H.265编码技术介绍

  • 2019-11-14 16:10
  • 作者:讯维

2010年1月,ITU-T和ISO下的动态图像专家组(MPEG)联合成立JCT-VC组织,着手统一制定下一代编码标准,2010 年4月在德国德累斯顿召开了JCT-VT 第一次会议,确定新一代视频编码标准名称HEVC(High Efficiency Video Coding),即H.265标准。新一代视频压缩标准的核心目标是在H.264/AVC High Profile的基础上,压缩效率提高数倍。即在保证相同视频质量的前提下,视频流的码率减少50%;在提高压缩效率的同时,允许编码端适当提高压缩算法的复杂度。

H.265编码器
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H.264的局限性

由于H.264/MPEG-4 AVC是在2003年发布的,随者网络技术和终端处理能力的不断提高,人们对目前广泛使用的MPEG-2、MPEG-4、 H.264等,提出了新的要求。希望能够提供支持高清、3D、移动无线等特性,以满足家庭娱乐、安防监控、广播、流媒体、摄像等领域应用。

随着网络视频应用的快速发展,视频应用向以下几个方向发展的趋势愈加明显:

高清晰度(Higher Definition):视频格式向720P、1080 P及更高像素全面升级;

高帧率(Higher Frame Rate ):视频帧率从主流25/30FPS向更高发展:

高压缩率(Higher Compression Rate ):带宽和存储空间限制导致压缩率要求更高。

H.264编码由于面临上述趋势而表现出如下的一些局限性:

宏块个数的爆发式增长,会导致用于编码宏块的预测模式、运动矢量、参考帧索引和量化级等宏块级参数信息所占用的码字过多,用于编码残差部分的码字减少。

由于分辨率的大大增加,单个宏块所表示的图像内容的信息大大减少,这将导致相邻的4X4或8X8块变换后的低频系数相似程度也大大提高,导致大量的冗余。

由于分辨率的大大增加,表示同一个运动的运动矢量的幅值将大大增加,H.264 中采用一个运动矢量预测值,对运动矢量差编码使用的是哥伦布指数编码,该编码方式的特点是数值越小使用的比特数越少。因此,随着运动矢量幅值的大幅增加,H.264中用来对运动矢量进行预测以及编码的方法导致压缩率将逐渐降低。

H.264的一些关键算法(如采用CAVLC 和CABAC两种基于上下文的烧编码方法、Deblock滤波等)都要求串行编码,并行度比较低。针对GPU/DSP/FPGA/ASIC等并行化程度非常高的CPU, H.264 的串行化处理方式越来越成为制约运算性能的瓶颈。

讯维HDMI高清编码器是一款专业的高清音视频编码及复用产品,该产品具有1路HDMI音视频输入接口,支持H.264编码格式,可同时对视频音频进行编码。输出TS双码流设计,可根据不同需要设置每一路的输出码流分辨率,该设备具有高集成,低成本的优势,可广泛应用于各种数字电视播出系统中。支持3U结构,一台机箱可插入16张采集卡,双电源冗余结构,系统更稳定。全面支持VLC解码操作。

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