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高清监控中的H.265有哪些优势

时间:2018-06-06    点击量:50

高清监控中的H.265有哪些优势

H.265是ITU-TVCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准。目前世界上的视频编解码标准主要来源于国际电联ITU-T和国际标准化组织ISO,ITU的H.26×系列视频压缩标准经过了H.261、H.263,h.263+这样一个演进过程。而ISO的视频压缩标准是MPEG系列,从MPEG1、MEPG2到MPEG4,之后两个标准化组合走向合作,成立了JVT,推出了在当前最有效的视频压缩标准,H.264/AVC。从H.264标准发布到如今已经有五年时间,在这五年中H.264的应用范围不断扩展,成熟度不断提高,而ITU—T在H.264取得初步成功的时候,ITU—T的视频编码特别小组VCEG于2005年就对视频编码技术提出了更长远的设想。并规划在技术成熟时推出新一代的视频编码标准H.265。2012年8月,爱立信公司推出了首款H.265,而在仅仅六个月之后,国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H。265标准,标准全称为高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding),相较于之前的H。264标准有了相当大的改善。

   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(marcoblock,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。信息量不多的区域(颜色变化不明显,比如车体的红色部分和地面的灰色部分)划分的宏块较大,编码后的码字较少,而细节多的地方(轮胎)划分的宏块就相应的小和多一些,编码后的码字较多,这样就相当于对图像进行了有重点的编码,从而降低了整体的码率,编码效率就相应提高了。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编码的视频码流大小比H.264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。这些主观视觉测试的评判标准覆盖了许多学科,包括心理学和人眼视觉特性等,视频样本非常广泛,虽然它们不能作为最终结论,但这也是非常鼓舞人心的结果。

   目前的HEVC标准共有三种模式:Main、Main10和MainStillPicture。Main模式支持8bit色深(即红绿蓝三色各有256个色度,共1670万色),Main10模式支持10bit色深,将会用于超高清电视(UHDTV)上。前两者都将色度采样格式限制为4:2:0。预期将在2014年对标准有所扩展,将会支持4:2:2和4:4:4采样格式(即提供了更高的色彩还原度)和多视图编码(例如3D立体视频编码)。

   事实上,H.265和H.264标准在各种功能上有一些重叠。例如,H.264标准中的Hi10P部分就支持10bit色深的视频。另一个,H.264的部分(Hi444PP)还可以支持4:4:4色度抽样和14比特色深。在这种情况下,
H.265和H.264的区别就体现在前者可以使用更少的带宽来提供同样的功能,其代价就是设备计算能力:H.265编码的视频需要更多的计算能力来解码。目前已经有支持H.265解码的芯片发布了——美国博通公司(Broadcom)在今年1月初的CES大展上发布了一款BrahmaBCM7445芯片,它是一个采用28纳米工艺的四核处理器,可以同时转码四个1080P视频数据流或解析分辨率为4096×2160的H.265编码超高清视频。

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