找最相似块(运动估计)作为当前块的预测值(运动补偿)，之后如I帧的编码过程对预测残差进行编码。
编码器中还内含一个解码器，如图1中青绿色部分所示。
内嵌解码器模拟解码过程，以获得解码重构图像，作为编码下一帧或下一块的预测参考。