ITU-T H.265 高效视频编码标准详解

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"HEVC标准协议(英文版)下载 - H265/HEVC协议标准" HEVC(High Efficiency Video Coding),全称为高效视频编码,是继H.264/AVC之后的一个重要的视频编码标准,由国际电讯联盟(ITU-T)的VCEG(视频编码专家小组)和ISO/IEC的MPEG(运动图像专家组)共同制定。这个标准也被称为H.265,旨在提供与H.264相同的视频质量,但需要的比特率大约减少了一半,从而提高了编码效率。 H.265/HEVC协议在设计时考虑了多种技术,包括: 1. **块划分**:HEVC引入了更精细的块划分结构,允许视频帧被分割成不同大小的方形宏块,最小可达8x8像素,最大可达64x64像素,并且可以进行非矩形划分,以适应不同区域的复杂度。 2. **熵编码**:HEVC采用了改进的熵编码方式,如上下文自适应二进制算术编码(CABAC)和上下文自适应变量长度编码(CAVLC),以更高效地传输编码信息。 3. **预测技术**:HEVC利用更复杂的预测模式,包括帧内预测(intra-prediction)和帧间预测(inter-prediction)。帧内预测增加了多个预测方向,而帧间预测则支持多参考帧和更灵活的运动补偿。 4. **变换与量化**:HEVC使用更宽的离散余弦变换(DCT)和离散正交变换(DWT)域,以及更精细的量化步长,来减少冗余信息并压缩数据。 5. **多层级编码**:支持分级编码(multi-layer coding),可以生成不同质量级别的视频流,适合不同的网络条件和终端设备。 6. **子像素运动估计**:HEVC的运动估计支持1/4像素和1/8像素精度,提高运动补偿的准确性,进一步提升压缩效率。 7. **编码单元和工具**:引入了编码树单元(CTU)、预测单元(PU)和变换单元(TU)的概念,允许编码器根据内容选择最佳的编码策略。 8. **语法优化**:HEVC对编码语法进行了简化和优化,减少了码流中的元数据量,提高了解码效率。 9. **增强的位深度支持**:HEVC支持高动态范围(HDR)视频,可以处理更高位深度的信号,提供更丰富的色彩和对比度。 10. **多视图编码**:HEVC还包括多视图视频编码(MVC)的扩展,适用于3D视频和其他多视点应用。 H.265/HEVC标准的广泛应用在于高清和超高清视频流媒体、视频会议、移动设备视频播放、监控摄像头等场景,因其高效的编码能力,即使在网络带宽有限的情况下也能提供优质的视频体验。然而,更高的编码复杂性意味着对硬件的要求也相应提高,因此在编码和解码设备上需要有足够的处理能力来支持HEVC的运行。随着技术的发展,HEVC的实施和优化也在持续进行,以应对未来更高质量和更多样化的视频需求。