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行業(yè)動態(tài)

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公司新聞 63 行業(yè)動態(tài) 33 視頻專區(qū) 2 研發(fā)定制 3 常見問題 1

H.265編碼走進網(wǎng)絡(luò)視頻高清時代仍需等待

   H.265編碼標(biāo)準(zhǔn)已于13年發(fā)布,但尚未被大范圍應(yīng)用,依照目前市場來看在視頻編碼領(lǐng)域H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)占據(jù)主導(dǎo)地位。相較于以前的編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264本身有著一定新特性多參考幀的運動補償、變塊尺寸運動補償、幀內(nèi)預(yù)測編碼等,通過利用這些新特性,H.264比其他編碼標(biāo)準(zhǔn)有著更高的視頻質(zhì)量和更低的碼率,也因此受到了人們的認(rèn)可。目前被廣泛用于網(wǎng)絡(luò)流媒體數(shù)據(jù)、各種高清晰度電視陸地廣播以及衛(wèi)星電視廣播等領(lǐng)域。而H.265相對H.264又有大幅技術(shù)提升。  
   1、H.265編碼的優(yōu)勢:  
   H.265/HEVC的編碼架構(gòu)大致上和H.264/AVC的架構(gòu)相似,但比起H.264/AVC,H.265/HEVC提供了更多不同的工具來降低碼率,以編碼單位來說,H.264中每個宏塊(marcoblock,MB)大小都是固定的16x16像素,而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8到最大的64x64。以下圖為例,信息量不多的區(qū)域(顏色變化不明顯,比如車體的紅色部分和地面的灰色部分)劃分的宏塊較大,編碼后的碼字較少,而細(xì)節(jié)多的地方(輪胎)劃分的宏塊就相應(yīng)的小和多一些,編碼后的碼字較多,這樣就相當(dāng)于對圖像進行了有重點的編碼,從而降低了整體的碼率,編碼效率就相應(yīng)提高了。同時,H.265的幀內(nèi)預(yù)測模式支持33種方向(H.264只支持8種),并且提供了更好的運動補償處理和矢量預(yù)測方法。      
   經(jīng)過大量對比測試看到,在相同的圖象質(zhì)量下,相比于H.264,通過H.265編碼的視頻大小將減少大約39-44%。通過主觀視覺測試得出的數(shù)據(jù)顯示,在碼率減少51-74%的情況下,H.265編碼視頻的質(zhì)量還能與H.264編碼視頻近似甚至更好,其本質(zhì)上說是比預(yù)期的信噪比(PSNR)要好。這些主觀視覺測試雖然能作為最終結(jié)論,但這也是非常振奮人心的結(jié)果。過去五年H.264統(tǒng)治整個行業(yè),也許在接下未來的五年甚至十年,H.265將會成為主流。  
   2、H.265編碼大范圍市場化需等待解碼設(shè)備:  
   H.265標(biāo)準(zhǔn)在編碼上的優(yōu)勢必然使其成為行業(yè)主導(dǎo),但目前尚未迅速取代H.264主要因為廣播電視行業(yè)改善的積極性不高、解碼設(shè)備尚待完善等因素造成。
事實上,H.265和H.264標(biāo)準(zhǔn)在各種功能上有一些重疊。在這種情況下,H.265可以使用更少的帶寬來提供同樣的功能,其代價就是設(shè)備計算能力:H.265編碼的視頻需要更多的計算能力來解碼。  
   普通消費者更關(guān)心的主要是還要多久才能買到支持H.265/HEVC解碼的終端。這取決于很多因素了。由于不同的公司對于H.264視頻的解碼能力不同,就設(shè)備級的兼容性而言,我們可能會看到一些“忽悠人”的信息。比如,那些CPU足夠強大,可以強行通過計算能力實現(xiàn)H.265視頻解碼的智能手機或平板電腦就能被宣傳成“支持H.265視頻解碼”,而這樣的“支持”則會使它們在處理視頻時耗電急劇增加。肯定會出現(xiàn)一些無良公司,大肆宣揚H.265云云,將這個新的視頻標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)做是一個區(qū)別設(shè)備級別的噱頭,這樣就可以把尚未真正支持H.265解碼的視頻賣給不明真相的消費者。目前看來,市場環(huán)境還相對復(fù)雜。  
   目前,有線電視和數(shù)字電視廣播主要采用仍舊是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。好消息是,H.265標(biāo)準(zhǔn)的出臺最終可以說服廣播電視公司放棄垂垂老矣的MPEG-2,因為同樣的內(nèi)容,H.265可以減少70-80%的帶寬消耗。這就可以在現(xiàn)有帶寬條件下輕松支持全高清1080P廣播。但是另一方面,電視廣播公司又很少有想要創(chuàng)新的理由,因為大多數(shù)有線電視公司在他們的目標(biāo)市場中面臨的競爭實在是有限。出于節(jié)省帶寬的目的,反而是衛(wèi)星電視公司可能將會率先采用H.265標(biāo)準(zhǔn)。  
   從長遠角度看,H.265標(biāo)準(zhǔn)將會成為超高清電視(UHDTV)的4K和8K分辨率的選擇。但這也會帶來其它問題。目前,還極少有原生4K分辨率的視頻內(nèi)容。H.265標(biāo)準(zhǔn)的完成意味著內(nèi)容擁有者現(xiàn)在已經(jīng)有了一個對應(yīng)的理論標(biāo)準(zhǔn),但是他們現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的方式來傳送內(nèi)容。  
   藍光光盤協(xié)會(The Blu-ray Disc Association)正在研究在藍光光盤標(biāo)準(zhǔn)中支持4K分辨率視頻的方法,但是這可沒那么簡單。理論上H.264在擴展后就可以擁有這個功能,但是到那時碼率問題又會浮出水面。一個H.264編碼的4K藍光電影需要的存儲空間遠大于相同內(nèi)容的H.265版本,其大小可高達100G以上,而現(xiàn)有的播放器也不支持100-128GB的高容量可刻錄可擦寫光盤( BDXL)。  
   到目前為止,仍然沒有一個妥善解決方案,可以將4K分辨率視頻加入已有的藍光標(biāo)準(zhǔn)中并且不破壞其兼容性。雖然更新到H.265標(biāo)準(zhǔn)并不需要對光盤制造工藝進行改進,但卻需要制造全新的播放器才能將新的藍光光盤播放出來,雖然現(xiàn)在的有些播放器可以播放高密度光盤,但那也需要進行設(shè)備檢查升級才行。  
另一個大問題就是游戲主機對H.265標(biāo)準(zhǔn)的支持。索尼的PS2和PS3主機推動了DVD和藍光標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。而即將發(fā)布的PS4理論上很可能將支持4K分辨率的內(nèi)容,但4K分辨率的視頻該怎樣傳送,通過哪些標(biāo)準(zhǔn)進行支持?這仍然還在討論中。  
   由于H.265編碼顯著減少帶寬消耗的特點,高清1080P電視廣播和4K視頻的網(wǎng)絡(luò)播放將不在困難,但前提是媒體巨頭能想出辦法來傳送這些內(nèi)容。同時,如果移動設(shè)備要采用H.265標(biāo)準(zhǔn),那么其在解碼視頻時對電量的高消耗也是各大廠商需要解決的問題。綜上來看,對H.265/HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)來說,前途必然是非常光明,但仍需等待解碼設(shè)備的發(fā)展,相信不會讓用戶等的太久。

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