視頻編碼標準HEVC的技術亮點?

HEVC介紹，https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E6%95%88%E7%8E%87%E8%A7%86%E9%A2%91%E7%BC%96%E7%A0%81

HEVC和ITU-T H.264/MPEG-4 AVC 以及中國制定的AVS視頻編碼標準相比，有哪些優點？

現在身邊的MPEG2,MPEG4，AVS,HEVC等這些視頻編碼標準中哪個標準將來會主導視頻編碼領域？

謝邀。
首先AVS (Audio Video Coding Standard)是在H264標準之上修改得到到的，對應於HEVC (High Efficiency Video Coding)，我國也要推出AVS+和AVS2，這兩個標準號稱有我國自主知識產權，但是其中的水分一直是被人吐槽的點。這兩個標準也（只）在央視等大台得到了強推，個人覺得沒必要研究它們，也沒必要把它們加進來對比。

HEVC既然是ITU公布的最新一代編碼標準，在技術上無疑會主導未來的視頻編碼領域，就如現在H.264的地位一樣。但這當然不代表其他編碼標準就再也沒人用了，比如北京台這樣的大台還都在用MPEG2做視頻編碼。

其實每一代視頻編碼標準的更新都是為了實現兩個目標：更好的支持高分辨視頻；以更高的壓縮率達到同等的主觀質量。除此之外，還有提高網路適配性（比如在H.264中定義的網路抽象層概念）、抗出錯性能（H.264中的數據分割、靈活宏塊順序）等等的目標。當然，提升這些性能要付出的代價往往是複雜度的大幅增加。在這幾個問題上，HEVC也不例外。當年JCT-VC確定的HEVC的核心目標就是在H.264 High Profile的基礎上將壓縮效率提高一倍。解析度方面HEVC也可以支持到8K。

從編碼框架上來說，HEVC並沒有革命性的改變，依舊採用了混合編碼框架，也能看到在H.264中就有的變換、量化、熵編碼、幀內預測、幀間預測、環路濾波等模塊。但是HEVC在這個框架中幾乎所有模塊都引入了新的編碼技術。隨著視頻編碼技術的不斷成熟，各種新推出的編碼標準基本都是這個路子：在保持原有框架基本不變的情況下採用更多的新技術。不過據說也有學者在研究徹底改變編碼框架，比如著名的北大高文教授，讓我們期待這些學者的科研成果！

典型的混合編碼架構

下面就來具體說說HEVC都搞了哪些新花樣吧：（這些內容其實在任何一本講HEVC的書里都有）
0、考慮到高解析度視頻的特性，使用編碼樹單元（CTU）和編碼樹塊（CTB）的概念取代原來最高只有16x16的宏塊概念。又定義了一套全新的圖像分割模式，包括了編碼單元CU、預測單元PU和變換單元TU，有助於根據視頻內容特性、視頻應用和終端的特性來自適應選擇編碼模式。
1、考慮到高清視頻紋理的多樣性，採用了更多的幀內預測模式，相比於H.264中基於4x4編碼塊的9種預測模式和基於16x16編碼塊的4種預測模式，增加到了35種
2、使用最高可達32x32的大尺寸DCT變換，從而在處理高解析度畫面中經常出現的大面積平坦區域是能夠更好地提高壓縮率。
以上三種都是專門針對高解析度做的優化。
3、 新增的樣點自適應補償(Sample Adaptive Offset,SAO)濾波技術可在一定程度上削弱重構圖像的振鈴效應
4、採用性能更好的CABAC進行熵編碼並引入了並行處理架構，在速度、壓縮率和內存佔用等方面均得到了大幅改善
5、為提升幀間預測性能，引入了包括運動融合技術、運動矢量預測技術等，都可以利用空域相關性和時域相關性減少相鄰塊之間的運動參數冗餘
6、ACS、IBDI、RQT等一系列高大上的名詞，等我研究明白了再來告訴你
以上就是在各個小環節所採用的新技術的一個非常非常簡單的介紹。

至於前面有人提到的HEVC速度慢，其實在最新版的x265中，編碼速度已經達到了非常不錯的水平，要不然也不會看到各大字幕組用它來壓片對吧，倒是VP9的速度真是一直沒有提高。在H.264時代，開源的x264就已經在性能上超越了諸多的商用編碼器，可以想見x265的性能也會穩步提升，一個又屌又開源的編碼器誰能不愛呢？

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回答問題之前，先說下自家又拍雲的 H.265 視頻點播解決方案。其主要包括視頻上傳、視頻存儲、視頻編碼(轉碼）、視頻分發適配、視頻解碼等功能。

• 視頻上傳轉碼：使用又拍雲存儲，可以滿足視頻上傳加速，視頻轉碼，視頻存儲的需求在使用雲存儲的基礎上，啟用 H.265，可以將用戶上傳的 H.264 編碼的視頻，同步轉為 H.265 編碼的視頻存儲。
• 視頻非同步轉碼：針對已存儲在又拍雲上的 H.264 編碼的視頻，通過非同步轉碼服務，可轉為 H.265 視頻存儲，同時保留 H.264 視頻副本。
• H.265分發適配：在又拍雲 CDN 層面提供 H.265 分發適配功能，可對不同的客戶端進行智能識別，在用戶訪問時響應不同的編碼的視頻資源。
• 移動端解碼：同時提供移動端 H.265 SDK 解碼（已支持 iOS 和 Android 平台）。

那麼，H.265有哪些優點？

H.265 在 H.264 的視頻編碼標準基礎上，進一步提高壓縮效率、提高抗變換性和錯誤恢復能力、減少實時的時延、減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低複雜度，以達到最優化設置。

H.265 能在有限帶寬下傳輸更高質量的網路視頻，只需 H.264 編碼的一半帶寬即可傳輸相同質量的視頻。IEEE 的測試中，以9段影片進行測試 H.265 的編碼表現，最優樣本節省流量達到66.6%，表現最差的樣本，節省流量也接近30%，平均值達到49.3%。

△ H.265 與 H.264 流量比較（資料來源：IEEE）

同時，H.265 支持 4K（4096×2160）和 8K（8192×4320）像素的超高清視頻。 4K 視頻的數據量是高清的 4～8 倍，需要更高效率的壓縮編碼演算法，而 H.265 的編碼效率是 H.264 的兩倍，可以很好的滿足 4K 視頻的編碼需求，節省存儲資源。

HEVC 的技術亮點

• 靈活的編碼結構

在 H.265 中，將宏塊的大小從 H.264 的 16 x 16 擴展到了 64 x 64，以便於高解析度視頻的壓縮。同時，採用了更加靈活的編碼結構來提高編碼效率，包括編碼單元(Coding Unit)、 預測單元(Predict Unit)和變換單元(Transform Unit)。

• 靈活的塊結構----RQT

RQT 是一種自適應的變換技術，它是對 H.264/AVC 中 ABT(Adaptive Block-size Transform) 技術的延伸和擴展。對於幀間編碼來說，它允許變換塊的大小根據運動補償塊的大小進行自適應的調整；對於幀內編碼來說，它允許變換塊的大小根據幀內預測殘差的特性進行自適應的調整。

• 採樣點自適應偏移(SAO)

SAO在編解碼環路內，位於Deblock之後，通過對重建圖像的分類，對每一類圖像像素值加減一個偏移，達到減少失真的目的，從而提高壓縮率，減少碼流。採用 SAO 後，平均可以減少2%~6%的碼流,而編碼器和解碼器的性能消耗僅僅增加了約 2%。

• 自適應環路濾波(ALF)

ALF 在編解碼環路內，位於 Deblock 和 SAO 之後，用於恢復重建圖像以達到重建圖像與原始圖像之間的均方差 (MSE) 最小。ALF 的係數是在幀級計算和傳輸的，可以整幀應用 ALF，也可以對於基於塊或基於量化樹 (quadtree) 的部分區域進行 ALF，如果是基於部分區域的 ALF，還必須傳遞指示區域信息的附加信息。

隨著互聯網的發展，以及日益豐富的視頻媒體內容的產生，用戶對於高清視頻的需求與日俱增，H.264、MPEG2、MPEG4 已經不能夠適應這種趨勢，H.265 將會越來越流行。

部分資料引用：《解讀下一代視頻壓縮標準HEVC》，侵刪

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又拍雲 H.265 視頻點播解決方案詳解

1.相比於H.264,HEVC提高了50%的壓縮率，意味著相同的畫面質量只需要一半的比特率。

2.在實時編碼上，相同的畫面質量減少35%帶寬損耗。

3.支持更大的視頻解析度，包括2k和4k。

4.降低成本,在低比特率連接上傳輸SD和HD的內容。

顯然，隨著視頻點播，網路電視，手機視頻對視頻質量，視頻解析度要求的提高，如果大量企業開始支持並普遍使用HEVC，HEVC會主導未來，除非有更好的編碼標準。

HEVC 的特點就是慢但壓縮狠，當然 VP9 更慢。