關于HEVC/H.265編碼的研究

HEVC/H.265

HEVC
HEVC

HEVC即高效率視頻編碼(High Efficiency Video Coding,簡稱HEVC),是一種視頻壓縮標準,被視為是ITU-T H.264/MPEG-4 AVC標準的繼任者。2004年開始由ISO/IEC Moving Picture Experts Group(MPEG)和ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)作為ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2或稱作ITU-T H.265開始制定。第一版的HEVC/H.265視頻壓縮標準在2013年4月13日被接受為國際電信聯盟(ITU-T)的正式標準。HEVC被認為不僅提升視頻質量,同時也能達到H.264/MPEG-4 AVC兩倍之壓縮率(等同于同樣畫面質量下比特率減少了50%),可支持4K分辨率甚至到超高清電視(UHDTV),最高分辨率可達到8192×4320(8K分辨率)。數個基于HEVC延伸的編碼標準正在進行中,包含range extensions(支持高級的視頻格式)、可調式編碼和3D視頻編碼標準。 - Wikipedia

實現技術

HEVC與H.264/AVC和許多其他視頻壓縮編碼一樣,都是采用Hybrid Video Coding的架構,但在各部分加入了一些新技術或者提升了原本編碼工具的效率。

典型的Hybrid Video Coding視頻編碼器架構

HEVC/H.265的應用與未來

除了在編解碼效率上的提升外,在對網絡的適應性方面H.265也有顯著提升,可很好運行在Internet等復雜網絡條件下。

目前看來,對于H.265/HEVC標準,我們仍需持謹慎樂觀態度。但有一點是肯定的:H.265標準在同等的內容質量上會顯著減少帶寬消耗,有了H.265,高清1080P電視廣播和4K視頻的網絡播放將不再困難。

H.265必將促進網絡視頻高清時代的發展。

硬解與軟解

  1. 硬解

硬解是硬件解碼的簡稱。簡單而言,硬件解碼就是通過顯卡的視頻加速功能對高清視頻進行解碼。

  1. 軟解

軟解即軟件解碼,常規地直接用CPU解碼會極大地消耗CPU的運算能力。

硬解能夠將CPU從繁重的視頻解碼運算中釋放出來,使電腦具備流暢播放高清視頻的能力。顯卡的GPU/VPU要比CPU更適合這類大數據量的、低難度的重復工作。視頻解碼工作從處理器那里分離出來,交給顯卡去做,這就叫做“硬解碼”,例如NVIDIA的PureVideo、AMD的UVD技術等等。與之對應的,以前那種純粹依靠CPU來的方式則是“軟解碼”。不過受到技術條件的限制,純粹的“硬解碼”在現階段是不存在的,CPU依然在發揮一部分作用,只不過硬解碼時GPU/VPU已經成為運算的主力。

相關文檔

  1. Apple 官方:https://developer.apple.com/library/content/technotes/tn2236/_index.html
  1. 技術選型分析:http://www.lxweimin.com/p/a4bbedb239ae
  1. 雷大神的研究:http://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/15811977
  1. H.265軟解碼和硬解碼區別:http://www.tvapk.net/thread-206237-1-1.html

H.265開源項目

X265

有兩個版本,一個是國內人搞的,是國外公司搞的

國外公司版本

只是一個編碼器,目前沒有支持解碼

  • 開發語言: c++
  • description:

x265 is an open-source project and free application library for encoding video streams into the H.265/High Efficiency Video Coding (HEVC) format, and is released under the terms of the GNU GPL.

MulticoreWare公司發布x265預覽版。x265是HEVC/H.265標準的開源編碼器。根據相關網站作出的基準測試,和x264相比,x265的CPU占用率更高,相同比特率時畫質質量更高,視頻體積縮小近一半。

國內x265開源項目

openHevc

只是一個解碼庫,目前沒有支持編碼

  • 開發語言: C
  • 基于框架:ffmpeg/libav
  • description:

openHEVC is a fork from smarter's libav git (smarter.free.fr) with only required files from libav to decode HEVC content. openHEVC in combination with GPAC is used into 3 research projects:

 4EVER

 H2B2VS

 AUSTRAL

libde265

source url: https://github.com/strukturag/libde265

德國公司 Stuttgarter Struktur AG發布了H.265編解碼器的開源實現——libde265,代碼發布在Github上,采用LGPL許可證授權。

出于簡化和效率的考慮,libde265采用C語言編寫,其API很容易整合到其它軟件中。libde265還在開發之中,功能還不完整,只支持解碼幀內編碼幀。

研究還在進行中,未完待續……

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