H.265编解码技术发展要循序渐进的过程

2013 年 3 月 7 日6280

随着网络视频监控越来越广泛的应用,高清图像成为追求的目标之一,然而主流编解码技术H.264在网络监控在工作中越来越呈现出更多的局限性,在这样的一个需求之下,对压缩标准的功能进一步完善或者是制定新的视频编码标准显得尤为迫切,目前安防行业对于新的编码技术H.265的应用算得上是翘首期盼,但是新技术的发展与应用要有一个过程。

  视频编码技术

  视频编解码与压缩技术就是指通过特定的计算机语言把一种视频格式的文件转换成另一种格式的视频文件降低码流便于传输、存储的技术。一般来说,没有经过压缩的动态图像数据拿来直接使用,数据量就非常的大,传输的过程中容易造成通信线路故障和数据存储容量紧张。H.264是针对视频图像,如DVR视频、电话会议视频压缩的行业标准。低码率(LowBitRate)在视频图像传输中起了重要的作用,和MPEG-2和MPEG-4ASP等压缩技术相比,H.264压缩技术具有更高的压缩比,将大大节省用户的下载时间和数据流量收费,网络传输过程中所需要的带宽也相对较小,能够为安全监控系统提供高品质图像。采用H.264压缩技术能够以非常低的码率通过网络传输高品质影像,倘若未经过高效压缩,那么一个多摄像机安全监控系统很快就会超出网络的可用带宽,因此在很长一段时间内,H.264是行业内DVR的首要编解码技术。

  H.264技术存局限跟不上高清脚步

  H.264即MPEG-4Part10或进阶影像编码(AdvancedVideoCoding,AVC),是硬盘录像机采用的压缩标准中较新的,H.264编码体系定义了4种不同的Profile(类):Baseline(基线类),Main(主要类),Extended(扩展类)和HighProfile(高端类),而且它们各自下分成许多个层;目前市场上H.264硬盘录像机大多采用其中适合于视讯会议与移动式应用(如手机)的最低阶规格BaselineProfile(BP),而非适合于广播与储存应用的HighProfile(HiP),因此若采用H.264(BP)其平均压缩比反而不如MPEG-4ASP,而且差距较大。

  H.264采用一个运动矢量预测值,对运动矢量差编码使用的是哥伦布指数编码,该编码方式的特点是数值越小使用的比特数越少。因此,随着运动矢量幅值的大幅增加,H.264中用来对运动矢量进行预测以及编码的方法压缩率将逐渐降低,那么随着视频监控从标清向高清的全面迈进,H.264略显力不从心。

  H.265编码技术及优势

  H.265编码技术是ITU-TVCEG继H.264之后所制定的新的视频编码标准。2012年6月25日,国际电信联盟(ITU)在其官方网站公布了工作计划项目,原定于2008年至2010年推出的《Highefficiencyvideocoding》(HEVC或称H.265)技术标准于2013年1月推出。在技术上,H.265将在现有的主流视频编码标准H.264上保留了一些较为成熟的技术和继承其现有的优势,同时对一些其他的技术进行改进,可能体现在提高压缩效率、提升错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延以及降低复杂度等方面。H.265算法标准的视频压缩效率将比H.264提高大约一半,即在保证相同视频图像质量的前提下,视频流的码率减少50%,可以实现1~2Mbps的传输速度传送720P。采用H.265技术的视频压缩比H.264提升30~50%,根据测算可能带来的投资节省高达20%,甚是可观。

  H.265的技术优势主要表现在:

  1、更大的宏块和变换块。相对于H.264的4×4、8×8、16×16宏块类型,H.265引入了32×32、64×64甚至于128×128的宏块,目的在于减少高清数字视频的宏块个数,减少用于描述宏块内容的参数信息,同时整形变换块大小也相应扩大,用于减少H.264中变换相邻块问的相似系数。

  2、使用新的MV(运动矢量)预测方式。区别于H.264基于空间域的运动矢量预测方式,H.265扩充更加多的方向进行帧内预测,同时将预测块的集合由原来的空间域扩展到时间域及空时混合域,通过率失真准则计算后选择最佳的预测块。使用该方法,在基本模式下测试,在与H.264相同质量的情况下,得到平均为6.1%的压缩增益,复杂图像的压缩增益甚至能提高到20%。

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