H.265:引爆监控高清时代

经过细致评估分析，最后发现：对比H.264/AVC，在基于几乎相同的主观图像质量的前提下，参与测评方案中的佼佼者能够节省40%~60%的码率!换言之，对比现有的H.264/AVC，新提出的编码提案能够将压缩效率提高一倍左右。面对这个祥和愉快的结论，JCT-VC无法淡定了，于是“下一代视频编码”工作正式启动，并冠名为HEVC(High Efficiency Video Coding)。与此同时，相应的编码提案被纳入TmuC(Test Model under Consideration)，成为HEVC最终方案的候选，在随后的时间内被不断测试、挑战和改进。

　　H.265的高明之处

　　从编码框架上来说，H.265仍然沿用了H.264的混合编码框架，但是每个技术细节都有提升或改进。比较大的改进是：1)在图像分块以及运动补偿、变换方面，支持更大尺寸和种类;2)更多帧内/帧间预测、运动矢量预测和变换模式;3)增加环内采样自适应滤波SAO;4)提供TILE模式，更好地支持并行处理等。这些新技术的应用，不但有效地提高压缩性能，也为各种处理器平台的有效实现扩展了空间。

　　H.265为何优于H.264

　　比起H.264/AVC，H.265/HEVC提供了更多不同的工具来降低码率，以编码单位来说，H.264中每个宏块(marcoblock，MB)大小都是固定的16x16像素，而H.265的编码单位可以选择从最小的8x8到最大的64x64。信息量不多的区域(颜色变化不明显，比如车体的红色部分和地面的灰色部分)划分的宏块较大，编码后的码字较少，而细节多的地方(轮胎)划分的宏块就相应的小和多一些，编码后的码字较多，这样就相当于对图像进行了有重点的编码，从而降低了整体的码率，编码效率就相应提高了。同时，H.265的帧内预测模式支持33种方向(H.264只支持8种)，并且提供了更好的运动补偿处理和矢量预测方法。

　　反复的质量比较测试已经表明，在相同的图象质量下，相比于H.264，通过H.265编码的视频码流大小比H.264减少大约39-44%。由于质量控制的测定方法不同，这个数据也会有相应的变化。通过主观视觉测试得出的数据显示，在码率减少51-74%的情况下，H.265编码视频的质量还能与H.264编码视频近似甚至更好，其本质上说是比预期的信噪比(PSNR)要好。这些主观视觉测试的评判标准覆盖了许多学科，包括心理学和人眼视觉特性等，视频样本非常广泛，虽然它们不能作为最终结论，但这也是非常鼓舞人心的结果。

　　目前的HEVC标准共有三种模式：Main、Main 10和Main Still Picture。Main模式支持8bit色深(即红绿蓝三色各有256个色度，共1670万色)，Main 10模式支持10bit色深，将会用于超高清电视(UHDTV)上。前两者都将色度采样格式限制为4：2：0。预期将在2014年对标准有所扩展，将会支持4：2：2和4：4：4采样格式(即提供了更高的色彩还原度)和多视图编码(例如3D立体视频编码)。

　　事实上，H.265和H.264标准在各种功能上有一些重叠。例如，H.264标准中的Hi10P部分就支持10bit色深的视频。另一个，H.264的部分(Hi444PP)还可以支持4：4：4色度抽样和14比特色深。在这种情况下，H.265和H.264的区别就体现在前者可以使用更少的带宽来提供同样的功能，其代价就是设备计算能力：H.265编码的视频需要更多的计算能力来解码。目前已经有支持H.265解码的芯片发布了——美国博通公司(Broadcom)在今年1月初的CES大展上发布了一款Brahma BCM7445芯片，它是一个采用28纳米工艺的四核处理器，可以同时转码四个1080P视频数据流或解析分辨率为4096×2160的H.265编码超高清视频。

　　H.265视频编码标准落地 配套产品“出炉”

　　9月初，海康威视推出了业界支持H.265 4K NVR产品;中兴力维也在近日发布H.265高清网络摄像机。4K带来的高清时代，需要H.265的支持。

　　据了解，2014年9月份，海康威视推出了4K NVR，其具有超强的显示和解码性能。支持H.265编解码。据悉，海康威视4K NVR，是4K IPC强大的后盾，支持4K 显示，解决了4K监控存储和显示输出的瓶颈，和4K IPC、4K显示器一起形成完美的超清解决方案，将成为4K超清监控的中流砥柱，促进4K监控的普及和应用。

　　2014年9月12日，中兴力维在南京举行的新品发布会上，推出了支持H.265/HEVC的高清网络摄像机7200系列。据中兴力维执行董事长祝金程表示，高清网络摄像机7200系列可以提供高清图像，同时又降低了存储要求，节省了在存储设备上的投资;甚至还能降低码流，从而降低带宽和网络方面的压力;在低照度、光线极差的环境下，仍然可以输出高清图像。这就是支持H.265的高清网络摄像机7200系列的“三低”特征。

　　新近发布的苹果手机iphone 6和iphone 6 plus均支持H.265视频编解码。从iPhone的技术规格页面上可以看出，iPhone 6和iPhone 6 Plus都会利用下一代H.265技术——也就是高效率视频编码(HEVC)——来对通过蜂窝网络进行的FaceTime视频通话进行编码和解码。

　　2014年9月，全球视频监控半导体解决方案的领导者海思公司将基于H.265/HEVC标准推出业界第一颗高清网络摄像机处理器Hi3516A。该Hi3516A处理器采用海思先进的H.265/HEVC算法，改善了H.265/HEVC标准固有的图像振铃效应，极大减少了大运动场景下的拖尾现象和块效应，并在保持与H.264/AVC相同的图像画质下编码码流降低50%。同时，Hi3516A灵活的高性能ARM Cortex-A7处理器配合海思第二代智能分析协处理单元IVE2.0，提供车牌识别、周界防范、人脸识别等多达40种智能分析应用。

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