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C Cutting-edge Technology
前沿技术

倍。但是编码复杂度会增加数倍。压缩效率提升的 HEVC编码技术
好处显而易见，按照码率降 50% 来算，一个 H.264 HEVC 相比于 H.264，之所以编码效率提高一
的 4K 码流码率将变成 6Mbps，只比原来的 1080p 多 倍，主要得益于其采用了更大的图像分割尺寸。H.264
2Mbps，一路一月存储下来能省大约 2.1个 TB 的空间， 中图像 最大 的图像分 割 单元（宏块 MB）尺寸为
非常有经济效益。导致目前，很多互联网视频厂家， 16×16。HEVC 中的 CTU（Coding Tree Unit）又 称 为
已经通过 H.265 存储来省带宽和存储空间，如迅雷、 最大编码单元（Largest Coding Unit），其尺寸范围为
优酷等均已宣称支持 H.265。 64×64、32×32、16×16。实验表明 CTU 的尺寸越大
HEVC的起源 压缩效率越高，其具体实验如表 1 所示。基于 HEVC

在 H.264 的 2005 年 1 月份的会议上，ISO/IEC 参考模型 HM-8.0 版本（截止 2014 年 2 月份，HEVC
MPEG 和 ITU-T VCEG 成 立了“Key Technical Areas 参考模型版本为 HM13.0）测试，评价标准为客观评
（KTA）”专题，同时 KTA 的参考软件基于 H.264 的 价指标 PSNR。测试序列为 JCT-VC 中使用的 4 类测
参考软件 JM 实现，HEVC 就是在 KTA 的基础上发 试序列。
展而来。 对分辨率为 2560×1600 的 A 类测试序列来说，
从 2010 年 4 月 JCT-VC 第 一 次 会 议召开，到 全部强制 32×32 的 CTU 比全部强制 64×64 时，比
2013 年 4 月，历时 4 年 HEVC 终于成为国际标准。 特率提高 5.7%；全部强制 16×16 的 CTU 比全部强
2014 年 4 月 13 日，H.HEVC/H.265 成为 ITU-T 的标 制 64×64 时，比特率提高 28.2%。
准，在 2013 年11月25日，ISO/IEC 23008-2（MPEG-H 对四类所有序列，图像中的 CTU 尺寸强制设置
Part 2）最终称为 ISO/IEC 的标准。HEVC 包含了最 为 32×32 时的比特率要比强制设为 64×64 高 2.2%，
近几年间的大量的视频编解码算法方面的最新研究 全部强制设为 16×16 的比特率要不全部强制设为
成果，成为国际上代表了最高的视频压缩效率的新 64×64 高 11%。
一代视频标准。
表1 更小CTU尺寸导致更高比特率
HEVC编码框架
视频编码中采用CTU尺寸VS. 64×64 CTU
HEVC 视频编码器框图如图 6 所示。由此可见， 视频测试序列
64×64 CTUs 32×32 CTUs 16×16 CTUs
HEVC 类似于之前的图像视频编解码标准，仍然采用 A类 (2560×1600) 0% 5.70% 28.20%
了预测 + 变换的“混合”架构。 B类(1920×1080) 0% 3.70% 18.40%
C 类(832×480) 0% 1.80% 8.50%

D类(416×240) 0% 0.80% 4.20%
全部 0% 2.20% 11.00%
编码时间 100% 82% 58%
解码时间 100% 111% 160%

表 1 所示的实验表明对高分辨率视频来说，采
用更大尺寸的 CTU 对提高编码效率更加有益。同时
这项实验还表明，全部采用 16×16 的 CTU 编码的解
▲图6 HEVC编码框架（注：其中紫色部分为解码器）
码时间要比全部采用 64×64 的 CTU 的解码时间要

164 第七届深圳国际智能交通与卫星导航位置服务展览会(2018.6.22-6.24深圳会展中心)www.its-expo.com

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