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C Cutting-edge Technology
前沿技术
细分模式将是一项充满挑战的工作。 一个规范，类似于监控中的平台互联互通中的国标或者
最底层的预测单元成为预测块，运动估计后的预 DB33，它只提供接口，只在码流格式层面为高效压缩提
测残差块形成变换单元（TU），变换单元可以进一步细分， 供尽可能多的模式规范。但是对编码器设计来说，要想
最底层的变换单元成为变换块（TB）。一个变换块的尺 充分利用这种可能，则需要在上述的各个技术方面进行
寸可以是 32×32、16×16、8×8、4×4。 创新和突破，在充分理解视频图像的基础上，充分利用
就变换块尺寸来讲，HEVC 对比 H.264，增加了更 各种视频图像分析技术，寻找便捷快速算法，但又不能
大尺寸的 32×32 变换。 消耗过多的内存容量和内存交换带宽。
除了以上重要的技术，HEVC 还有适合多核并行处理 鉴于 HEVC 压缩标准才发布不久，上述的各种技术
的瓦片机制和波阵面并行处理机制，还有熵编码、帧内预测、 也是刚标准化。编码器的快速算法的研究实现还需要
帧内预测、运动补偿、运动矢量预测、反变换、环路滤波、 一段时间，可以预见在将来的一两年里将是这些快速算
去块滤波器、样点自适应滤波器等各方面的全面改进。 法的爆发期。等这些快速算法实现并成熟后，HEVC 编
HEVC 标 准 支 持 的 颜 色 空 间 有：NTSC、PAL、 码器的 SOC 方案才会真正的落地。
Rec.601、Rec.709、Rec.2020、SMPTE 170M、SMPTE 但是从解码器角度来看，HEVC 其复杂度并不大，
240M、sRGB、sYCC、svYCC 等。这些颜色空间不仅包含 类似于 H.264，可以在现有的各种平台上实现。故现在
表清和高清的颜色空间，还包含的 4K 和 8K 的颜色空间， 市面上首先发布的一些 HEVC 方案大都是 HEVC 解码
在颜色丰富程度上充分支持了高清和超高清应用。 器，有软件的，也有硬件的。
HEVC 范围扩展：HEVC 不仅仅支持 8bit 位宽样
点，还 支 持 10bit、12bit、16bit 位 宽 样 点；HEVC 还 支 应用趋势分析
持 DPCM 格式的无损压缩；除了4:2:0 色度空间格式， 当然，H.265 的出现不仅仅是对 4K 好，对目前的
HEVC 还支持 4:2:2 和 4:4:4 色度空间格式；HEVC 还支 720p、1080p 高清设备同样有效，采用 H.265 编码大约用
持图片压缩，其中的 Main still profile 就是专门为图片压 1Mbps 就能完成 720p 的传输，2Mbps 完成 1080p 的传输。
缩而设计。相比于 JPEG 和 JPEG2000 图片压缩格式， 由于目前 4G 的普及，意味着我们通过手机端就能完成高
HEVC 的图片压缩效率提高显著。如表 2 所示。 清码流的看控存查。同样，随着码流的下降，高清设备所
占用的存储空间大大下降。虽然 H.265 是大势所趋，但
表2 基于PSNR和MOS的图片压缩效率对比
基于上面的介绍可以看出，H.265 的真正落地还需要一段
静态图片压缩 HEVC平均减少比特率
时间。主要原因是一是算法的复杂度高，至今没有芯片厂
标准 相比JPEG 2000 相比JPEG
家推出 SOC 的编码方案，很多厂家是通过 CPU 或者多
HEVC (PSNR) 20.26% 61.63%
HEVC (MOS) 30.96% 43.10% 核 DSP 来提供 H.265，效率低，价格高，也不实用。二是
H.265 的专利收费用问题，谷歌的开源的 VP9 进步明显，
HEVC编解码实现复杂度 同样也会对 H.265 的落地造成一定影响。
从以上编码技术来看，HEVC 的确比 H.264 提供
更高级的算法。同时作为一个视频压缩标准，为更多的 作者单位：浙江宇视科技有限公司
算法技术提供了更多的码流规范。视频编码标准作为
166 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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