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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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