視頻編碼壓縮新標準H.265為何勝過(guò)H.264

　　在我們以往的應用中，H.264經(jīng)常作為當前最為先進(jìn)的壓縮標準出現。比起此前的壓縮標準，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準職責?

　　H.264尚能飯否，H.265已來(lái)救場(chǎng)?

　　其實(shí)，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(hù)的下載時(shí)間和數據流量。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(guò)H.264壓縮的視頻數據，在網(wǎng)絡(luò )傳輸過(guò)程中所需的帶寬更低，也更加經(jīng)濟。按理說(shuō)，H.264的出現幾乎已經(jīng)能夠滿(mǎn)足我們使用中的所有基本需求，那么，H.265的出現又到底打算扮演一個(gè)什么樣的角色呢?

　　據了解，H.265是ITU-TVCEG繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標準。前者在技術(shù)上，圍繞著(zhù)現有的視頻編碼標準H.264，在保留原來(lái)的一些成熟技術(shù)的基礎上，對一些其他的技術(shù)加以改進(jìn)。比如說(shuō)，在提高壓縮效率、提高魯棒性和錯誤恢復能力等，以及減少實(shí)時(shí)的時(shí)延、減少信道獲取時(shí)間和隨機接入時(shí)延、降低復雜度等。

　　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(lèi)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字視頻的宏塊個(gè)數，減少用于描述宏塊內容的參數信息，同時(shí)整形變換塊大小也相應擴大，用于減少H.264中變換相鄰塊問(wèn)的相似系數。

　　2、使用新的MV(運動(dòng)矢量)預測方式。區別于H.264基于空間域的運動(dòng)矢量預測方式，H.265擴充更加多的方向進(jìn)行幀內預測，同時(shí)將預測塊的集合由原來(lái)的空間域擴展到時(shí)間域及空時(shí)混合域，通過(guò)率失真準則計算后選擇最佳的預測塊。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計。當前芯片架構已經(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(shí)現產(chǎn)業(yè)化。

　　4、H.265更快、更強。高清視頻在安防監控中的應用越來(lái)越普及，由此帶來(lái)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省一半左右的存儲空間，從而顯著(zhù)降低了視頻的存儲成本。隨著(zhù)半導體技術(shù)的發(fā)展，解決了H.265計算復雜度瓶頸后，在超高清監控應用方面，像H.264替換MPEG-2一樣，H.265必然會(huì )替換現在的H.264技術(shù)。

　　而今，人們日益希望隨時(shí)隨地通過(guò)任何終端都能更便捷地獲取所需內容與服務(wù)。LTE等4G無(wú)線(xiàn)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。預計未來(lái)幾年將要求視頻內容的帶寬進(jìn)一步降低，運營(yíng)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(hù)提供真正的移動(dòng)視頻和多媒體體驗。另外，移動(dòng)終端的顯示屏技術(shù)正向著(zhù)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(jìn)一步促使高清甚至超高清視頻在4G網(wǎng)絡(luò )下流暢傳輸的應用普及。

　　多核處理器以高性能、低功耗優(yōu)勢正逐步取代傳統的單處理器成為市場(chǎng)的主流。隨著(zhù)應用需求擴大和技術(shù)進(jìn)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)在設計時(shí)就將并行實(shí)現考慮在內。新添加的Tile劃分機制使得以往的slice、幀或GOP為單位的粗粒度數據并行機制更加適合于同構多核處理器上的并行實(shí)現。Dependentslice和WPP機制解決了以往H.264等編碼技術(shù)中熵編碼環(huán)節無(wú)法并行實(shí)現的問(wèn)題，使得整個(gè)編解碼過(guò)程中DCT、運動(dòng)估計、運動(dòng)補償、熵編碼等任務(wù)模塊的劃分更加均衡，顯著(zhù)提高并行加速比。