H.265编码标准的技术与市场详解.docx

【市场分析】H.265编码标准 高清监控“更上一层楼”4K高清来袭， H.265编解码器愈发重要。高清化是用户的需求，也是视频监控发展的趋势。然而高清化带来的传输及存储方面的问题，也让企业头痛不已。如何解决视频传输及存储？H.265视频编解码器应运而生。兴图新科已经推出了业界首个H.265的编码器及整体应用解决方案，优势如下：1）同等质量的视频，带宽节省40%-60%； 2）512K带宽下，传输1080P高清图像，效率提高一倍；3）网络丢包率45%时，保证提箱稳定传输，稳定性提高一倍；4）支持标清、高清、4K等各种分辨率，视频输入制式最齐全；5）支持HD-SDI、DVI、VGA、HDMI等，视频输入接口最齐全；综上，在视频监控应用中，不管是互联网还是移动互联网，不管他的商业模式怎么改变，基础核心还是硬件产品本身的功能和性能。兴图新科在视频处理这一块，不仅H.265编码器是业界领先，而且对H.265整体应用都力争做到最好，持续不断的为客户提供高质量的音视频应用服务方案。何为H.265？在有限带宽下传输更高质量的网络视频，这就是H.265标准诞生的意义。对于大多数专业人士来说，H.265编码标准并不陌生，其是ITU-T VCEG继H.264之后所制定的视频编码标准。H.265标准主要是围绕着现有的视频编码标准H.264，在保留了原有的某些技术外，增加了一些相关的技术。在新增加的技术部分，能够改善码流、编码质量、延时及算法复杂度之间的关系。据了解，H.265研究的主要内容包括，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。2013年1月25日，国际电信联盟组织初步批准了HEVC/H.265标准，标准的全称为高效视频编码（High Efficiency Video Coding），据悉此标准是为了给音视频服务提供更好的视频编码方法，H.265标准正式命名为HEVC。H.265/HEVC的编码架构其实，H.265/HEVC编码架构大致上与H.264/AVC的架构相似，其主要包括，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 )。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(macroblock/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。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编码的视频大小将减少大约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。H.265技术占据绝对优势首先，H.265标准具有灵活的编码结构。在H.265中，将宏块的大小从H.264的44、88、1616扩展到了3232、6464、甚至于128128的宏块，以便于高分辨率视频的压缩。同时，H.265采用了更加灵活的编码结构来提高编码效率，包括编码单元(CodingUnit)、预测单元(PredictUnit)和变换单元(TransformUnit)。其次，拥有灵活的块结构RQT(ResidualQuad-treeTransform)。RQT是一种自适应的变换技术，这种思想是对H.264/AVC中ABT(AdaptiveBlock-sizeTransform)技术的延伸和扩展。对于帧间编码来说，它允许变换块的大小根据运动补偿块的大小进行自适应的调整；对于帧内编码来说，它允许变换块的大小根据帧内预测残差的特性进行自适应的调整。大块的变换相对于小块的变换，一方面能够提供更好的能量集中效果，并能在量化后保存更多的图像细节，但是另一方面在量化后却会带来更多的振铃效应。因此，根据当前块信号的特性，自适应的选择变换块大小，可以得到能量集中、细节保留程度以及图像的振铃效应三者最优的折中。再次，采样点自适应偏移(SampleAdaptiveOffset)。SAO在编解码环路内，位于Deblock之后，通过对重建图像的分类，对每一类图像像素值加减一个偏移，达到减少失真的目的，从而提高压缩率，减少码流。采用SAO后，平均可以减少2%6%的码流，而编码器和解码器的性能消耗仅仅增加了约2% 此外，自适应环路滤波(AdaptiveLoopFilter)。ALF在编解码环路内，位于Deblock和SAO之后，用于恢复重建图像以达到重建图像与原始图像之间的均方差(MSE)最小。ALF的系数是在帧级计算和传输的，可以整帧应用ALF，也可以对于基于块或基于量化树(quadtree)的部分区域进行ALF，如果是基于部分区域的ALF，还必须传递指示区域信息的附加信息。最后，H.265采用了并行化设