在保證視頻圖像質量的前提下，HEVC通過增加一定的計算復雜度，可以實現碼流在H.264/AVC的基礎上降低50%。為了實現目標，HEVC采用了一些全新的編碼技術，比如：基于LCU（Largest Coding Unit）和四叉樹（Quad Tree）的靈活編碼結構[1]、大尺寸變換單元結構的選擇[3]、改進的去方塊濾波技術以及HEVC的并行化改進設計等。 今天主要介紹一下HEVC/H.265編器碼中的熵編碼。

1、HEVC編碼過程中的熵編碼：

1）HEVC的視頻碼流結構

2）transquantbypass_flag和skip_flag編碼

3）prediction mode編碼

prediction mode包括MODE_INTRA和MODE_INTER兩種模式，當slice type=I_Slice時，prediction mode=MODE_INTRA，當slice type=P_Slice/B_Slice時，prediction mode可以是MODE_INTER，也可以是MODE_INTRA，后者將采用intra的預測方式，編碼預測方向信息。為了節省碼字，slice type=I_Slice時預測信息不寫入碼流，只對P_Slice和B_Slice的prediction mode進行編碼。

4）partition size編碼

這也是和H.264僅有symmetric類型不同之處，這樣考慮主要是為了照顧一些大尺寸圖像的紋理分布特性。其中INTRA_MODE只有2Nx2N和NxN兩種形態。

2、predition infomation編碼

當采用INTRA_MODE預測模式時需要編碼luma/chroma intra direction，HEVC/H.265編碼中采用了多達35種幀內預測模式，除了planar模式和DC模式外采用了33種基于方向的預測模式[6]，精確地從更多的方向消除視頻的空間冗余性，進一步提高幀內模式的編碼效率。HEVC提出的planar模式能夠更好得預測畫面的平坦區域，對于高分辨率的大塊區域可以取得較好的預測效果。split_flag， skip_flag， luma direction在HEVC熵編碼中的上下文建模屬于典型的運用空間相鄰的同類語法元素作為依據的設計，上下文選擇的依據是左側CU和上側CU的信息[2]，但是在選擇top direction時，HEVC并沒有采用上面LCU的CU direction作參考，僅僅在LCU內部CU編碼時會用到上面CU的direction作為參考[4]，這和H.264中選擇上面宏塊的預測模式有所不同。當采用INTER_MODE模式進行編碼時，需要編入ref_frame_idx，mvp_idx，mvd信息，因為prediction info是基于PU為單位進行編碼的，所有針對不同的PU分割類型要對每一個PU塊的mv信息進行編碼。 當一個LCU中所有的CU數據信息編碼完成之后要進行terminate標識位編碼。

本文結合前段時間所做的軟件建模工作對HEVC的熵編碼過程進行了分析，接下來的工作主要致力于編碼器的硬件實現和優化設計。為了提高硬件設計的吞吐率，硬件算術編碼引擎采用可處理multi-bins的多級流水線結構，diff-banks SRAM來存儲上下文表格，針對不同大小TU塊的殘差數據編碼過程，提出合理的ping-pong結構來避免掃描過程和編碼過程的等待，縮短編碼周期；為了更好的控制datapath處理過程，采用高效的轉換狀態機來處理各個語法元素的編碼過程。

HEVC編碼器在語法方面上的新特性解析

HEVC標準的優越性：

一、任意點解碼和碼流拼接

H.264/AVC中，碼流必須從一個包含關鍵幀的IDR單元開始，它必須不依賴NAL中的前置的包就可以獨立解碼。IDR是封閉GOP的標志性組成部分。

新的純隨機讀取（CRA）語法定義了如何使用處于隨機讀取點（RAP）位置的關鍵幀。

比如說，告訴解碼器從一個臨時有效的位置直接開始解碼，忽略之前的視頻數據，此方法稱為開放式的GOP操作。

隨機位置讀取的支持對頻道切換、拖動操作和動態流服務是十分關鍵的。

某些解碼順序在CRA幀之后，顯示順序在CRA幀之前的幀可能會參考解碼器buffer中還不存在的幀，于是這些解碼器無法解碼的幀就只能被丟棄。基于這種情況，這些幀被定義為拖動可跳過的前置幀（RASL）。

不同的碼流之間切換可以通過斷點連接幀（BLA）來拼接。簡單的把需要切換的碼流的RAP幀標記為BLA放到當前幀的下一個CRA幀的地方，然后傳輸新碼流就可以完成碼流拼接的工作。

RAP幀可以是IDR、CRA、BLA幀，CRA和BLA的后面都可能跟隨著RASL幀（BLA的NAL單元的標記可定）。BLA幀之后的RASL幀解碼器必須拋棄，因為它們可能參考了拼接前源碼流的幀導致無法解碼。

還有一種解碼順序在RAP幀之后，顯示順序在RAP幀之前的幀，叫做拖動可解碼的前置幀（RADL），這種幀不會參考解碼順序在RAP之前的幀。

RASL和RADL可以統稱為前置幀（LP）。

解碼和顯示順序都在RAP幀之后的幀叫做后置幀，它們不可以將LP作為它們的參考。

二、臨時分層編碼

類似H.264/AVC的可伸縮編碼擴展（SVC）的功能，HEVC可以在NAL的頭上臨時定一個分級預測的層。這樣就可以只解析到NAL層面就實現可伸縮性。

某些情況下，針對同一個碼流，解碼器可以自主決定臨時解碼層的數量。從低級子層到更高級子層切換的操作可以在臨時子層幀（TSA）和步進臨時子層幀（STSA）完成。

TSA點允許切換到比當前子層高的任意子層，STSA只允許切換到只比當前子層高一級的下一層（除非更高的層也包含TSA或者STSA幀）。

三、擴展參數集

新加入VPS元數據描述包括臨時層級依賴在內的編碼視頻的全部特征。主要目的是增強在系統層的兼容擴展性。

比如說，對未來可伸縮編碼或者多視角的視頻需要被舊的解碼器解碼時，那么它就可以方便地忽略那些高級解碼器才需要的碼流擴展信息。

四、參考幀集和參考幀列表

為了管理解碼多參考幀，已解碼好的幀被放在解碼幀緩沖區（DPB）中并被詳細標記以供碼流中后續的幀參考。每個片的頭部都會包含一個幀序計數器（POC）以定位那些幀。

保留下來用以參考的幀集合叫做參考幀集合（RPS）。

H.264/AVC的DPB中有兩個幀的列表，分別叫做參考幀列表0和參考幀列表1。定位具體幀的索引叫做參考幀索引，如果列表中只有一個幀，則參考幀索引為0，不在碼流中傳輸。單向預測時，可以從0和1兩個列表中選出一個幀。雙向預測時，則會從兩個列表中各選一幀。

定位RPS和將參考幀列表用于幀間參考的語法比前代H.264/AVC的設計對丟包的兼容性更好，在拖動和其它播放模式下（快進、快退、動態碼流切換等）也能工作地更好。

HEVC編碼器/H.265編碼器的這項優化的關鍵是讓語法更加明確可展現，避免了之前對解碼器解碼過程中的中間狀態和臨時值的依賴。而且還比H.264/AVC中的語法更加簡化了。

H.265/HEVC編碼器對安防行業發展的影響

現在4K超高清應用已經應用到安防行業，類似于當年H.264/AVC，H.265/HEVC編碼器也會逐漸應用到安防行業，但這需要各個配套環節成熟起來。

參考當年H.264/AVC的普及過程，H.264/AVC于2003年正式頒布為國際標準時，在接下來的2到5年時間里，很多人用各種DSP去實現編解碼器，比如ADI的blackfin561、TI的DM642。當時這些DSP內部都沒有硬件加速器，只是一核或兩核通用DSP，只能軟件優化實現。再后來，TI推出達芬奇系列SOC，此時芯片帶有幾個硬件加速器和多個處理核，在上面開發H.264/AVC編解碼器時，軟件優化同時調用加速器提升效率，同時芯片的處理能力提升很多。同時國內的海思也推出編解碼器ASIC化的SOC方案，安霸也推出類似SOC方案。再后來TI推出Netra系列芯片，在SOC上嵌入更多加速器，編解碼能力大幅提升，此時的編解碼器設計變得異常簡單，只需調用廠商提供的接口調用硬件編解碼器即可。

現階段，IPC、DVR、NVR中的H.264/AVC編解碼器都是用加速器和ASIC實現的，已經沒有軟件優化的實現模式了。

反觀H.265/HEVC現在情況，鑒于其復雜度和主要編碼對象大分辨率的情況，再在通用多核DSP平臺上實現軟件優化已經不可能，只能由芯片廠家用ASIC或加速器方案實現。但是芯片設計周期通常很長，尤其是經過幾代芯片才會穩定下來，現在H.265/HEVC標準頒布才有一年多時間，所以芯片廠家成熟方案推出還為時過早。

同時在超高清采集成像、顯示部分上下游環節也還沒有完全大量應用。相信在未來幾年里，H.265/HEVC編解碼芯片推出后，將和4K超高清應用變成相互促進的過程，共同走向普及。但在標清和部分全高清應用，仍會使用H.264/AVC編解碼方案。

H.265/HEVC編碼器產品化后，對安防各個行業架構都會產生影響。不僅僅是簡單的視頻編碼器由H.264/AVC替換為H.265/HEVC，對前端成像采集、平臺架構、存儲、后端顯示、都有明顯的影響。浙江宇視科技有限公司從很早之前就已經在各個環節做好充分準備，已經推出了4KUHDV的IPC,型號為HIC5681-L。已經在鏡頭設計、ISP成像處理、網絡傳輸、平臺架構、矩陣存儲等各個方面做好充足準備。

HEVC/H.265編碼器復雜度和可實現性并存

1、軟件及硬件提升帶動視頻編碼發展

由軟件和硬件提供的不斷加強的處理能力帶動了視頻壓縮編碼的發展。新興的HEVC視頻編碼標準意在相對于H.264/AVC將其編碼效率提高一倍，并且用一半的比特率就能傳送相同質量的視頻。HEVC解碼器的復雜性與H.264/AVC解碼器相比好像沒有顯著的不同,這使得HEVC解碼軟件在當前的硬件上非常實用。HEVC編碼器/H.265編碼器預計將會比H.264/AVC編碼器復雜上數倍，并在未來的數年內成為一項研究主題。

2、HEVC實現的復雜性成本不明顯

HEVC編碼器，以實現卓越的壓縮性能的復雜性成本并不明顯。雖然某些方面的設計其他比H.264/AVC需要更多的處理，等各個方面都進行了簡化。

3、軟解碼的可行性加速HEVC推廣

實時軟件解碼的HEVC比特流是非常可行的，目前的發電設備：1080p60的解碼的筆記本電腦或臺式機，移動設備上（包括合理的比特率范圍內）和480p30解碼。這樣的性能是可以實現的，而無需依靠在解碼過程中的多個內核。這是很重要的，因為它可提供快速，廣泛采用HEVC軟件路徑。

在編碼器方面，需要大量的額外工作作出實時編碼器，提供媲美的HM編碼器的壓縮效率。預計這將在今后幾年里是一個活躍的研究領域。

H.265/ HEVC編碼標準的專利授權問題尚未明確

1、H.265/ HEVC編碼標準建立在眾多專利技術之上

效率更高的HEVC編碼標準(H.265編碼)即將通過，對于更高分辨率和更精巧的數字視頻產品設計具有很強適用性。HEVC之所有尚未大范圍推廣其中一個重要因素是專利使用權費問題。與H.264一樣，HEVC的出現建立在一系列的專利技術上，而HEVC編碼器解碼器的上市該如何給予專利持有者知識產權補充也是尚未解決的問題。2012年6月，一站式專利授權組織和H.264專利池組織者MPEGLA宣布要申請HEVC必不可少的專利，2013年2月舉行的第三次會議有25位響應者。

2、專利授權涉及費用問題尚未明確

不過，根據MPEGLA官員的話，沒有為專利使用費指引發布乃至將合并一個專利集團的保證設定時間表，因為其他專利打包者或各個持權者可能決定單獨主張他們的權利。一些細分市場，最突出的是芯片、編碼及其它設備供應商，面對此不確定性將可能加緊其與HEVC有關的工作，并且為可能的專利權做儲備。不過，其它細分市場，特別是試圖獲得HEVC編碼提供的帶寬節省的免費流媒體內容分配商，幾乎肯定將等待許可權使用費情況明了。

目前，供應商申請的H.265HEVC技術專利可能高達500項之多。但截至目前，誰擁有哪些專利?數量有多少?以及廠商們預計的授權費用等，都尚未明朗。

HEVC編碼技術狙擊Google VP8/WebM

HEVC編碼技術狙擊Google VP8/WebM，Google在視頻編解碼市場上棋逢對手。市場份額競爭將起。

1、國際電信聯盟（ITU）通過H.265編碼標準速度驚人

早在1999年，H.264編碼技術已比較完善，然而，國際電信聯盟（ITU）一直到2003年3月才正式審核通過H.264編碼標準。2012年8月愛立信推出就首款了H.265編碼器，半年后，國際電信聯盟（ITU）規范以驚人的速度通過H.265標準審核。

2、快速推出H.265/HEVC編碼標準狙擊巨頭

為何H.264和HEVC編碼技術的待遇差距如此之大？原因是HEVC編碼技術有一個強大的競爭對手，HEVC視頻編碼技術必須盡快建立標準來抗衡。這個對手就是Google?VP9/WebM視頻編碼技術，目前Google?VP8/WebM編碼技術主要針對HTML5和云播放領域，Google旗下的YouTube視頻網站已采用VP8/WebM編碼技術進行編碼（未來會采用VP9/WebM編碼技術），考慮到YouTube的強勢，Google?VP9/WebM編碼技術是HEVC編碼技術不得不重視的對手。

所幸的是，在家電領域，目前Google的影響力相對有限，三星、索尼、LG、夏普、松下、蘋果等國際巨頭的支持HEVC編碼技術有著相對光明的前景。2015年春季，一旦藍光4K標準確定采用HEVC編碼格式（幾乎板上釘釘），那么HEVC編碼格式的未來將無需擔憂。

3、HEVC編碼器性能優越

相比H.264，H.265提供了更多不同的工具來降低碼率。H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8到最大的64x64。信息量不多的區域(顏色變化不明顯，比如天空的灰色部分)劃分的宏塊較大，編碼后的碼字較少，而細節多的地方(細節變化較多，比如大樓部分)劃分的宏塊就相應的小和多一些，編碼后的碼字較多，這樣就相當于對圖像進行了有重點的編碼，從而降低了整體的碼率，編碼效率就相應提高了。這個過程有點像“感興趣區域編碼”，針對重要的更多關鍵細節的部分進行增強劃塊，無更多關鍵細節的部分進行簡單劃塊，但是這個過程在H.265上可以自適應識別實現。

H.265/HEVC編碼器面臨難題

H.265/HEVC編碼器標準主要作用是在有限帶寬下傳輸更高質量的網絡視頻。 從兩年前出現到2013年被確認，至今各企業逐漸推出產品，發展速度還是很快。隨4K技術的發展，H.265/HEVC編解碼的進步也變得重要，H.265編碼器的一大問題隨著應用的廣泛而不斷顯現。

1、存儲成為發展中的重點難題

H.265編碼在視頻存儲方面是一大難題，能否用大容量的藍光光盤存儲呢？理論上這是H.264格式編碼的發展，但空間仍然是個難題。采用H.264視頻編碼的4K電影需具備至少100G空間藍光碟片，那么在網絡視頻以及監控行業領域內又是否能找到100G支持可擦寫的光盤呢？

換句話說，盡管H.265編碼和芯片已經準備就緒，其仍然缺乏4K內容支持，與現有藍光光盤標準兼容性、存儲空間和回放成為最大絆腳石。這也成為H.265最大的挑戰。

2、關鍵技術還未普及開來，是否收費成焦點

另外，目前H.265的視頻壓縮技術、區域分類技術，還停留在少數幾個廠家里；如果涉及收費，必然提高設備成本，而這些成本，就會進一步轉嫁到用戶身上。

3、專家意見

（1）H.265必須滿足特定條件：原有行業的更新換代是大發展的前提。隨著視頻監控技術的發展，寬動態性能的提升，攝像機本身性能的增強，會有更多復雜的信息在網絡上傳送，但是帶寬卻沒有提升的前提下，H.265技術才會廣泛應用。

（2）硬件的問題：H.265雖然可以少占用帶寬，卻提高了硬件性能消耗，這就要求不管是前端還是后端，都必須有一個高性能的硬件處理H.265編碼、解碼等問題。

（3）H.265專利問題：隨著市場經濟的發展，將會有很多相應的解決方法或更好的技術，但是這些需要時間做前提。

對于用戶而言，H.265存在的問題也不免會遇到，為此，要根據專家提出的幾點建議，根據自身實際，找到切實的解決方法，當然，隨著視頻監控的快速發展，關于H.265技術存在的問題會越來越多，而解決方法要在實踐中不斷摸索。

HEVC/H.265目前的研究方向

HEVC/H.265編碼基于傳統的混合視頻編碼框架在每個模塊上進行了創新，包括更加靈活的劃分模式、基于競爭的運動視頻預測、基于DCT的分像素插值濾波器、高效的自適應算術編碼以及波形并行處理技術等——這些新技術使得HEVC編碼效率比H.264/AVC提高了一倍。

這些編碼選項的靈活組合使得HEVC的編碼復雜度大大增加，成為阻礙HEVC標準快速推廣的一大原因。因此研究快速、高效的編碼率失真優化算法、碼率控制算法、主觀質量優化算法成為研究重點。

1）快速、高效的編碼率失真優化算法

基于對HEVC編碼器參考模型HM的測試分析可知，靈活的塊劃分模型，包括編碼單元CU、變換單元TU以及預測單元PU，對視頻編碼的率失真性能提高最為明顯，但其帶來的計算復雜度也最大，因此HEVC編碼器如何根據相鄰塊上下文屬性以及當前編碼塊的紋理特征進行快速的CU、PU和TU劃分，這具有非常重要的研究價值。

2）快速、高效的碼率控制算法

為了適應多核處理器的發展趨勢，HEVC中引入了片層、條帶以及WPP（波形并行處理）的思想，然而目前已有的并行視頻編碼方法粒度較粗，并行度不高，負載不均衡，無法充分挖掘多核處理器的計算能力，影響編碼效率。因此研究適用于多核處理器的高并行度視頻編碼方法，為視頻編碼發展提供持續的計算能力保證，具有重要意義。目前這方面的研究剛剛起步，研究點主要包括并行運動估計算法、并行幀內預測算法和并行熵編碼算法等。

3）快速、高效的視頻主觀質量優化算法

HEVC在視頻編碼算法方面，還在不斷的進行著擴展式的發展，以便應多應用需求的不斷變化，這些擴展發展的主要研究方向包括：

（１）3D視頻、立體視頻和多視角視頻的編碼技術，不僅對視頻數據進行壓縮，還要對其他深度信息進行編碼；

（２）分層式HEVC編碼技術：用于提高HEVC對網絡的自適應能力，目前主要應用于空域和質量域可分層視頻編碼；

（３）HEVC即將把人類對視頻圖像的認知模型融入到視頻編碼算法中，對視頻圖像中感興趣的區域分配較多的碼率以提高視頻圖像的主觀質量，主要包括感興趣區域的檢測技術和動態碼率分配技術等；

（４）優化視頻圖像的主客觀質量評價方法，目前主要以峰值信噪比以及結構相似性指標作為評價標準，難以精確模擬人類視覺系統的功能，目前正在進一步提高和改進。

HEVC/H.265編碼在3D圖像技術上的拓展應用

HEVC編碼擴展為三維視頻編碼支持多個視圖和相關的編碼深度數據。它增加了新的編碼工具HEVC設計,提高壓縮功能依賴視頻和深度數據視圖。

最近3D視頻技術進步直接誘發市場日益增長的3D視頻興趣。從電影屏幕數量上能夠看出制作3D電影和播放3D電影的數量近年來不斷增加,3D電視和藍光播放機,首部3D頻道,和3D藍光光盤的發布，等現象也表明3D視頻開始進入消費者的家庭。不斷地改進的自動立體顯示技術被認為是一種很有前途的技術,因為它可以使人們在家即可不帶眼鏡體驗3D視覺效果。相對于常見的立體顯示,自動立體顯示器為實現3D視覺體驗不僅需要兩個,而是多種不同視角。但是多視角視頻編碼的比特率的要求于MVC來說，像新擴展的增加近似線性的編碼的觀點,MVC是不適合傳輸自動立體顯示的3D內容。

一個有前途的替代方法是在多視圖三維視頻的傳播視頻加上深度的顯微)格式。MVD的格式,通常只有幾個觀點實際上是編碼,但他們每視角都是與編碼深度數據相關的，,代表基本幾何捕獲的視頻場景。基于傳輸視頻圖像和深度地圖,另外適合顯示3D視頻內容的自動立體顯示可以使用基于深度圖像生成呈現在接收機端(DIBR)技術。

圖像視頻編碼組和3 d編碼組在MVD編碼格式下聯合開發了對于3D視頻數據的HEVC的擴展應用。與MVC相似,所有視頻圖片和深度地圖表示的視頻場景同時即時構建一個訪問單元和輸入MVD信號的接入單位連續編碼。目前世紀鼎點的核心編碼器已在3D方面有突出優勢。

內部訪問單位,所謂的獨立視圖的視頻圖像傳輸第一次直接緊隨其后的是深度映射關聯。此后,其他視圖的視頻圖片和深度地圖直接傳輸,視頻畫面總是緊隨其后的是深度映射關聯。原則上每個組件使用HEVC-based編碼器信號編碼。相應的比特流數據包多路形成了三維視頻比特流。獨立的視頻圖像是使用非改編的HEVC編碼器編碼。

相應附屬比特流可以從3 d比特流中提取,HEVC解碼器解碼,并顯示在傳統的二維顯示。另一個組件是使用修改HEVC程序員編碼,包括額外的編碼擴展的工具和組件間的預測技術,使用已編碼的數據在相同訪問單元如圖1紅色箭頭表示的。支持一個可選的丟棄的深度數據比特流,例如,對解碼two-view視頻適合傳統立體顯示器,可以配置組件間預測的方式可以獨立解碼視頻照片的深度數據。

H.265/HEVC編碼進行生活化

互聯網在中國歷經二十幾年的發展已經影響了中國人生活的方方面面，現今商人的生意經無有不圍繞互聯網展開的。編碼技術的進步使視頻的傳輸一點一步的在互聯網中占據越來越多的位置，H.265/HEVC編碼的產生加快了網絡視頻的生活化進程。4K超清分辨率是電視行業的必然發展趨勢，即將取代1080P，成為主流。當然，4K流媒體視頻也會帶來一系列的問題。比如都有哪些供應商、需要多少帶寬、會被壓縮嗎、畫質如何等等。

1、流媒體網絡平臺最先發布4K視頻內容：

目前，國內優酷、騰訊、搜狐，樂視都相繼推出4K頻道。而國外就更加熱鬧，包括Netflix、亞馬遜、M-GO及YouTube等國外視頻網站，都將在今年支持4K超清內容。其中，Netflix將率先提供自然紀錄片、知名美劇《紙牌屋》等內容；亞馬遜則更有前途，將聯合獅門影業、華納兄弟、20世紀福克斯和Discovery頻道，提供4K視頻內容。M-GO則得到了夢工廠的支持，預計會提供大量4K動畫片。最后，YouTube則與索尼影業合作，或將帶來一些重量級的4K電影內容。

2、4K內容對于電視標準的需求

一般來說，但早期的電視機型大部分無法支持超高清流媒體解碼或是應用程序，但相信如三星等廠商可能會提供一種外接形式的修復方案。至于具體機型選擇，需要了解購買機型所支持何種平臺的流媒體服務，這是相當重要的。當然，通過支持4K流媒體平臺的機頂盒，也能夠獲得4K內容。

3、4K內容播放順暢需要的網路寬帶支持

顯然，4K分辨率流媒體視頻對網絡環境的要求更高。Netflix、亞馬遜的數據，至少需要15Mbps-20Mbps的帶寬。不幸的是，即使用戶擁有良好的網絡環境，也不能完全保證4K流媒體的流暢，有時候還取決于平臺服務器和互聯網服務提供商（ISP）。比如目前即使我們家中達到了20Mbps的寬帶連接，有時候播放1080P在線視頻仍然不夠流暢，這還需要平臺服務商優化解碼、提供更穩定的服務器以及ISP優化。

面對高質量視頻內容，和寬帶不足的矛盾，顯然H.265/HEVC編碼解碼標準是解決之道，這自然得益于H.265/HEVC編碼解碼標準的極高性能。H.265新加入的壓縮系統可以把傳輸1080p視頻所需的帶寬降低50%，實際數字大概在30%左右。這樣就能增加視頻傳輸的質量，而不會對網絡帶寬造成負擔；而藍光和電視節目，還可以因此體驗到4K視頻，或許還有更高質量的3D。

網絡環境下H.265/HEVC編碼器展現優勢

自小米盒子、樂視TV熱賣以來，IPTV市場發展越發迅猛，今年更是與4K超高清電視聯手席卷了電視市場線上線下的貨架，成為客廳家電消費的明星詞匯。而隨著視頻編解碼技術已經迎來新的編解碼標準H.265/HEVC，更是使超高清視頻在網絡視頻中得以成為現實，日前更是有視頻網站——迅雷和PPS推出H.265高清視頻專區欄目了，而視頻編解碼技術視頻編碼技術作為網絡電視發展的最初條件，我們相信伴隨H.265編碼標準的實現，IPTV必將迎來史無前例的進步。

1、完美實現傳輸成本的直接下降;

在全高清時代，H.264 High Profile 可在低于1.5Mbps的傳輸帶寬下，實現1080p全高清視頻傳輸。但是H.264的壓縮效率比MPEG-2提高了1倍多，其代價是計算量提高了至少4倍，導致高清編碼需要100GOPS的峰值計算能力。

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。

在相同的圖象質量下，相比于H.264，通過H.265編碼的視頻大小將減少大約39-44%。目前，有線電視和數字電視廣播主要采用的仍舊是MPEG-2標準。好消息是，H.265標準的出臺最終可以說服廣播電視公司放棄垂垂老矣的MPEG-2，因為同樣的內容，H.265可以減少70-80%的帶寬消耗。

可能在消費類電子產品中，我們還會認為這些要求離我們有些遠，但現實的工業級應用里，包括先進的汽車安全輔助系統、遙控飛機成像、城市監控和流水線成像，甚至是醫療影像方面，都已經有了這些超高清的應用。

2、H.265/HEVC編解碼標準硬件革新生產的加速

在今后可能的H.265的相關應用中，最重要的領域無疑會是平板、智能手機、彩電、數碼相機、攝像機以及目前在全球大量采用的高清監控系統。這些領域大多會通過DSP+ARM處理器或是CPU+GPU的架構來實現。不少芯片廠商已經在快速布局，甚至有相關的芯片發布。

目前已經有超過40家公司參與到HEVC編解碼器(也稱為H.265)的標準化當中。高通公司通過標準化會議以及在CES和MWC等關鍵技術事件上的公開展示等行為表達了對H.265標準化的支持。高通表示視頻是網絡數據流量爆炸式增長的一個主要驅動力，而H.265的壓縮效率要比H.264多出近40%，所以H.265將在業內有非常好的表現。

而市場上已經有公司推出支持H.265技術的超高清家庭網關芯片，新的HEVC/H.265編解碼器在視頻方面擁有廣泛的應用。該技術使用更高效的比特率輸出分辨率更高的視頻，進入了超高清電視((UltraHD TV))的新時代。該技術擁有更高的壓縮率，能夠提高所有消費設備的視頻傳輸速度。HEVC/H.265標準允許服務提供商以更低的比特率提供更高質量的流媒體服務，以同樣的比特率提供相同甚至更多內容，因此服務提供商也可以從中獲益。預期HEVC/H.265在超高清電視的部署過程中將發揮關鍵性作用。新的編解碼器技術將減少傳輸帶寬，使超高清電視通過衛星、電纜或者IP通道傳輸成為可能。

IPTV上下游產品線亦有硬件巨頭表示將提供針對電視、機頂盒等相關領域的H.265的方案。H.265讓有線電視運營商可以在他們的產品庫中加入更多頻道，還可以讓基于VDSL的IPTV運營商提升圖像質量，并提供更多有用的功能，如“同時觀看/錄制最多4個頻道的節目”。當然，H.265將讓所有運營商都能實現超高清內容播放。

從目前市場狀況和技術趨勢上看H.265編碼器在中國市場瞄準的應用與全球市場是一致的，甚至很多產品的市場趨勢是由中國廠商在引導著的。隨著4K面板的成本快速下跌，4K內容的需求將會逐漸上升。此外，由于屏幕品質提升，對于更高色彩逼真度的要求也會增加。消費者對于觀看質量要求的日益提高對新產品的認可和買單將是對產品的唯一驗證。

H.265編碼技術助力網絡視頻發展

編碼器技術對于視頻來說就好比磚石至于房屋，為之根本的方式存在著。客廳電視已經進入4k時代，網絡視頻也進入超高清時代，觀眾都希望在不用增加帶寬費用的前提下獲得更高清更唯美的視頻畫質體驗。H.265編碼器的出現對于這樣的期待真是恰逢其時了。H.264統治了過去的五年，H.265/HEVC編碼解碼技術的出現也已經有兩年光景，差不多該接班了。

一、　視頻監控對H.265編碼需求日盛

目前網絡監控的需求量越來越大，間接促進了網絡視頻編碼器的加速發展，目前網絡視頻編碼器已經由單功能的視頻編碼傳輸，逐漸發展成為可以支持WIFI、3G、4G等多種網絡環境，甚至帶錄制存儲功能；傳輸通道也從原來單路逐漸發展成為：單路D1，兩路HD1，四路CIF和多路兼容的多菜單操作與管理的集成系統。目前國內頂尖的編碼器生產商世紀鼎點（www.powersmarttv.com）的拳頭產品Powersmart系列編碼器即可支持在3G、4G、WiFi等多網絡環境下的多路回傳。編碼器是將信號或數據進行編制、轉換后進行傳輸出去的設備。網絡視頻編碼器只是編碼器通過發展之后其中的一個很常見的應用。

隨著應用廣泛視頻編碼標準地位逐漸提高

在視頻傳輸過程中在要求圖像不失真，則圖像傳輸的比特數就大，在網絡帶寬一定的情況下，降低視頻圖像的碼流就成為一項重要的技術。H.264也稱AVC（AdvancedVideoCoding），是一種先進數字視頻壓縮技術和標準，由JVT（JointVideoTeam）于2003年3月正式發布的。H.264標準的主要目標就是在同等保真條件下，提高編碼效率，與之前的H.263或者MPEG-4標準相比，其在保證相同圖像質量的情況下，降低約50%的碼率。

更為先進的H.265編碼技術是ITU-TVCEG于2013年1月推出。在技術上，H.265將在現有的主流視頻編碼標準H.264上保留了一些較為成熟的技術和繼承其現有的優勢，同時對一些其他的技術進行改進，可能體現在提高壓縮效率、提升錯誤恢復能力、減少實時的時延、減少信道獲取時間和隨機接入時延以及降低復雜度等方面。

二、 H.265編碼優勢多多

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。

HEVCH.265編碼器 —技術難點分析

和其他復雜的數字信號處理相比，視頻編碼標準本身并不復雜，在制定標準時候已經考慮到可實現性問題。

但視頻編碼有其自身的特點，主要特點在于單位時間需要處理的數據量十分龐大，尤其是編碼畫面越來越大的情況下。以1080P@30fps為例，即使每個像素點分配2個時鐘的運算時間，也要超過100MHz的系統時鐘才能實現實時編碼，而在2個時鐘內，要完成一個像素包括亮度和色度的所有編碼運算，這就給硬件編碼器的系統設計提出了很大的挑戰。

而區別于以往的視頻編碼標準如H.264等，HEVC/H.265編碼器在算法的靈活度方面要大大加強了，最典型的是摒棄了以往以16×16固定編碼塊大小的做法，而是采用了更為靈活的編碼塊結構，這種靈活的結構也帶來了編碼器性能的差異化，一般來說硬件編碼器會對編碼工具集進行一定的取舍和優化，如何在保證性能不受大的影響的情況下減少硬件資源占用和系統運行時鐘，成為硬件編碼器的一大挑戰，也是一大難點所在。

另外，HEVC/H.265編碼器摒棄了對CAVLC的支持，而只有CABAC一種碼流編碼方式。CABAC的硬件實現一直是視頻編碼的難點所在，H.265也不例外，CABAC比較難以并行化運算，需要很多的硬件設計技巧和方法，通常CABAC部分也成為制約整個硬件編碼器速度性能的瓶頸所在，雖然，H.265支持多個CABAC模塊并行計算，但同樣也會引起系統設計的復雜性以及硬件資源增加等問題，需要綜合進行考慮。

HEVC/H.265編碼器--- 軟硬編碼器設計方法的差異

視頻軟硬件編碼的概念是相對的，通常把基于處理器平臺實現的編碼器稱為軟編碼，典型如基于PC/ARM/DSP的視頻編碼器，而硬編碼則通常指基于數字邏輯電路搭建的視頻編碼器，典型如基于FPGA平臺以及SOC芯片中的編碼器硬核等。

軟硬件編碼器在設計方法上迥然不同。軟編碼是在特定的硬件平臺上實現的，它所對應的硬件資源是固定的，如它在單位時間內的運算處理能力是固定的，對于設計者而言，更多需要做的是在軟件實現算法上做優化。而硬件編碼器則是在最基本的邏輯電路上進行自由搭建，就好比在一張白紙上繪畫一樣，可根據需要添加硬件資源，如果以軟件編碼的方法或者在C程序上做移植優化的方法來進行硬件編碼器設計，則很難設計出優秀的硬件編碼器。另外硬件編碼算法的差異化和靈活性會更高，相對軟件編碼器而言，不同設計方法導致的硬件編碼器的性能差異化會更大。

評判一個視頻硬件編碼器的性能，主要考慮幾點：

1. 壓縮性能：一個視頻壓縮標準會有不同的編碼工具集，并非所有的編碼工具集都需要在編碼器中實現，特別是對于實時硬件編碼器，會根據編碼器的應用場合特點對編碼工具進行適當的刪減，因此不同編碼器在最佳編碼性能方面會有些差異；

2. 硬件資源占用： 通常用邏輯門數和RAM大小等指標表示。不同的設計算法，特別是整個系統的設計安排，導致的硬件資源占用差異化很大，通常可以達到2——3倍以上；

3. 實時工作頻率和fmax：實時工作時鐘頻率是衡量編碼器的重要指標，這是硬件編碼器設計之初即確定的參數，功能模塊的算法設計選擇需要根據實時工作時鐘頻率的要求來做相應調整，一般越低的工作時鐘頻率對模塊以及系統的設計會帶來更高的要求。由于視頻編碼數據量十分龐大，每個像素的處理時間甚至要求在1——2clk內完成，此時每增加1clk時間，都可能帶來實時工作頻率的極大增加。例如，同樣的FPGA硬件平臺，有的設計可以實現1080P@30fps實時編碼器，而有的設計卻只能完成CIF(320*240)實時編碼器，差距在十倍以上。除了實時工作時鐘頻率外，還要考慮整個電路的最高可運行頻率fmax，這個和硬件設計算法有關，fmax越高，實時工作頻率越低，則編碼器性能越優秀；

4. 功耗：功耗也是編碼器設計需要考慮的問題，特別是編碼器應用在移動便攜式領域時。

不管是軟件編碼器還是硬件編碼器，要設計一款優秀的產品都不是容易之事。軟件編碼器有官方的參考軟件，可在此基礎上做優化，但不同優化方案的性能差異相對有限，國內目前進行HEVC/H.265編碼器設計的公司有世紀鼎點等。

微軟推出原生支持MKV解碼與HEVC編碼的windows10操作系統

日前，微軟操作系統部門團隊負責人 Gabriel Aul 在 Twitter 上確認了微軟 Windows 10 中原生內置了 HEVC（高效率視頻編碼，或稱為 H.265）支持。HEVC，是一種視頻壓縮標準，并且是H.264或高級視頻編碼（AVC）的后續標準，也被稱為H.265，MKV是一個靈活開放的視頻文件封裝協議，它已經迅速成為高清晰度視頻首選。現在Win10可以直接播放MKV，而不需要額外的解碼器，Windows10內建的媒體播放器現在可以直接播放MKV和HEVC格式的文件，而不需要依賴其他第三方軟件了。對于Win10在客戶體驗和服服務上微軟是真的用心了。

1、視頻壓縮技術的發展對網絡視頻發展至關重要：

隨著視頻技術的發展，特別是高清（HD）、超高 清（UHD）、 3D和多視點（multi-view）視頻技術的興起，各種視頻信息已普及和深入到我們生產和生活的方方面面。據估計，視頻流數據將在2015年占到整個互聯網流量的90%左右，說夸張一點，整個互聯網絡差不多就是視頻網了。盡管近年來網絡帶寬 和存儲能力增加迅速， 但是也遠不能滿足以海量信息為特征的視頻數據的傳輸和存儲的要求。因此視 頻信息量的高效壓縮過去是、現在是、在可預見的未來也必然是解決這一矛盾的重要技術措施之一。

由于微軟在操作系統霸主地位幾乎全球80%以上的人都在用微軟的操作系統，這也意味著H.265編碼標準可以在市場普及中邁開一大步，實在是實際意義上的市場推廣中的一大突破。可以想見，不日HEVC編碼標準必將順風順水的在軟件領域推行了。

2、HEVC復雜度仍需客服，應揚長避短

H.265的能力超群，最大的需求會是在高清甚至超高清的視頻源的傳輸上，1080P以及以上分辨率的高清系統應用中會對HEVC編碼器的推廣形成重要影響，為揚長避短，高清系統能實現的各方因素都需考慮到。目前網絡、存儲類組件技術發展迅速，更新換代很快，成本降低的也快，為HEVC應用及在市場上的推進節省了一定的成本。而對高清視頻源的產生離不了高清超高清攝像機，而鏡頭、Sensor等組件與物理材料工藝的關系更為密切，目前硬件發展相對平緩，對高清系統來說網網是高成本組件，由此可知HEVC的普及速度主要受制于視頻源太少。

3、H.265/HEVC編碼器應用前景

結合H.264在視頻應用領域的主流地位可以預見H.265協議在未來必定有廣闊的發展前景。國際上的一些主流廣電組織及媒體運營商已經廣泛選擇H.264作為媒體格式標準，一些主要的編解碼設備廠商也一致積極參與到H.265的研發當中。

H.265初出茅廬，實力非前輩可比，在壓縮效率、并行處理能力以及網絡適應性方面的極大進步必然是順應大勢發展的，乘上windows10這場大船一定很快能進入一個全新的高度。

H.265技術或促使視頻編碼器進入智能化

人類對科技的需求走在前面還是科技的發展走在前面，這個問題困擾了我一段時間，有人會說必然是有人對品質有更高要求才衍生出各種技術的進步啊，但是想想很多技術出現了并不一定很快被普及開來，快的也許幾個月，慢的甚至十幾年，或許人類生活本不需要那么多點綴，所有技術回歸到最基本的需求上來說就最有發展了。閑話少說我們還是來看一下人類視覺體驗的技術發展，H.265技術已經出現兩年，零星也出現了H.265/HEVC編碼器解碼器，可普及程度還不到市場的十分之一，其中道理我們詳細來談：

1、H.264編碼弊端明顯，但仍是市場主流

關于H.264和H.265的對比證據和文章已經不少，我在此簡單概括，H.265編碼器，在帶寬相同時，畫面質量比H.264編碼器提升至少一倍。相同畫質的視頻，用H.264編碼畫面模糊，出現卡頓，“馬賽克”滿屏，而“H.265體驗”觀看，視頻清晰流暢。目前國外占領導地位的視頻編碼技術還是主要采用H.264技術。而13年底我國問世首臺H.265視頻實時編碼器，這使我國第一次成為國際視頻標準產品化的先驅者，從而結束了拿著高清設備只能看標清的歷史。

眾所周知，視頻編碼器用于實現視頻源癆數字化和網絡化，具體功能包括監控點模擬視音頻信息和報警信息的接入、編碼/壓縮、傳輸以及外圍設備的控制。

盡管網絡攝像機正在大量涌現，但因為以下兩個原因，視頻編碼器仍將在網絡視頻監控系統中占據不可替代的重要位置：一是大量已建的模擬和數字監控系統等待網絡化改造，為了保護現有模擬攝像機的投資，這些改造將產生龐大的視頻編碼器需求；二是市面上網絡攝像機的種類不多，難以滿足不同用戶個性化需求，所以很多場合還必須基于模擬攝像機加視頻編碼器的模式實現前端的數字化和網絡化。

2、H.265編碼器讓傳輸與視頻管理變得更高效

據研究發現，在模擬技術穩步發展時，IP視頻以每年30%增速急速追趕模擬市場。除了技術應用不同外，在大多數情況下兩種架構沒有太多的交集。

網絡視頻提高了畫面質量、改善管理，并且能夠降低系統運營成本。此外它還能提供一個面向未來的平臺，良好的網絡技術時刻有可能進入百萬像素和高清標準。監控市場中有很多種編碼器，單通道或多通道連接模擬攝像機，應安裝獨立的編碼器，接近模擬攝像機信號，否則將會影響數字轉換結果。

高效率癆視頻編碼器使網絡更加靈活、適應性更強。編碼器讓模擬信號進入了IP系統，最大的好處就是節約了成本，彌補了技術差距。

3、H.265承接混合編碼框架，細節優化極大

H.265雖然沿用了前輩的編碼框架，但是優化了每個技術細節，使編碼效率極大提升：

1）運動補償，允許更大的宏塊和變換塊：

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MV(運動矢量)預測方式。

區別于H.264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。使用該方法，在基本模式下測試，在與H.264相同質量的情況下，得到平均為6.1%的壓縮增益，復雜圖像的壓縮增益甚至能提高到20%。

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%。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。

4、H.265將促使編碼器走向智能化

編碼器性能隨著機械自動化程度的提升而進步，信號轉換已經不再是用戶的唯一需求，更便利的服務更快的應變更加適應互聯網更個性化的需求，這些都會促使編碼器走向完善智能化的過程。

H.265標準市場化發展緩慢主要因片源有限

如今的視頻內容平臺是史無前例的數量，視頻內容當然迎來了大豐富階段，觀眾關注的不在是看不看得到內容，而是清晰度夠不夠高，因而視頻質量的衡量標準清晰度就變得尤為重要。視頻標準從標清480p、高清720p，到近兩年大眾已經習以為常的高清1080p，乃至超高清4K這迅速的演進，足以表明清晰度是大家對視頻方面最迫切的需要。雖然從10年的《阿凡達》D轉3D立體顯示也曾風靡過一陣，但需要帶眼鏡，市場一直止步于電影院觀看，受眾也還是有限。

去年起大熱的4K視頻與3D不同，不需要借助外帶設備，少了一重麻煩，4K標準的分辨率大小為3840×2160（還有一種標準為4096×2160），能達到1080p四倍的清晰度。而家庭消費中對大屏幕的買單意愿，也是極強的，因而，也許4K清晰度才是適應未來家庭大屏電視機的標準需要，發展趨勢十分樂觀。

1、電視盒子大行其道，軟解不及硬解適用4K視頻

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近兩年電視盒子產品因其輕巧靈活、實用多變、成本低且易于升級的突出優勢，正在迅速進入變化迅猛的智能家電市場里。

目前4K完整的電影片源還十分有限，如果要想觀看4K視頻，可以直接到部分高清論壇里找到一些相關的演示片或者MV，但類似的電影還屈指可數。現有的電視盒子大多還是通過軟解或者是用更高主頻的CPU去解碼4K視頻，這最少需要4核CPU+4核GPU以上的配置。軟解給處理器帶來更大的資源占用率，自然機身發熱，卡頓甚至死機等不穩定的現象時有發生。而為了實現真正的4K顯示，需要獨立的視頻編碼格式去壓縮片源，也就是用H.265編碼封裝格式。獨立的解碼芯片支持就能釋放CPU處理器的壓力，自然電視盒子就會更穩定，這就是我們常說的硬解。

2、硬解是趨勢，但仍需等待市場變化

H.265是ITU-T VCEG繼H.264之后所制定的視頻編碼標準，在保持H.264視頻編碼標準（1080P分辨率）的基礎上，改善了碼流、編碼質量、延時和算法復雜度之間的關系，達到最優化的設置。HEVC/H.265標準全稱為高效視頻編碼，它僅需H.264標準一半的帶寬就可播放等同質量的視頻文件。

出于算法上的優化，H.264能夠在低于2Mbps的網絡速度下實現標清數字圖像的傳送；而H.265更是可以憑1-2Mbps的網絡帶寬傳送1080P的全高清視頻。帶寬要求降了，清晰度高了，這就是真正意義上的事半功倍。H.265編碼若得以普及，就算不看4K視頻，如果大家看1080p視頻在2Mb的相同帶寬下都不用緩沖了，就如同現在網上的720p一樣流暢，

H.264作為藍光光盤的一種編碼標準而著名，這種技術統治了過去的八年，而H.265要想真正普及，想必時日也不會太短。就跟軟件、硬件的兼容搭配要合理才有市場一樣，從硬件配置、視頻文件大小，到存儲空間、網絡速度，四個方面誰都不能太差，短板效應會拖延H.265普及的時間。

3、4K片源還屬少數，攝制硬件價格較高

在4K視頻領域走在最前端的索尼，前不久推出了能夠支持4K原生內容直接播放的媒體播放器FMP-X10，內有數十部4K電影提供下載。但價格高達3999元，未免太貴，未來還有待其他品牌跟進。

而現有的片源基本還都是一些片花或者宣傳片，基本可以當做是廠商的一種宣傳噱頭。筆者估計，隨著4K攝像機拍攝的電影日漸增多，真正4K內容的原生電影要想鋪天蓋地，估計至少也要兩年左右的時間。

應該說，H.265標準遲早會成為超高清電視必備的視頻編碼標準，滿足4K乃至8K分辨率的電影、電視片源的播放。但在硬件配置和4K視頻內容都稀缺的今天，硬件配置上的升級革命速度應該會放緩。

當然，視頻質量的升級是必然趨勢，必然會有更多廠商跟進硬件市場，在不久的未來我們定能看到更多的4K視頻，到時支持H.265解碼標準的硬件終端也會越來越多，當硬件、片源都不成問題的時候，H.265編碼解碼將會是下一個視頻行業產品的爆發點。

H.265編碼標準是否收費成焦點

新標準的誕生必然存在專利權所屬者，專利的使用是否收費成為一項技術普及的基本成本問題，也一定程度上決定了普及度的大小。在視頻領域中目前使用最廣泛的壓縮協議為H.264協議，隨著視頻領域不斷的拓寬和人們對視頻要求不斷提高，H.264即將升級成H.265，H.265編碼器已有出現，消費者關心質量和體驗，生產商關心的成本價格，H.265標準出現時間不短，但存在專利權是否收費還沒有定論。當然，這和新技術的出現與市場適用之間需要長時間磨合有一定關系，在適應新技術的同時該技術也要不斷調整，以達到最優狀態。

1、H.265是否收費暫無定論

對于視頻壓縮標準，在H.264之前還有很多，但是當人們視覺效果必須滿足在1080p高清之后，自然H.264成了主角。H.265要不要收費當然還得看H.264的收費情況，由于H.264是由多項專利所組成的影片格式，雖然專利權所有組織MPEG LA先前允諾在一定期限內可以免費授權H.264提供給消費者使用，但未來是否要收費仍然是個疑慮。以目前來看，若使用一項新的標準自然存在著一定的風險，若H.264還處于免費時，若H.265收費估計會對市場推廣有一定影響。

2、優勢明顯可否成為賣點

新的H.265視頻標準在數據傳輸和碼流效率上較之前的編解碼算法，有明顯的提升。H.263到H.264提高了50%，而H.264到H.265將提高67%。據工業和信息化部電信研究院通信標準研究所工程師栗蔚女士稱，針對網絡傳輸流媒體的分辨率越來越大，對帶寬要求也越來越高的情況下，H.265可提供類似質量下更小的碼率。或許在同樣的圖像質量下，帶寬要求將會縮減到1/3。

未來在視頻標準上，雖然H.264并沒有收費，但是單以H.265的技術水平來看，似乎收費又有合理的因素。同樣，H.265在市場使用上依舊面臨兩難，一個是該專利的獨特創新權，另一個則還是市場的普及率，H.264目前的使用情況的確會給H.265帶來不少壓力。

3、H.265編碼并非全是優勢

與HD-SDI非壓縮視頻圖像不同的是，經過壓縮的視頻圖像或多或少的都會對圖像有所損傷，特別還是在網絡傳輸過程中，更是避免不了丟包的現象。客觀地說，只要視頻圖像存在壓縮既會有損傷，當然在高效率的壓縮也難逃這一弊端。從客觀情況分析來看，視頻編碼損傷主要有三大類：編碼標準、IP網絡、Error-prone通信，細致地說這對圖像模糊、噪聲、數據丟包、延時、抖動以及無線信道傳輸帶來的失真都不可避免。

盡管H.265真的能夠實現超出H.264的多倍高清，一些視頻損失是通過數據測算出來的，肉眼則看到就是高清晰的畫質。以目前大安防市場的視頻會議來看，在高清晰畫質的不斷需求之下，高壓縮標準的確能夠進一步推動市場，只不過成本還是用戶最為關注的話題。理想的價格才是最終產品流向市場的王道。

4、H.265的應用前途

高情視頻的發展及普及離不開H.265的應用，尤其是限制于互聯網的寬帶條件下，H.265在安防行業中是備受看好的市場，高清視頻會議中，1080p視頻會議已經成為市場的主流。目前根據視頻會議市場需求的調查數據顯示，高清視頻會議的需求和使用率正在以高達30%——40%的速度增長。除了企業級別領域外，高清在線視頻和高清電視也可以采用H.265這個新協議。優酷土豆、奇藝、樂視網等都是網友們的最愛。

4K很驚艷，8K聳人聽聞？

當身為屌絲的我還沒有實力升級為土豪買一臺4K電視機，8K時代就猝不及防的擠出了時代前端，為了吸引眼球獲得盈利方向各生產商在創新上也是夠拼的。并且國外已有廠商生產出了全球第一款面向8K超高清視頻的H.265/HEVC格式的實時硬件編碼器，所記錄視頻的清晰度可達1080p的十六倍。是否意味著8K的極致視頻分辨率只有超高性能的H.265/HEVC編碼器才可與之匹配呢？

1、讓我們來看看這炫目的8K視頻標準吧：

關于8K的百科：2012年8月23日，聯合國旗下的國際電訊聯盟通過以日本NHK電視臺所建議的7680x4320解像度作為國際的8K超高畫質電視(SHV)標準，SHV作為超越現行數字電視的“超高精細影像系統”，由NHK從1995年開始研發。可見日本對畫質的追求真的是無可匹敵。

2、8K身影在展覽中的閃現

去年10月，在第26屆東京國際電影節舉行特別放映活動的幾部8K視頻作品告訴影迷，沒有最清晰、只有更清晰。7680*4320像素分辨率、22.2聲道等數字一定讓你大吃一驚。而“看清演員的毛細血管”、“演員的臉像是貼到眼前”這樣的形容方式，再也不是夸張，而成為了寫實。

而在2014年的戛納電影節上，日本放送協會NHK首次展示了8K分辨率的數字電影，首次亮相就獲得了廣泛的關注。所謂8K分辨率，就是指分辨率為7680*4320像素的畫面。這個數字是普通高清標準的16倍，換句話說，這樣的電影，比平時觀眾在影院中看到的作品清晰16倍。相比起來，剛剛開始逐漸普及的4K技術也“OUT”了，他的清晰度只有8K的1/4。

不光是畫面有了突破，就連聲音也有了質的飛躍。大家耳熟能詳的5.1聲道、7.1聲道已經遠遠不能滿足需求。8K數字電影的聲音采用了22.2聲道，真正做到了每一個聲音都能找到最佳的還原途徑。

3、8K產品化的實現

最近，夏普在東京電子博覽會上展示了一臺達到8K分辨率級別的電視，這臺85英寸的巨大電視分辨率驚人甚至達到了視網膜級別，肉眼幾乎看不到像素顆粒。

這臺85英寸大屏幕電視有著高達7680X4320分辨率，同時還有一臺同樣分辨率的120英寸電視展出，配合了22.2聲道家庭影院效果非常驚人，吸引了大量觀展人員。此外系統還有Hybridcast輸出功能，能夠運行電視同時顯示互聯網內容及電視節目。

娛樂游戲永遠走在技術應用的前沿，目前在游戲行業8K技術已有應用，畫質驚艷，的確迎合了很多玩家追求極致畫質的心態，

雖然也也有硬件設備得到了國際電信聯盟的批準，而且得到了日本NHK電視臺的支持（NHK表示將在2016年開始試播放8K分辨率節目，在2020年東京奧運會時全面播放4K和8K電視節目），但是8K標準的這些作品目前都還停留在試驗和展示的階段，沒有對電影工業制作產生極大的影響。但是可以肯定，這樣的畫面一定會帶給觀眾不一樣的感受，現在8K硬件已經不存在技術上的問題，但是廣播內容方面還需要等待。同時市場中編碼器、攝像機的革命也在等待行業的變革。