HEVC/H.265与AVC/H.264对比总结

http://blog.csdn.net/feixiang_john/article/details/7822830

HEVC(H.265)的技术亮点

作为新一代视频编码标准，HEVC（H.265）仍然属于预测加变换的混合编码框架。然而，相对于H.264，H.265 在很多方面有了革命性的变化。HEVC（H.265）的技术亮点有：

1. 灵活的编码结构

在H.265中，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到了64×64，以便于高分辨率视频的压缩。同时，采用了更加灵活的编码结构来提高编码效率，包括编码单元（Coding Unit）、预测单元（Predict Unit）和变换单元（Transform Unit）。如图1所示：

图1 编码单元（CU）、预测单元（PU）、变换单元（CU）

其中编码单元类似于H.264/AVC中的宏块的概念，用于编码的过程，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。这三个单元的分离，使得变换、预测和编码各个处理环节更加灵活，也有利于各环节的划分更加符合视频图像的纹理特征，有利于各个单元更优化的完成各自的功能。

2. 灵活的块结构——RQT（Residual Quad-tree Transform）

RQT是一种自适应的变换技术，这种思想是对H.264/AVC中ABT（Adaptive Block-size Transform）技术的延伸和扩展。对于帧间编码来说，它允许变换块的大小根据运动补偿块的大小进行自适应的调整；对于帧内编码来说，它允许变换块的大小根据帧内预测残差的特性进行自适应的调整。大块的变换相对于小块的变换，一方面能够提供更好的能量集中效果，并能在量化后保存更多的图像细节，但是另一方面在量化后却会带来更多的振铃效应。因此，根据当前块信号的特性，自适应的选择变换块大小，如图2所示，可以得到能量集中、细节保留程度以及图像的振铃效应三者最优的折中。

图2 灵活的块结构示意图

3．采样点自适应偏移（Sample Adaptive Offset）

SAO在编解码环路内，位于Deblock之后，通过对重建图像的分类，对每一类图像像素值加减一个偏移，达到减少失真的目的，从而提高压缩率，减少码流。

采用SAO后，平均可以减少2%~6%的码流,而编码器和解码器的性能消耗仅仅增加了约2%。

4．自适应环路滤波（Adaptive Loop Filter）

ALF在编解码环路内，位于Deblock和SAO之后，用于恢复重建图像以达到重建图像与原始图像之间的均方差（MSE）最小。ALF的系数是在帧级计算和传输的，可以整帧应用ALF，也可以对于基于块或基于量化树（quadtree）的部分区域进行ALF，如果是基于部分区域的ALF，还必须传递指示区域信息的附加信息。

5．并行化设计

当前芯片架构已经从单核性能逐渐往多核并行方向发展，因此为了适应并行化程度非常高的芯片实现，HEVC/H265引入了很多并行运算的优化思路，主要包括以下几个方面：

(1) Tile

如图3所示，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(Largest Coding Unit)，Tile之间可以互相独立，以此实现并行处理：

图3 Tile划分示意图

(2) 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：

图4每一个slice可以划分为多个Entropy Slice

(3) 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：

图5 WPP示意图

6．H.264中已有特性的改进

相对于H.264，H.265标准的算法复杂性有了大幅提升，以此获得较好的压缩性能。H.265在很多特性上都做了较大的改进，如表2所示：

	H.264
MB/CU大小	4×4 ~ 16×16	4×4 ~ 64×64
亮度插值	Luma-1/2像素{1,-5,20,20,-5,1} Luma-1/4像素{1,1}	Luma-1/2像素{-1,4,-11,40,40,-11,4,-1} Luma-1/4像素{-1,4,-10,57,19,-7,3,-1} Luma-1/4像素{-1,3,-7,19,57,-10,4,-1}
MVP预测方法	空域MVP预测	空域+时域MVP预测 AMVP\Merge
亮度Intra预测	4×4 / 8×8 / 16×16：9/9/4模式	34种角度预测 + Planar预测 DC预测
色度Intra预测	DC, Horizontal, Vertical, Plane	DM, LM, planar, Vertical, Horizontal, DC, diagonal
变换	DCT4×4/8×8	DCT4×4/8×8/16×16/32×32 DST4x4
去块滤波器	4x4和8x8边界Deblock滤波	较大的CU尺寸，4x4的边界不进行滤波

表2 H.264和H.265关键特性对

主要SIZES上区别见上图！

HEVC/H.265与AVC/H.264对比总结相关推荐

H.265编码和H.264编码的区别
目前很多摄像机采用了H.265的编码标准,H.264编码的摄像机逐渐减少,为什么H.265会流行?H.264和H.265有何不同? 一.什么是H.265 H.265是ITU-TVCEG继H.264之后 ...
H.265 HD 和H.265 4K Video Encoder IP Core
H.265 HD 和H.265 4K Video Encoder IP Core H.265 HD Video Encoder IP Core(H.265 HD Video/Audio Encoder ...
H.264和H.265（HEVC）深度解析及对比
为什么H.265会流行?H.264和H.265有何不同? 一.什么是H.265 H.265是ITU-TVCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准.H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264 ...
MPEG-4、MPEG-4/AVC、H.264、H.265之间的联系与区别
1.H.264与MPEG的关联在视频编解码技术定义方面有两大标准机构.一个是国际电信联盟 (ITU) 致力于电信应用,已经开发了用于低比特率视频电话的 H.26x 标准,其中包括 H.261.H.26 ...
4K视频编码 H 264 H 265 VP9谁主沉浮
分享一下我老师大神的人工智能教程!零基础,通俗易懂!http://blog.csdn.net/jiangjunshow 也欢迎大家转载本篇文章.分享知识,造福人民,实现我们中华民族伟大复兴! 4K视频 ...
H.264向H.265的转变及其相关技术
H.264/AVC技术 H.264 和以前的标准一样,也是 DPCM 加变换编码的混合编码模式.应用范围涵盖目前大部分的视频服务,如有线电视远程监控.交互媒体.数字电视.视频会议.视频点播和流媒体服务 ...
视频格式那么多，MP4/RMVB/MKV/AVI 等，这些视频格式与编码压缩标准 mpeg4，H.264.H.265 等有什么关系？...
我通过引入下面三个概念来介绍视频压缩知识.分别是:视频文件格式(简称:文件格式),视频封装格式(简称:视频格式),视频编码方式(简称:视频编码) -- 一,视频文件格式(简称:文件格式):我们知道Wi ...
H.265与H.264的区别详解
1.H.264与H.265的主要差异 H.265仍然采用混合编解码,编解码结构域H.264基本一致, 主要的不同在于: Ø 编码块划分结构:采用CU (CodingUnit).PU(Predictio ...
4K H.265和H.264
相信大家都听过H.265和H.264这两种编码,也看过专业术语的解释.包括电视机都会标注支持H.265格式4K视频编码,视频监控系统也会标注支持H.265.但是在没有用过的情况下,很难说真的已经知道两 ...
H.264视频编解码器与H.265编解码器区别
H.264编解码器与H.265编解码器介绍: H.264编解码和H.265编解码都是视频编码的格式.相比H.264,H.265能在有限带宽下传输更高质量的网络视频,也就是说只需原先H.264编码的一半 ...

HEVC/H.265与AVC/H.264对比总结

HEVC/H.265与AVC/H.264对比总结相关推荐

最新文章

热门文章