H.265技术解析及其对高清产品的影响

H.265是今年刚刚获得国际标准化组织和国际电联组织通过的新一代视频压缩标准，该项技术全称为高效视频编码(High Efficiency Video Coding)，主要是面向视频编解码系统的应用和高清数字电视，相较于此前的H.264标准有了质的飞跃。

H.265是在已经成熟的视频编码标准H.264的基础上发展起来的，其保留了H.264的部分技术，并对重要的相关技术加以改进，旨在提高压缩效率、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、降低复杂度等。H.265作为新一代视频编码标准，依然逃脱不了预测加变换的混合编码框架的范畴。那么，它是依靠哪几点战胜H.264的呢？

其一，高压缩率。H.265的编码架构整体分为3个基本单位，包括编码单元、预测单元和变换单元。其中编码单元类似于H.264/AVC中的宏块的概念，预测单元是进行预测的基本单元，变换单元是进行变换和量化的基本单元。

在此框架下，H.265运用了多种技术手段来降低码率，例如，多角度帧内预测技术、熵编码技术，高精度运动补偿技术等。以频带带宽来说明，在相同的图象质量下，相比于H.264，通过H.265编码的视频大小将大幅度减少。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。以下图举例:

两幅图的画面效果相当，但是左边的带宽达到了1.2左右，右边的为0.5左右，如此不难判断同等质量下，H.265编码的变码率降低了许多。虽然该视频样板权威性不高，但是其部分程度上证明了理论是可靠的。
其二，可并行性。当前芯片架构已经从单核向同构多核并行方向发展，因此为了适应并行化程度非常高的芯片实现，H265引入了很多并行运算的优化思路，包括如下几点：
(1) Entropy slice
Entropy Slice允许在一个slice内部再切分成多个Entropy Slices，每个Entropy Slice可以独立的编码和解码，从而提高了编解码器的并行处理能力:

(2) WPP(Wavefront Parallel Processing)
上一行的第二个LCU处理完毕，即对当前行的第一个LCU的熵编码(CABAC)概率状态参数进行初始化，如图5所示。因此，只需要上一行的第二个LCU编解码完毕，即可以开始当前行的编解码，以此提高编解码器的并行处理能力：

(3) Tile
用垂直和水平的边界将图像划分为一些行和列，划分出的矩形区域为一个Tile，每一个Tile包含整数个LCU，Tile之间可以互相独立，以此实现并行处理：

H.265的应用将会对未来高清视频解码与数字电视有较大影响。随着用户对高清视频质量的要求越来越高，每部视频资源的空间占用量越来越大，高清资源下载往往需要很久，移动存储基本不够用，H.265的高压缩率特性能够节省一半左右的存储空间，极大的节省了空间与时间。

随着电视机的走向智能化、网络化，单核处理器已经无法保证电视机引擎的正常运转，多核处理器已经陆续进入市场，未来多核处理器会取代单处理器成为市场的主流。H.265视频编码技术更加适合于对多核处理器上进行支持作用，可显著提高多核处理器的各项功能。

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