從編碼框架上來說，H.265仍然沿用了H.264的混合編碼框架，但是每個技術細節都有提升或改進。　　
   1、宏塊和變換塊。相對于H.264的4*4、8*8、16*16宏塊類型，H.265引入了32*32、64*64甚至于128*128的宏塊，目的在于減少高清數字視頻的宏塊個數，減少用于描述宏塊內容的參數信息，同時整形變換塊大小也相應擴大，用于減少H.264中變換相鄰塊問的相似系數。　　
   2、使用新的運動矢量預測方式。基于空間域的運動矢量預測方式，H.265擴充更加多的方向進行幀內預測，同時將預測塊的集合由原來的空間域擴展到時間域及空時混合域，通過率失真準則計算后選擇最佳的預測塊。　　
   3、更多的考慮并行化設計。當前芯片架構已經從單核性能逐漸往多核并行方向發展，H.265引入了Entropyslice、WPP等并行運算思路，使用并行度更高的編碼算法，更有利于H.265在GPU/DSP/FPGA/ASIC等并行化程度非常高的CPU中快速高效的實現產業化。　　
   4、新添加的Tile劃分機制使得以往的slice、幀或GOP為單位的粗粒度數據并行機制更加適合于同構多核處理器上的并行實現。Dependentslice和WPP機制解決了以往H.264等編碼技術中熵編碼環節無法并行實現的問題，使得整個編解碼過程中DCT、運動估計、運動補償、熵編碼等任務模塊的劃分更加均衡，顯著提高并行加速比。　　
   5、更低的碼流。反復的質量比較測試已經表明，在相同的圖象質量下，相比于H.264，通過H.265編碼的視頻碼流大小比H.264減少大約39-44%。由于質量控制的測定方法不同，這個數據也會有相應的變化。通過主觀視覺測試得出的數據顯示，在碼率減少51-74%的情況下，H.265編碼視頻的質量還能與H.264編碼視頻近似甚至更好，其本質上說是比預期的信噪比(PSNR)要好。