H.265技术特征及应用趋势浅析
摘要:H.265作为新一代的视频压缩技术,其核心的优势在于相比之前的历代标准,可以在同样的图像质量下,大幅降低压缩码率。
在2010年,ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG共同立项了联合项目HEVC(High Efficiency Video Coding),开始研究和制定下一代视频压缩标准,将主要目标定义为在1080P分辨率上,相比当前主流的视频压缩算法提高一倍左右的压缩比,并提供更高分辨率的有效支持。这一标准,也被视为目前安防行业普遍应用的H.264/AVC算法的继任者H.265。2013年初,HEVC通过标准组织第一阶段审批,正式名称为ITU-T H.265。据悉,H.265的整个标准化程序将在2014年左右完成,本文就H.265的性能、关键技术、复杂度、应用趋势和产业影响等方面进行简单的分析。
一.性能指标
H.265作为新一代的视频压缩技术,其核心的优势在于相比之前的历代标准,可以在同样的图像质量下,大幅降低压缩码率。
从客观效果提升上看,根据测试H.265在1080P分辨率下相比H.264码率降低一半左右,并且分辨率越高优势越显著。下图是以标准测试序列Kristen and Sara(720P60)和Kimono1(1080P24)所得的结果。可以看出,720P下的码流降低幅度约30%~40%,1080P下约40%~50%。总体而言,H.265相对于H.264/AVC客观性能的提升幅度已达成目标。
图1.H.265与各压缩标准的客观性能比较[1]
需要指出的是,H.265的压缩性能提升主要体现在高清图像上,对于标清及更小分辨率的图像幅度有限。对于高清图像,如果其纹理复杂锐利,也较有可能无法达到上述性能。
在主观图像测试方面也获得了类似的结果,1080P下H.265在节省了约50%码流的同时,所得的图像质量与H.264相当。
表1.H.265与H.264的主观效果比较[1]
二.技术特征
H.265与H.264所采用的基础框架类似,在各个主要的技术点上都进行改进,尤其是引入了图像块自适应四叉树划分,并采用一系列变尺度的图像纹理特征自适应编码技术,较大幅度提升了图像平坦区域的压缩能力。各种先进的技术共同作用,使新标准获得了性能的显著提升。
图2. H.265的编码框架[2]
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