H.265:網(wǎng)絡(luò)視頻的高清時代
去年八月,愛立信公司推出了首款H.265編解碼器,而在僅僅六個月之后,國際電聯(lián)(ITU)就正式批準(zhǔn)通過了HEVC/H.265標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)全稱為高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding),相較于目前的H.264標(biāo)準(zhǔn)有了相當(dāng)大的改善。H.265旨在在有限帶寬下傳輸更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)視頻,僅需原先的一半帶寬,即可播放相同質(zhì)量的視頻。這也意味著我們的移動設(shè)備(手機(jī)、平板電腦)將能夠直接在線播放全高清(1080P)視頻。而H.265標(biāo)準(zhǔn)也同時支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻,可以說,H.265標(biāo)準(zhǔn)讓網(wǎng)絡(luò)視頻跟上了顯示屏“高分辨率化”的腳步,可能在幾個月內(nèi),你就能看到支持H.265解碼的設(shè)備上市了(如智能手機(jī)、顯卡等)。H.264統(tǒng)治了過去的五年,而未來的五年甚至十年,H.265很可能將會成為主流。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201710/368622.htm為什么H.265優(yōu)于H.264
在討論H.265有哪些提升和優(yōu)點之前,我們不妨先來了解一下H.264。
H.264,也稱作MPEG-4 AVC(Advanced Video Codec,高級視頻編碼),是一種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn),同時也是一種被廣泛使用的高精度視頻的錄制、壓縮和發(fā)布格式。H.264因其是藍(lán)光光盤的一種編解碼標(biāo)準(zhǔn)而著名,所有藍(lán)光播放器都必須能解碼H.264。更重要的是,因為蘋果公司當(dāng)初毅然決然拋棄了Adobe的VP6編碼,選擇了H.264,這個標(biāo)準(zhǔn)也就隨著數(shù)億臺iPad和iPhone走入了千家萬戶,成為了目前視頻編碼領(lǐng)域的絕對霸主,占有超過80%的份額。H.264也被廣泛用于網(wǎng)絡(luò)流媒體數(shù)據(jù)、各種高清晰度電視陸地廣播以及衛(wèi)星電視廣播等領(lǐng)域。
?H.264相較于以前的編碼標(biāo)準(zhǔn)有著一些新特性,如多參考幀的運動補(bǔ)償、變塊尺寸運動補(bǔ)償、幀內(nèi)預(yù)測編碼等,通過利用這些新特性,H.264比其他編碼標(biāo)準(zhǔn)有著更高的視頻質(zhì)量和更低的碼率,也因此受到了人們的認(rèn)可。
H.265/HEVC的編碼架構(gòu)大致上和H.264/AVC的架構(gòu)相似,主要也包含:幀內(nèi)預(yù)測(intra prediction)、幀間預(yù)測(inter prediction)、轉(zhuǎn)換 (transform)、量化 (quantization)、去區(qū)塊濾波器(deblocking filter)、熵編碼(entropy coding)等模塊。但在HEVC編碼架構(gòu)中,整體被分為了三個基本單位,分別是:編碼單位(coding unit,CU)、預(yù)測單位(predict unit,PU) 和轉(zhuǎn)換單位(transform unit,TU )。
比起H.264/AVC,H.265/HEVC提供了更多不同的工具來降低碼率,以編碼單位來說,H.264中每個宏塊(marcoblock,MB)大小都是固定的16x16像素,而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8到最大的64x64。以下圖為例,信息量不多的區(qū)域(顏色變化不明顯,比如車體的紅色部分和地面的灰色部分)劃分的宏塊較大,編碼后的碼字較少,而細(xì)節(jié)多的地方(輪胎)劃分的宏塊就相應(yīng)的小和多一些,編碼后的碼字較多,這樣就相當(dāng)于對圖像進(jìn)行了有重點的編碼,從而降低了整體的碼率,編碼效率就相應(yīng)提高了。同時,H.265的幀內(nèi)預(yù)測模式支持33種方向(H.264只支持8種),并且提供了更好的運動補(bǔ)償處理和矢量預(yù)測方法。
反復(fù)的質(zhì)量比較測試已經(jīng)表明,在相同的圖象質(zhì)量下,相比于H.264,通過H.265編碼的視頻大小將減少大約39-44%。由于質(zhì)量控制的測定方法不同,這個數(shù)據(jù)也會有相應(yīng)的變化。通過主觀視覺測試得出的數(shù)據(jù)顯示,在碼率減少51-74%的情況下,H.265編碼視頻的質(zhì)量還能與H.264編碼視頻近似甚至更好,其本質(zhì)上說是比預(yù)期的信噪比(PSNR)要好。這些主觀視覺測試的評判標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了許多學(xué)科,包括心理學(xué)和人眼視覺特性等,視頻樣本非常廣泛,雖然它們不能作為最終結(jié)論,但這也是非常鼓舞人心的結(jié)果。
H.264與H.265編碼視頻的主觀視覺測試對比,我們可以看到后者的碼率比前者大大減少了
目前的HEVC標(biāo)準(zhǔn)共有三種模式:Main,Main 10和Main Still Picture。Main模式支持8bit色深(即紅綠藍(lán)三色各有256個色度,共1670萬色),Main 10模式支持10bit色深,將會用于超高清電視(UHDTV)上。前兩者都將色度采樣格式限制為4:2:0。預(yù)期將在2014年對標(biāo)準(zhǔn)有所擴(kuò)展,將會支持4:2:2和4:4:4采樣格式(即提供了更高的色彩還原度),和多視圖編碼(例如3D立體視頻編碼)。
事實上,H.265和H.264標(biāo)準(zhǔn)在各種功能上有一些重疊。例如,H.264標(biāo)準(zhǔn)中的Hi10P部分就支持10bit色深的視頻。另一個H.264的部分(Hi444PP)還可以支持4:4:4色度抽樣和14比特色深。在這種情況下,H.265和H.264的區(qū)別就體現(xiàn)在前者可以使用更少的帶寬來提供同樣的功能,其代價就是設(shè)備計算能力:H.265編碼的視頻需要更多的計算能力來解碼。目前已經(jīng)有支持H.265解碼的芯片發(fā)布了——美國博通公司(Broadcom)在今年1月初的CES大展上發(fā)布了一款Brahma BCM7445芯片,它是一個采用28納米工藝的四核處理器,可以同時轉(zhuǎn)碼四個1080P視頻數(shù)據(jù)流,或解析分辨率為4096×2160的H.265編碼超高清視頻。
H.265的未來
對于普通消費者來說,更關(guān)心的肯定是還要多久才能買到支持H.265/HEVC解碼的設(shè)備。這就要取決于很多因素了。AMD和Nvidia等顯卡巨頭可能會在相當(dāng)短的時間內(nèi)整合H.265,盡管H.265還有許多新功能尚未添加。第一代芯片可能只適用于剛定案的標(biāo)準(zhǔn),待將來擴(kuò)展完成后,還會做出支持H.265多視圖解碼的版本。
由于不同的公司對于H.264視頻的解碼能力不同,就設(shè)備級的兼容性而言,我們可能會看到一些“忽悠人”的信息。比如,那些CPU足夠強(qiáng)大,可以強(qiáng)行通過計算能力實現(xiàn)H.265視頻解碼的智能手機(jī)或平板電腦就能被宣傳成“支持H.265視頻解碼”,而這樣的“支持”則會使它們在處理視頻時耗電急劇增加。肯定會出現(xiàn)一些無良公司,大肆宣揚H.265云云,將這個新的視頻標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)做是一個區(qū)別設(shè)備級別的噱頭,這樣就可以把尚未真正支持H.265解碼的視頻賣給不明真相的消費者。而實際上,這些內(nèi)容又會是由各大媒體和廣告公司負(fù)責(zé)制作,所以其中內(nèi)幕就更加復(fù)雜了。
目前,有線電視和數(shù)字電視廣播主要采用仍舊是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。好消息是,H.265標(biāo)準(zhǔn)的出臺最終可以說服廣播電視公司放棄垂垂老矣的MPEG-2,因為同樣的內(nèi)容,H.265可以減少70-80%的帶寬消耗。這就可以在現(xiàn)有帶寬條件下輕松支持全高清1080P廣播。但是另一方面,電視廣播公司又很少有想要創(chuàng)新的理由,因為大多數(shù)有線電視公司在他們的目標(biāo)市場中面臨的競爭實在是有限。出于節(jié)省帶寬的目的,反而是衛(wèi)星電視公司可能將會率先采用H.265標(biāo)準(zhǔn)。
從長遠(yuǎn)角度看,H.265標(biāo)準(zhǔn)將會成為超高清電視(UHDTV)的4K和8K分辨率的選擇。但這也會帶來其它問題。目前,還極少有原生4K分辨率的視頻內(nèi)容。H.265標(biāo)準(zhǔn)的完成意味著內(nèi)容擁有者現(xiàn)在已經(jīng)有了一個對應(yīng)的理論標(biāo)準(zhǔn),但是他們現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的方式來傳送內(nèi)容。索尼正在計劃一個4K電影數(shù)字傳送服務(wù),供那些購買索尼4K電視的顧客使用,并且還在今年推出了名為“Mastered in 4K”的高清藍(lán)光DVD播放器。這些1080p的影片是從4K數(shù)字母版轉(zhuǎn)換而來,并且將來有望推出質(zhì)量更好的“近4K體驗”。
標(biāo)清(SD),高清(HD)和8K分辨率超高清(UHD)視頻大小對比圖
藍(lán)光光盤協(xié)會(The Blu-ray Disc Association)正在研究在藍(lán)光光盤標(biāo)準(zhǔn)中支持4K分辨率視頻的方法,但是這可沒那么簡單。理論上H.264在擴(kuò)展后就可以擁有這個功能,但是到那時碼率問題又會浮出水面。一個H.264編碼的4K藍(lán)光電影需要的存儲空間遠(yuǎn)大于相同內(nèi)容的H.265版本,其大小可高達(dá)100G以上,而現(xiàn)有的播放器也不支持100-128GB的高容量可刻錄可擦寫光盤( BDXL)。
到目前為止,仍然沒有一個妥善解決方案,可以將4K分辨率視頻加入已有的藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)中并且不破壞其兼容性。雖然更新到H.265標(biāo)準(zhǔn)并不需要對光盤制造工藝進(jìn)行改進(jìn),但卻需要制造全新的播放器才能將新的藍(lán)光光盤播放出來,雖然現(xiàn)在的有些播放器可以播放高密度光盤,但那也需要進(jìn)行設(shè)備檢查升級才行。
另一個大問題就是游戲主機(jī)對H.265標(biāo)準(zhǔn)的支持。索尼的PS2和PS3主機(jī)推動了DVD和藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。而即將發(fā)布的PS4理論上很可能將支持4K分辨率的內(nèi)容,但4K分辨率的視頻該怎樣傳送,通過哪些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支持?這仍然還在討論中。
目前看來,對于H.265/HEVC標(biāo)準(zhǔn),我們?nèi)孕璩种?jǐn)慎樂觀態(tài)度。但有一點是肯定的:H.265標(biāo)準(zhǔn)在同等的內(nèi)容質(zhì)量上會顯著減少帶寬消耗,有了H.265,高清1080P電視廣播和4K視頻的網(wǎng)絡(luò)播放將不在困難,但前提是索尼或者其它媒體巨頭能想出辦法來傳送這些內(nèi)容。同時,如果移動設(shè)備要采用H.265標(biāo)準(zhǔn),那么其在解碼視頻時對電量的高消耗也是各大廠商需要解決的問題
您可能也感興趣:
今日熱點
為您推薦
8家險企股權(quán)被掛牌轉(zhuǎn)讓,為何險企股權(quán)不再被追捧?
深圳最低工資標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為2360元/月 失業(yè)保險金為2124元/月
遼寧實施失業(yè)保險省級統(tǒng)籌 對缺口核定等作出詳細(xì)規(guī)定
更多
- 蕪湖釋放創(chuàng)新“N次方”效應(yīng) 數(shù)字賦能驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級
- 重慶:激發(fā)人才創(chuàng)新活力,到2025年創(chuàng)新要素活躍度顯著增強(qiáng)
- 西寧加快知識產(chǎn)權(quán)強(qiáng)市建設(shè)步伐 去年兌現(xiàn)資助資金200萬元
- 無錫錫山區(qū)全面啟動實施“雙招雙引” 引進(jìn)高端創(chuàng)新資源
- 重慶巴南區(qū)落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略 以科技創(chuàng)新引領(lǐng)五大產(chǎn)業(yè)集...
- 朝陽北票經(jīng)開區(qū)加快推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展 推動體制機(jī)制創(chuàng)新
- 湖北省先進(jìn)低碳冶金產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體組建 打造五千億級產(chǎn)...
- 重慶渝北將優(yōu)化創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境 培育打造一批引領(lǐng)型的科創(chuàng)載體
更多
- 山東抓投資抓項目 新興領(lǐng)域投資規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
- 2021年各地引資成績單亮眼 迸發(fā)出巨大經(jīng)濟(jì)活力
- 多地重大項目投資規(guī)模力度明顯加大 新基建項目成重要發(fā)力點
- 年內(nèi)湖北新開工城建項目160個 集中在道路交通等方面
- 去年我國對外投資合作平穩(wěn)發(fā)展 境外經(jīng)貿(mào)合作區(qū)建設(shè)成效顯著
- 荊州集中簽約39個項目 重點涵蓋高端裝備制造、電子信息等領(lǐng)域
- 廣東打出一系列穩(wěn)外貿(mào)政策“組合拳” 外貿(mào)逆勢創(chuàng)新高
- 蘭州新區(qū)再獲“最具投資吸引力新區(qū)” 去年新增市場主體5427戶
排行
最近更新
- 蕪湖釋放創(chuàng)新“N次方”效應(yīng) 數(shù)字賦能驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級
- 去年快遞服務(wù)全程時限水平有較大提升 干線運輸時限縮短
- 住建部:推動長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展,打造區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展新樣板
- 江蘇發(fā)布重大項目清單 增資擴(kuò)產(chǎn)項目明顯增多
- 山東抓投資抓項目 新興領(lǐng)域投資規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
- Gucci在2月將投放 10 個“SuperGucci”NFT
- 美國銀行:美國CBDC將保持美元作為世界儲備貨幣的地位
- 美股三大指數(shù)尾盤集體轉(zhuǎn)漲
- 光伏發(fā)電概念股有哪些?光伏發(fā)電概念龍頭股一覽
- The new iPad屏幕對比評測
- 電源接通延時器
- 汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)詳解
- 聯(lián)想B520一體機(jī)拆解
- 焦炭相關(guān)股票有哪些?焦炭概念股票龍頭一覽
- 增強(qiáng)信號 3G無線上網(wǎng)卡改裝拆解全攻略
- 盤點全球五大智能手機(jī)生產(chǎn)商 華為聯(lián)想入圍
- 三星新平板 Galaxy Note 10.1全拆解
- 智能監(jiān)控防盜報警系統(tǒng)
- 格力電器未來三年股東回報規(guī)劃:每年累計分紅不低于當(dāng)年凈利潤50%
- 消息稱京東科技計劃2022年在港IPO,募資10億至20億美元
- 恒大集團(tuán):呼吁境外債權(quán)人不采取任何激進(jìn)的法律行動
- 海航董事長劉璐因個人原因辭職,在海航已近28年
- 青青稞酒預(yù)計2021年營收增長30%-40%,四季度凈虧損超1500萬
- 2022年在港上市募資10億美元?京東科技:不予置評
- 財政部修訂出臺《財政行政處罰聽證實施辦法》
- 賣房子需要交什么稅?賣房子必須攜帶哪些證件?
- 醫(yī)保卡的使用范圍有哪些?補(bǔ)牙可以使用醫(yī)保報銷嗎?
- 小產(chǎn)權(quán)房能過戶嗎?購買小產(chǎn)權(quán)房有什么風(fēng)險?
- 奕東電子的實際控制人是誰?奕東電子股票上市了嗎?
- 百合股份是一家什么公司?百合股份的股票何時上市?
今日要聞
- 蕪湖釋放創(chuàng)新“N次方”效應(yīng) 數(shù)字賦能驅(qū)動產(chǎn)業(yè)升級
- 去年快遞服務(wù)全程時限水平有較大提升 干線運輸時限縮短
- 住建部:推動長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展,打造區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展新樣板
- 山東抓投資抓項目 新興領(lǐng)域投資規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大
- Gucci在2月將投放 10 個“SuperGucci”NFT
- 美國銀行:美國CBDC將保持美元作為世界儲備貨幣的地位
- 美股三大指數(shù)尾盤集體轉(zhuǎn)漲
- The new iPad屏幕對比評測
- 電源接通延時器
- 汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP)詳解