在視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的快速發(fā)展中，面對視頻應(yīng)用不斷向高清晰度、高幀率、高壓縮率方向發(fā)展的趨勢，當(dāng)前主流的協(xié)議H.264(AVC)的局限性不斷顯現(xiàn)，如壓縮算法過于復(fù)雜，導(dǎo)致H264對實(shí)時的高清視頻壓縮較為緩慢，不能應(yīng)用于、視頻監(jiān)控等實(shí)時領(lǐng)域。為了解決這個矛盾，H.265是ITU-T VCEG 繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，H.265標(biāo)準(zhǔn)圍繞著現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264，保留原來的某些技術(shù)，同時對一些相關(guān)的技術(shù)加以改進(jìn)。新技術(shù)使用的技術(shù)用以改善碼流、編碼質(zhì)量、延時和算法復(fù)雜度之間的關(guān)系，達(dá)到化設(shè)置。具體的研究內(nèi)容包括：提高壓縮效率、提高魯棒性和錯誤恢復(fù)能力、減少實(shí)時的時延、減少信道獲取時間和隨機(jī)接入時延、降低復(fù)雜度等。H264由于算法優(yōu)化，可以低于1Mbps的速度實(shí)現(xiàn)標(biāo)清數(shù)字圖像傳送；H265則可以實(shí)現(xiàn)利用1~2Mbps的傳輸速度傳送720P（分辨率1280*720）普通高清音視頻傳送。其高清晰度、高幀率、高壓縮率的特點(diǎn)在未來應(yīng)用中必將給整個產(chǎn)業(yè)帶來的深刻變化。
作為新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，H.265仍然屬于預(yù)測加變換的混合編碼框架。然而，相對于，H.265 在很多方面有了革命性的變化。H.265的技術(shù)特點(diǎn)有：
1. 更為靈活的宏塊結(jié)構(gòu)
在H.265中，將宏塊的大小從H.264的16x16擴(kuò)展到了64x64，以便于高分辨率視頻的壓縮。同時，采用了更加靈活的編碼結(jié)構(gòu)來提高編碼效率，包括編碼單元(Coding Unit)、預(yù)測單元(Predict Unit)和變換單元(Transform Unit)。其中編碼單元類似于H.264/AVC中的宏塊的概念，用于編碼的過程，預(yù)測單元是進(jìn)行預(yù)測的基本單元，變換單元是進(jìn)行變換和量化的基本單元。這三個單元的分離，使得變換、預(yù)測和編碼各個處理環(huán)節(jié)更加靈活，也有利于各環(huán)節(jié)的劃分更加符合視頻圖像的紋理特征，有利于各個單元更優(yōu)化的完成各自的功能。
2、更為高效的變換算法
RQT是一種自適應(yīng)的變換技術(shù)，這種思想是對H.264/AVC中ABT(Adaptive Block-size Transform)技術(shù)的延伸和擴(kuò)展。對于幀間編碼來說，它允許變換塊的大小根據(jù)運(yùn)動補(bǔ)償塊的大小進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整;對于幀內(nèi)編碼來說，它允許變換塊的大小根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測殘差的特性進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)整。大塊的變換相對于小塊的變換，一方面能夠提供更好的能量集中效果，并能在量化后保存更多的圖像細(xì)節(jié)，但是另一方面在量化后卻會帶來更多的振鈴效應(yīng)。因此，根據(jù)當(dāng)前塊信號的特性，自適應(yīng)的選擇變換塊大小，如圖2所示，可以得到能量集中、細(xì)節(jié)保留程度以及圖像的振鈴效應(yīng)三者的折中。
3、更為高校的自適應(yīng)偏移
SAO在編解碼環(huán)路內(nèi)，位于Deblock之后，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(dá)到減少失真的目的，從而提高壓縮率，減少碼流。采用SAO后，平均可以減少2%~6%的碼流,而編碼器和的性能消耗僅僅增加了約2%。
4、自適應(yīng)環(huán)路濾波
ALF在編解碼環(huán)路內(nèi)，位于Deblock和SAO之后，用于恢復(fù)重建圖像以達(dá)到重建圖像與原始圖像之間的均方差(MSE)最小。ALF的系數(shù)是在幀級計算和傳輸?shù)?，可以整幀?yīng)用ALF，也可以對于基于塊或基于量化樹(quadtree)的部分區(qū)域進(jìn)行ALF，如果是基于部分區(qū)域的ALF，還必須傳遞指示區(qū)域信息的附加信息。
總結(jié)，H.265標(biāo)準(zhǔn)由于其在更為高效的壓縮效、并行處理能力以及網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性方面的極大改進(jìn)，它的發(fā)展和應(yīng)用必將把視頻編解碼理論和應(yīng)用推向一個新的高度。
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