H.265视频编码标准简介

H.265

H.265是ITU-T VCEG正在规划中的视频编码标准，期望在2008-2010期间推出。其目标是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、延时和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。视频编码标准的发展会更加适应各种类型的网络，比如，internet、LAN、Mobile、ISDN、GSTN、H.222.0、NGN等网络。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、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。

传输码率要求和图像解析度

H.263可以1.3~1.8Mbps的传输速度实现标准清晰度广播级数字电视（符合CCIR601、CCIR656标准要求的720*576）；而H264由于算法优化，可以低于1Mbps 的速度实现标清数字图像传送；H265相比h264进步更为明显，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。

H.265会有哪些进展？

在运动预测方面，下一代算法可能不再沿袭“宏块”的画面分割方法，而可能采用面向对象的方法，直接辨别画面中的运动主体。在变换方面，下一代算法可能不再沿袭基于付立叶变换的算法族，有很多文章在讨论，其中提请大家注意所谓的“超完备变换”，主要特点是：其MxN的变换矩阵中，M大于N，甚至远大于N，变换后得到的向量虽然比较大，但其中的0元素很多，经过后面的熵编码压缩后，就能得到压缩率较高的信息流。

关于运算量，H.26?的压缩效率比MPEG-2提高了1倍多，其代价是计算量提高了至少4倍，导致高清编码需要100GOPS的峰值计算能力。尽管如此，仍有可能使用目前的主流IC工艺和普通设计技术，设计出达到上述能力的专用硬件电路，且使其批量生产成本维持在原有水平。5年（或许更久）以后，新的技术被接受为标准，其压缩效率应该比H.26?至少提高1倍，估计对于计算量的需求仍然会增加4倍以上。随着半导体技术的快速进步，相信届时实现新技术的专用芯片的批量生产成本应该不会有显著提高。因此，500GOPS，或许是新一代技术对于计算能力的需求上限。H.265具体简介

ZPAV (H.265) 是音视频压缩解压协议，非常不同于H264/MPEG4，ZPAV (H.265) 的基本算法是小波，多级树集合群，广义小波，数学形态小波，...... ZPAV

(H.265) 基本算法：1，图象与声音分解与合成：小波；2，图象与声音前处理：小波子带零交叉降噪，目标纹理处理，语音处理；3，速率控制：小波子带熵速率控制；4，量化与反量化：小波子带熵量化与反量化；5，低频分量和高频分量的降维：小波子带邻域交叉降维；6，运动矢量和量化表的分解与合成：广义小波；7，位面编码：数学形态小波，多级树集合群，嵌入零树，位面降维；8，位流编码：算术编码，熵编码；9，运动估计：宏块最优决策，运动矢量预测；A，运动搜索：钻石，大钻石，小钻石，方形；B，图象与声音后处理：低通滤波，断点重构，宏块平滑；C，误码纠错：矢量仿真，帧间仿真。ZPAV (H.265) 基本指标：1，平均MIPS为100M ；2，图象约50 ~~~ 10K Kbits/秒；（25或30帧/秒，CIF,D1,HD）3，声音约 4 ~~~ 256 Kbits/秒；（采样率8 ~~~ 44.1 K，单双通道）4，实时运行在DM6?XX(TI)，pnxNNNN(PHILIPS)，BT878(X86)，SAA7130(X86)，NETWORK(X86) 等平台上。ZPAV (H.265) 实现语言：1，C，MASM（MMX，SSE(X86)）；2，DSP_ASM（DM6?XX(TI)，pnxNNNN(PHILIPS)）；3，verilog（在开发中）。

一简介

ZPAV 是以小波, 降维, 剪切零树, 运动估计, 算术编码等等算法为理论基础

的音视频编码解码协议, 具有压缩率高, 比特率低而稳定, 应用领域广, 发展潜力大, 延拓性能好, 复杂度适中, 易于集成电路实现等等特点, 是理想的信源编码解

码协议.

1.1 基本指标：

二需求

1需求

只有ZPAV能解决3G等超低上行带宽的无线网, 超大尺寸的高清, 超大尺寸的海量数据的三维视觉等等领域信源编码带宽"瓶颈"难题, ZPAV 将是上述领域的庞

大的市场唯一选择.

2 预测

随着3G等无线网和电视的更新换代,将有数十亿个可视手机和高清用户, 将有数十亿颗芯片需求.如果芯片单价为50元人民币,年销售200万颗的总价为1亿元,不足二千万元的投资也不算很大.

三论证

1 优势

除ZPAV以外, H264是性能最好的. H264 是以离散余弦, 可变宏块, 运动估计, 算术编码等等算法为理论基础的视频编码解码协议, 具有压缩率低, 比特率高而

晃动, 应用领域狭小, 发展潜力甚微, 延拓性差, 复杂度高, 兼容性差等等特点, 是将"退市"的信源编码解码协议.

ZPAV远远超过H264. 前者的理论压缩率是16000倍, 而后者的只有400倍(几乎静止的序列图像等等特例除外), 是后者的40倍, 比特率是后者的几十分之一. 前者的编码能力主要依赖小波的整体聚能能力和分解级数,很少依赖运动估计,而后者的编码能力主要依赖可变宏块和运动估计.运动估计的性能受图像运动剧烈度影响,在图像剧烈运动时,运动估计的性能急剧下降,后者的比特率会因此增大异常,因而前者的

比特率低而稳定,后者的比特率高而好几倍地晃动,后者的带宽成了很多应用的"瓶颈", 形成庞大的"空白市场", 这个千载难逢的大市场正是前者的大舞台.后者的压缩率接

近了理论压缩率,提高的希望渺茫,离散余弦等算法历经数十年也没有什么长进,因而

后者发展潜力甚小甚微. 社会要进步,科学要发展,蓬勃发展的前者取代主要靠资金靠垄断来维持的后者,也是大势所趋,历史必然.