| [отпатрулированная версия] | [непроверенная версия] |
|
|
| − |
'''H.265''' или '''HEVC''' ({{lang-en|High Efficiency Video Coding}} — высокоэффективное кодирование видеоизображений) — формат [[Сжатие видео|видеосжатия]] с применением более эффективных алгоритмов по сравнению с [[H.264|H.264/MPEG-4 AVC]]<ref name=OverviewHEVCIEEE2012>{{cite news |title=Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard |author=G.J. Sullivan |author2=J.-R. Ohm |author3=W.-J. Han |author4=T. Wiegand |publisher=IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology |url=http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/2012_12_IEEE-HEVC-Overview.pdf |format=pdf |date=2012-05-25 |accessdate=2012-09-14}}</ref>. Рекомендация [[МККТТ]] H.265, а также стандарт ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Часть 2, — совместная разработка экспертной группы по видеокодированию МККТТ ( ITU-T Video Coding Experts Group — VCEG) и экспертной группы по движущемуся изображению [[MPEG]]<ref name=HEVCMay2013FDIS>{{cite news |title=ISO/IEC FDIS 23008-2 |publisher=[[International Organization for Standardization]] |url=http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=35424 |date=2013-05-14 |accessdate=2013-06-14}}</ref>. Рекомендация стандарта разработана в связи с растущей потребностью в более высокой степени сжатия движущихся изображений для самых разных приложений, таких как потоковая передача в интернете, передача данных, видеоконференц-связь, цифровые запоминающие устройства и телевизионное вещание<ref name=HEVCAprilApproved2013ITURecommendations>{{cite news |title=ITU-T Home : Study groups : ITU-T Recommendations : ITU-T H.265 (04/2013) |publisher=ITU |url=http://www.itu.int/ITU-T/recommendations/rec.aspx?rec=11885 |date=2013-04-13 |accessdate=2013-04-16}}</ref>. |
+ |
'''H.265''' или '''HEVC''' ({{lang-en|High Efficiency Video Coding}} — высокоэффективное кодирование видеоизображений) — формат [[Сжатие видео|видеосжатия]] с применением более эффективных алгоритмов по сравнению с [[H.264|H.264/MPEG-4 AVC]]<ref name=OverviewHEVCIEEE2012>{{cite news |title=Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard |author=G.J. Sullivan |author2=J.-R. Ohm |author3=W.-J. Han |author4=T. Wiegand |publisher=IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology |url=http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/2012_12_IEEE-HEVC-Overview.pdf |format=pdf |date=2012-05-25 |accessdate=2012-09-14}}</ref>. Рекомендация [[МККТТ]] H.265, а также стандарт ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Часть 2, — совместная разработка экспертной группы по видеокодированию МККТТ (ITU-T Video Coding Experts Group — VCEG) и экспертной группы по движущимся изображениям [[MPEG]]<ref name=HEVCMay2013FDIS>{{cite news |title=ISO/IEC FDIS 23008-2 |publisher=[[International Organization for Standardization]] |url=http://www.iso.org/iso/catalogue_detail.htm?csnumber=35424 |date=2013-05-14 |accessdate=2013-06-14}}</ref>. Рекомендация стандарта разработана в связи с растущей потребностью в более высокой степени сжатия движущихся изображений для самых разных приложений, таких как потоковая передача в Интернете, передача данных, видеоконференц-связь, цифровые запоминающие устройства и телевизионное вещание<ref name=HEVCAprilApproved2013ITURecommendations>{{cite news |title=ITU-T Home : Study groups : ITU-T Recommendations : ITU-T H.265 (04/2013) |publisher=ITU |url=http://www.itu.int/ITU-T/recommendations/rec.aspx?rec=11885 |date=2013-04-13 |accessdate=2013-04-16}}</ref>. |
| |
|
|
|
| |
Поддерживаются форматы кадра до 8K ([[Телевидение сверхвысокой чёткости|UHDTV]]) с разрешением 8192×4320 пикселей<ref name=HEVCITURecommendationH265>{{cite news |title=H.265 : High efficiency video coding |publisher=ITU |url=http://www.itu.int/rec/T-REC-H.265|date=2013-06-07 |accessdate=2013-06-07}}</ref>. |
|
Поддерживаются форматы кадра до 8K ([[Телевидение сверхвысокой чёткости|UHDTV]]) с разрешением 8192×4320 пикселей<ref name=HEVCITURecommendationH265>{{cite news |title=H.265 : High efficiency video coding |publisher=ITU |url=http://www.itu.int/rec/T-REC-H.265|date=2013-06-07 |accessdate=2013-06-07}}</ref>. |
| |
|
|
|
| |
== История == |
|
== История == |
| − |
В [[2004 год]]у VCEG приступила к исследованию развития технологий, которые позволили бы создать новый стандарт сжатия видео (или добиться существенного улучшения стандарта H.264/MPEG-4 AVC). В октябре 2004 года произведён обзор различных способов возможного усовершенствования H.264/MPEG-4 AVC.<ref>[http://wftp3.itu.int/av-arch/video-site/0701_Mar/VCEG-AE01d0.doc Draft meeting report for 31st VCEG Meeting] (Marrakech, MA, 15-16 January, 2007)</ref> |
+ |
В [[2004 год]]у VCEG приступила к исследованию развития технологий, которые позволили бы создать новый стандарт сжатия видео (или добиться существенного улучшения стандарта H.264/MPEG-4 AVC). В октябре 2004 года произведён обзор различных способов возможного усовершенствования H.264/MPEG-4 AVC<ref>[http://wftp3.itu.int/av-arch/video-site/0701_Mar/VCEG-AE01d0.doc Draft meeting report for 31st VCEG Meeting] (Marrakech, MA, 15-16 January, 2007)</ref>. |
| |
|
|
|
| |
Изначально предусматривалось, что H.265 будет полностью новым стандартом, а не расширением [[H.264]] вроде HVC (High-performance Video Coding). В рамках проекта были присвоены предварительные имена H.265 и H.NGVC ({{lang-en|Next-generation Video Coding}} — следующее поколение видеокодирования), также существовала значительная часть работы VCEG до её эволюции в HEVC, совместный проект с MPEG в 2010 году. В апреле 2009 года проект получил название NGVC; в июле 2009 состоялось совещание MPEG и VCEG, на котором обсуждалась дальнейшая совместная работа по NGVC и HVC. |
|
Изначально предусматривалось, что H.265 будет полностью новым стандартом, а не расширением [[H.264]] вроде HVC (High-performance Video Coding). В рамках проекта были присвоены предварительные имена H.265 и H.NGVC ({{lang-en|Next-generation Video Coding}} — следующее поколение видеокодирования), также существовала значительная часть работы VCEG до её эволюции в HEVC, совместный проект с MPEG в 2010 году. В апреле 2009 года проект получил название NGVC; в июле 2009 состоялось совещание MPEG и VCEG, на котором обсуждалась дальнейшая совместная работа по NGVC и HVC. |
| |
|
|
|
| − |
Предварительные требования к NGVC состоят в уменьшении [[битрейт]]а на 50 % при схожей субъективной оценке качества изображения и сравнимой с H.264 High profile вычислительной сложностью. В зависимости от настроек предполагается варьирование вычислительной сложности от 1/2 до 3 по сравнению с H.264 High profile, при этом в первом случае NGVC должен обеспечивать на 25 % меньший битрейт.<ref name="epvcreqs">{{cite news |title=Draft requirements for "EPVC" enhanced performance video coding project |publisher=ITU-T [[VCEG]] |url=http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com16/epvc/epvcreqs.html |date=2009-07-10 |accessdate=2012-08-24}}</ref> |
+ |
Предварительные требования к NGVC состоят в уменьшении [[битрейт]]а на 50 % при схожей субъективной оценке качества изображения и сравнимой с H.264 High profile вычислительной сложностью. В зависимости от настроек предполагается варьирование вычислительной сложности от 1/2 до 3 по сравнению с H.264 High profile, при этом в первом случае NGVC должен обеспечивать на 25 % меньший битрейт<ref name="epvcreqs">{{cite news |title=Draft requirements for "EPVC" enhanced performance video coding project |publisher=ITU-T [[VCEG]] |url=http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com16/epvc/epvcreqs.html |date=2009-07-10 |accessdate=2012-08-24}}</ref>. |
| |
|
|
|
| − |
ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) начала аналогичный проект в [[2007 год]]у, предварительно названный Высокопроизводительное видеокодирование (High-performance Video Coding). В июле 2007 года было принято решение в качестве цели проекта достигнуть снижение битрейта на 50 %.<ref>{{cite web|url=http://www.in-cites.com/scientists/ThomasWiegand.html|title=An Interview With Dr. Thomas Wiegand|publisher=in-cites|date=2007-07-01|accessdate=2012-08-18|archiveurl=https://www.webcitation.org/6BfBTqhJY?url=http://www.in-cites.com/scientists/ThomasWiegand.html|archivedate=2012-10-24|deadurl=yes}}</ref> К июлю [[2009 год]]а результаты эксперимента показали среднее снижение скорости потока примерно на 20 % по сравнению с AVC High Profile, эти результаты побудили MPEG начать стандартизацию в сотрудничестве с VCEG. |
+ |
ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) начала аналогичный проект в [[2007 год]]у, предварительно названный Высокопроизводительным видеокодированием (High-performance Video Coding). В июле 2007 года было принято решение в качестве цели проекта достигнуть снижения битрейта на 50 %<ref>{{cite web|url=http://www.in-cites.com/scientists/ThomasWiegand.html|title=An Interview With Dr. Thomas Wiegand|publisher=in-cites|date=2007-07-01|accessdate=2012-08-18|archiveurl=https://www.webcitation.org/6BfBTqhJY?url=http://www.in-cites.com/scientists/ThomasWiegand.html|archivedate=2012-10-24|deadurl=yes}}</ref>. К июлю [[2009 год]]а результаты эксперимента показали среднее снижение скорости потока примерно на 20 % по сравнению с AVC High Profile, эти результаты побудили MPEG начать стандартизацию в сотрудничестве с VCEG. |
| |
|
|
|
| − |
Для разработки стандарта MPEG и VCEG создали Объединенную команду по видеокодированию Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) (ITU-T Rec H.264|ISO/IEC 14496-10).<ref>{{cite web|author=ITU TSB|url=http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com16/jct-vc/|title=Joint Collaborative Team on Video Coding|publisher=[[ITU-T]]|date=2010-05-21|accessdate=2012-08-24|archiveurl=https://www.webcitation.org/6BfBTNQ55?url=http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com16/jct-vc/|archivedate=2012-10-24|deadurl=yes}}</ref> Первое заседание Объединенной команды по видеокодированию (JCT-VC) состоялось в апреле [[2010 год]]а. Было представлено 27 полноценных проектов. Оценки показали, что некоторые предложения могут достичь такого же качества изображения, как AVC лишь с половинным битрейтом во многих испытаниях, при 2—10-кратном увеличении вычислительной сложности, и в некоторых проектах были достигнуты хорошее субъективное качество и хорошие результаты скорости передачи данных с более низкой вычислительной сложностью, чем при референсном кодировании AVC с высоким профилем. На этом совещании было принято название для совместного проекта — высокоэффективное видеокодирование High Efficiency Video Coding (HEVC).<ref>{{cite web|url=http://ftp3.itu.int/av-arch/jctvc-site/2010_04_A_Dresden|title=Documents of the first meeting of the Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) – Dresden, Germany, 15–23 April 2010|publisher=[[ITU-T]]|date=2010-04-23|accessdate=2012-08-24|archiveurl=https://www.webcitation.org/6BfBUSM0M?url=http://wftp3.itu.int/av-arch/jctvc-site/2010_04_A_Dresden/|archivedate=2012-10-24|deadurl=yes}}</ref> |
+ |
Для разработки стандарта MPEG и VCEG создали Объединенную команду по видеокодированию Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) (ITU-T Rec H.264|ISO/IEC 14496-10)<ref>{{cite web|author=ITU TSB|url=http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com16/jct-vc/|title=Joint Collaborative Team on Video Coding|publisher=[[ITU-T]]|date=2010-05-21|accessdate=2012-08-24|archiveurl=https://www.webcitation.org/6BfBTNQ55?url=http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com16/jct-vc/|archivedate=2012-10-24|deadurl=yes}}</ref>. Первое заседание Объединенной команды по видеокодированию (JCT-VC) состоялось в апреле [[2010 год]]а. Было представлено 27 полноценных проектов. Оценки показали, что некоторые предложения могут достичь такого же качества изображения, как AVC, лишь с половинным битрейтом во многих испытаниях, при 2—10-кратном увеличении вычислительной сложности, и в некоторых проектах были достигнуты хорошее субъективное качество и хорошие результаты скорости передачи данных с более низкой вычислительной сложностью, чем при референсном кодировании AVC с высоким профилем. На этом совещании было принято название для совместного проекта — высокоэффективное видеокодирование High Efficiency Video Coding (HEVC)<ref>{{cite web|url=http://ftp3.itu.int/av-arch/jctvc-site/2010_04_A_Dresden|title=Documents of the first meeting of the Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) – Dresden, Germany, 15–23 April 2010|publisher=[[ITU-T]]|date=2010-04-23|accessdate=2012-08-24|archiveurl=https://www.webcitation.org/6BfBUSM0M?url=http://wftp3.itu.int/av-arch/jctvc-site/2010_04_A_Dresden/|archivedate=2012-10-24|deadurl=yes}}</ref>. |
| |
|
|
|
| − |
Комитет Проекта HEVC был утвержден в феврале [[2012 год]]а. В июне 2012 года [[MPEG LA]] объявила о начале процесса принятия совместных лицензий на патенты HEVC. Проект международного стандарта был утвержден в июле 2012 года на совещании, состоявшемся в Стокгольме. Fröjdh, председатель шведской делегации MPEG, считает, что коммерческие продукты, которые поддерживают HEVC, могут быть выпущены в 2013 году.<ref name=HEVCApprovedJuly>{{cite news |title=MPEG issues video compression draft |publisher=Ericsson |url=http://www.ericsson.com/news/120814_mpeg_244159018_c |date=2012-08-13 |accessdate=2012-08-16}}</ref> |
+ |
Комитет Проекта HEVC был утвержден в феврале [[2012 год]]а. В июне 2012 года [[MPEG LA]] объявила о начале процесса принятия совместных лицензий на патенты HEVC. Проект международного стандарта был утвержден в июле 2012 года на совещании, состоявшемся в Стокгольме. Fröjdh, председатель шведской делегации MPEG, считает, что коммерческие продукты, которые поддерживают HEVC, могут быть выпущены в 2013 году<ref name=HEVCApprovedJuly>{{cite news |title=MPEG issues video compression draft |publisher=Ericsson |url=http://www.ericsson.com/news/120814_mpeg_244159018_c |date=2012-08-13 |accessdate=2012-08-16}}</ref>. |
| |
|
|
|
| − |
29 февраля 2012 года на выставке [[Mobile World Congress]] компания [[Qualcomm]] показала HEVC-декодер, работающий на планшете под управлением ОС [[Android]] с двухъядерным процессором Qualcomm Snapdragon S4 с частотой 1,5 ГГц. Показывались две версии видеозаписи с одинаковым содержанием, закодированными H.264/MPEG-4 AVC и HEVC. На этом показе HEVC показал почти 50 % снижение скорости передачи по сравнению с H.264/MPEG-4 AVC.<ref name=HEVCQualcommMWC>{{cite news |title=Qualcomm shows horsepower of next-gen H.265 video |publisher=CNET |url=http://reviews.cnet.com/8301-13970_7-57387626-78/qualcomm-shows-horsepower-of-next-gen-h.265-video/ |date=2012-02-29 |accessdate=2012-10-12}}</ref> |
+ |
29 февраля 2012 года на выставке [[Mobile World Congress]] компания [[Qualcomm]] показала HEVC-декодер, работающий на планшете под управлением ОС [[Android]] с двухъядерным процессором Qualcomm Snapdragon S4 с частотой 1,5 ГГц. Показывались две версии видеозаписи с одинаковым содержанием, закодированными H.264/MPEG-4 AVC и HEVC. На этом показе HEVC показал почти 50%-ное снижение скорости передачи по сравнению с H.264/MPEG-4 AVC<ref name=HEVCQualcommMWC>{{cite news |title=Qualcomm shows horsepower of next-gen H.265 video |publisher=CNET |url=http://reviews.cnet.com/8301-13970_7-57387626-78/qualcomm-shows-horsepower-of-next-gen-h.265-video/ |date=2012-02-29 |accessdate=2012-10-12}}</ref>. |
| |
|
|
|
| − |
31 августа 2012 Allegro DVT объявила о выпуске двух HEVC-вещательных кодеров: кодер AL1200 HD-SDI и IP-транскодер AL2200.<ref name=HEVCBroadcastEncoders>{{cite news |title=World First Live HEVC Broadcast Encoders: AL1200/AL2200 |publisher=PRNewswire |url=http://www.prnewswire.com/news-releases/world-first-live-hevc-broadcast-encoders-al1200al2200-168143876.html |date=2012-08-31 |accessdate=2012-08-31}}</ref> Allegro DVT заявила, что аппаратных декодеров HEVC не следует ожидать до 2014 года, но HEVC сможет применяться и раньше в приложениях с программным декодированием. На выставке IBC 2012 Allegro DVT показала HEVC-системы потокового IP-вещания на основе IP-транскодера AL2200. |
+ |
31 августа 2012 Allegro DVT объявила о выпуске двух HEVC-вещательных кодеров: кодера AL1200 HD-SDI и IP-транскодера AL2200<ref name=HEVCBroadcastEncoders>{{cite news |title=World First Live HEVC Broadcast Encoders: AL1200/AL2200 |publisher=PRNewswire |url=http://www.prnewswire.com/news-releases/world-first-live-hevc-broadcast-encoders-al1200al2200-168143876.html |date=2012-08-31 |accessdate=2012-08-31}}</ref>. Allegro DVT заявила, что аппаратных декодеров HEVC не следует ожидать до 2014 года, но HEVC сможет применяться и раньше в приложениях с программным декодированием. На выставке IBC 2012 Allegro DVT показала HEVC-системы потокового IP-вещания на основе IP-транскодера AL2200. |
| |
|
|
|
| − |
[[Ericsson]] в сентябре 2012 года на выставке International Broadcasting Convention (IBC) представила первый в мире HEVC-кодер, Ericsson SVP 5500, который предназначен для кодирования видео в реальном времени для трансляции эфирного ТВ в сетях подвижной связи.<ref>[http://www.mobile-review.com/pressreleases.php?groupid=0&language=ru&itemid=4021 Ericsson представил новый взгляд на зрительский опыт [ 13-09-2012 <nowiki>]</nowiki>] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160314204916/http://www.mobile-review.com/pressreleases.php?groupid=0&language=ru&itemid=4021 |date=2016-03-14 }}</ref> |
+ |
Компания [[Ericsson]] в сентябре 2012 года на выставке International Broadcasting Convention (IBC) представила первый в мире HEVC-кодер — Ericsson SVP 5500, предназначенный для кодирования видео в реальном времени для трансляции эфирного ТВ в сетях подвижной связи<ref>[http://www.mobile-review.com/pressreleases.php?groupid=0&language=ru&itemid=4021 Ericsson представил новый взгляд на зрительский опыт [ 13-09-2012 <nowiki>]</nowiki>] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160314204916/http://www.mobile-review.com/pressreleases.php?groupid=0&language=ru&itemid=4021 |date=2016-03-14 }}</ref>. |
| |
|
|
|
| − |
В апреле 2013 года проект принят в качестве стандарта МСЭ-T.<ref name=HEVCAprilApproved2013ITURecommendations/> |
+ |
В апреле 2013 года проект принят в качестве стандарта МСЭ-T<ref name=HEVCAprilApproved2013ITURecommendations/>. |
| |
|
|
|
| |
На начало 2017 на аппаратном уровне реализована частичная поддержка стандарта HEVC всеми крупными производителями процессоров.{{Нет АИ|22|10|2017}} |
|
На начало 2017 на аппаратном уровне реализована частичная поддержка стандарта HEVC всеми крупными производителями процессоров.{{Нет АИ|22|10|2017}} |
|
|
| |
* Разделимый AIF |
|
* Разделимый AIF |
| |
* Направленный AIF |
|
* Направленный AIF |
| − |
* [[Компенсация движения]] с точностью до 1/8-пикселя (Qpel) |
+ |
* [[Компенсация движения]] с точностью до 1/8 пикселя (Qpel) |
| |
* Адаптивное предсказание ошибок кодирования (APEC) в пространственной и частотной областях |
|
* Адаптивное предсказание ошибок кодирования (APEC) в пространственной и частотной областях |
| |
* Адаптивный выбор матрицы квантования (AQMS) |
|
* Адаптивный выбор матрицы квантования (AQMS) |
| |
* Основанная на сравнении схема выбора и кодирования вектора движения |
|
* Основанная на сравнении схема выбора и кодирования вектора движения |
| − |
* Режимо-зависимое изменение настройки внутрикадрового кодирования |
+ |
* Режимозависимое изменение настройки внутрикадрового кодирования |
| |
|
|
|
| − |
Предполагается, что эти приёмы принесут наибольшую пользу при многопроходном кодировании<ref>[http://www.h265.net/2008/07/current-status-of-h265.html Current Status of H.265 (as at July 2008) | H265.net<!-- Заголовок добавлен ботом -->]</ref>. |
+ |
Предполагается, что эти приёмы принесут наибольшую пользу при многопроходном кодировании<ref>{{Cite web |url=http://www.h265.net/2008/07/current-status-of-h265.html |title=Current Status of H.265 (as at July 2008) {{!}} H265.net<!-- Заголовок добавлен ботом --> |accessdate=2009-11-08 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20121015050930/http://www.h265.net/2008/07/current-status-of-h265.html |archivedate=2012-10-15 |deadlink=yes }}</ref>. |
| |
|
|
|
| |
== Эффективность кодирования == |
|
== Эффективность кодирования == |
| − |
Разработка большинства стандартов видеокодирования предназначена, в первую очередь, для достижения наибольшей эффективности кодирования. Эффективность кодирования определяется способностью закодировать видео с минимально возможным [[битрейт]]ом при сохранении определённого уровня [[Качество видео|качества видео]]. Существует два стандартных способа измерения эффективности кодирования видео, один из которых заключается в использовании объективной метрики, такой как [[Пиковое отношение сигнала к шуму|пикового отношения сигнал-шум]] (PSNR), а второй состоит в использовании субъективной оценки качества видео. Субъективная оценка качества изображения является наиболее важным параметром для оценки кодирования видео, так как зрители воспринимают качество видео именно субъективно. |
+ |
Разработка большинства стандартов видеокодирования предназначена, в первую очередь, для достижения наибольшей эффективности кодирования. Эффективность кодирования определяется способностью закодировать видео с минимально возможным [[битрейт]]ом при сохранении определённого уровня [[Качество видео|качества видео]]. Существует два стандартных способа измерения эффективности кодирования видео, один из которых заключается в использовании объективной метрики, такой как [[Пиковое отношение сигнала к шуму|пиковое отношение сигнал-шум]] (PSNR), а второй состоит в использовании субъективной оценки качества видео. Субъективная оценка качества изображения является наиболее важным параметром для оценки кодирования видео, так как зрители воспринимают качество видео именно субъективно. |
| |
|
|
|
| − |
Вместо макроблоков, которые применялись в H.264, в HEVC используются блоки с древовидной структурой кодирования. Выигрыш кодера HEVC — в применении блоков большего размера. Это было показано в тестах PSNR с моделью кодера HM-8.0, где сравнивались результаты кодирования с разными размерами блоков. В результате тестов было показано, что по сравнению с кодированием блоков размером 64x64 пикселей битрейт увеличивается на 2,2 %, когда используются блоки размером 32x32 и увеличивается на 11,0 %, когда используется размер блоков 16х16. В тестах кодирования видео с разрешением 2560x1600 пикселей при использовании блоков с размером 32x32 пикселей битрейт увеличивается на 5,7 %, а при использовании блоков размером 16x16 пикселей — на 28,2 %, по сравнению с видео, где использованы блоки размером 64х64, при одинаковом пиковом отношении сигнал-шум. Тесты показали, что применение блоков большего размера более эффективно при кодировании видео с высоким разрешением. Тесты также показали, что для декодирования видео, закодированного с размерами блоков 16х16, требуется на 60 % больше времени, чем при использовании блоков 64x64. То есть, применение блоков бо́льших размеров повышает эффективность кодирования при одновременном сокращении времени декодирования.<ref name=CodingEfficiencyHEVCIEEE2012>{{cite news |title=Comparison of the Coding Efficiency of Video Coding Standards – Including High Efficiency Video Coding (HEVC) |author=G.J. Sullivan |author2=Heiko Schwarz |author3=Thiow Keng Tan |author4=Thomas Wiegand |publisher=IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology |url=http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/2012_12_IEEE-HEVC-Performance.pdf |format=pdf |date=2012-08-22 |accessdate=2012-09-22}}</ref> |
+ |
Вместо применяющихся в H.264 макроблоков в HEVC используются блоки с древовидной структурой кодирования. Выигрыш кодера HEVC — в применении блоков большего размера. Это было показано в тестах PSNR с моделью кодера HM-8.0, где сравнивались результаты кодирования с разными размерами блоков. В результате тестов было показано, что по сравнению с кодированием блоков размером 64×64 пикселя битрейт увеличивается на 2,2 %, когда используются блоки размером 32×32, и увеличивается на 11,0 %, когда используются блоки размером 16×16. В тестах кодирования видео с разрешением 2560×1600 пикселей при использовании блоков размером 32×32 пикселей битрейт увеличивается на 5,7 %, а при использовании блоков размером 16×16 пикселей — на 28,2 % по сравнению с видео, где использованы блоки размером 64×64, при одинаковом пиковом отношении сигнал-шум. Тесты показали, что применение блоков большего размера более эффективно при кодировании видео с высоким разрешением. Тесты также показали, что для декодирования видео, закодированного с блоками размером 16×16, требуется на 60 % больше времени, чем при использовании блоков 64×64. То есть применение блоков бо́льших размеров повышает эффективность кодирования при одновременном сокращении времени декодирования<ref name=CodingEfficiencyHEVCIEEE2012>{{cite news |title=Comparison of the Coding Efficiency of Video Coding Standards – Including High Efficiency Video Coding (HEVC) |author=G.J. Sullivan |author2=Heiko Schwarz |author3=Thiow Keng Tan |author4=Thomas Wiegand |publisher=IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology |url=http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/2012_12_IEEE-HEVC-Performance.pdf |format=pdf |date=2012-08-22 |accessdate=2012-09-22}}</ref>. |
| |
|
|
|
| − |
Было проведено сравнение эффективности кодирования основного профиля Н.265 с кодеками H.264/MPEG-4 AVC High Profile (HP), MPEG-4 Advanced Simple Profile (ASP), H.263 High Profile Latency (HLP) и H .262/MPEG-2 Main Profile (MP). Были закодированы видео развлекательных программ и девять тестовых видеопоследовательностей с двенадцатью различными битрейтами с использованием тестовой модели HEVC HM-8.0, пять из них были с HD разрешением, а четыре были с разрешением WVGA (800 × 480). Уменьшение битрейта определялось на основе PSNR.<ref name=CodingEfficiencyHEVCIEEE2012/> |
+ |
Было проведено сравнение эффективности кодирования основного профиля Н.265 с кодеками H.264/MPEG-4 AVC High Profile (HP), MPEG-4 Advanced Simple Profile (ASP), H.263 High Profile Latency (HLP) и H.262/MPEG-2 Main Profile (MP). Были закодированы видео развлекательных программ и девять тестовых видеопоследовательностей с 12 различными битрейтами с использованием тестовой модели HEVC HM-8.0, пять из них были с HD-разрешением, а четыре — с разрешением WVGA (800×480). Уменьшение битрейта определялось на основе PSNR<ref name=CodingEfficiencyHEVCIEEE2012/>. |
| |
|
|
|
| |
{| class="wikitable" cellpadding="1" cellspacing="1" style="text-align:right; " |
|
{| class="wikitable" cellpadding="1" cellspacing="1" style="text-align:right; " |
|
|
| |
Разностный сигнал предсказания, который представляет собой разницу между опорным блоком кадра и его предсказанием, подвергается линейному пространственному преобразованию. Затем коэффициенты преобразования масштабируются, квантуются, применяется энтропийное кодирование, и затем передаются вместе с информацией предсказания. |
|
Разностный сигнал предсказания, который представляет собой разницу между опорным блоком кадра и его предсказанием, подвергается линейному пространственному преобразованию. Затем коэффициенты преобразования масштабируются, квантуются, применяется энтропийное кодирование, и затем передаются вместе с информацией предсказания. |
| |
|
|
|
| − |
Кодер в точности повторяет цикл обработки декодером так, что в обоих случаях будут генерироваться идентичные предсказания последующиих данных. Таким образом, преобразованные квантованные коэффициенты подвергаются обратному масштабированию и затем обратному преобразованию, чтобы повторить декодированное значение разностного сигнала. Разность затем добавляется к предсказанию, и полученный результат фильтруется для сглаживания артефактов, полученных делением на блоки и при квантовании. Окончательное представление кадра (идентичное кадру на выходе декодера) хранится в буфере декодированных кадров, которое будет использоваться для прогнозирования последующих кадров. В итоге, порядок кодирования и декодирования обработки кадров часто отличается от порядка, в котором они поступают из источника. |
+ |
Кодер в точности повторяет цикл обработки декодером так, что в обоих случаях будут генерироваться идентичные предсказания последующих данных. Таким образом, преобразованные квантованные коэффициенты подвергаются обратному масштабированию и затем обратному преобразованию, чтобы повторить декодированное значение разностного сигнала. Разность затем добавляется к предсказанию, и полученный результат фильтруется для сглаживания артефактов, полученных делением на блоки и при квантовании. Окончательное представление кадра (идентичное кадру на выходе декодера) хранится в буфере декодированных кадров, которое будет использоваться для прогнозирования последующих кадров. В итоге порядок кодирования и декодирования обработки кадров часто отличается от порядка, в котором они поступают из источника. |
| |
|
|
|
| − |
Предполагается, что видеоматериал на входе кодера HEVC имеет прогрессивную развёртку. В HEVC не представлено явных функций кодирования чересстрочной развёртки, так как чересстрочная развёртка не используется в современных дисплеях и имеет всё меньшее распространение. Тем не менее, в HEVC были представлены метаданные, позволяющие указать кодеру, что было закодировано видео с чересстрочной развёрткой в одном из двух режимов: в виде отдельных изображений, как два [[Телевизионные поля|поля]] (четные или нечетные строки кадра) или весь кадр целиком. Этот эффективный метод обеспечивает кодирование видеосигнала с чересстрочной разверткой, минуя необходимость нагружать декодеры поддержкой специального процесса декодирования. |
+ |
Предполагается, что видеоматериал на входе кодера HEVC имеет прогрессивную развёртку. В HEVC не представлено явных функций кодирования чересстрочной развёртки, так как она не используется в современных дисплеях и её распространение снижается. Тем не менее в HEVC были представлены метаданные, позволяющие указать кодеру, что было закодировано видео с чересстрочной развёрткой в одном из двух режимов: в виде отдельных изображений, как два [[Телевизионные поля|поля]] (чётные или нечётные строки кадра), или весь кадр целиком. Этот эффективный метод обеспечивает кодирование видеосигнала с чересстрочной разверткой, минуя необходимость нагружать декодеры поддержкой специального процесса декодирования. |
| |
|
|
|
| |
== Профили == |
|
== Профили == |
| − |
В октябре 2012 года проект включает в себя три профиля: Основной (Main), Основной 10 (Main 10) и Основной профиль неподвижных изображений (Main Still Picture).<ref name=HEVCdraft9>{{cite news |title=High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 9 |publisher=JCT-VC |url=http://phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/current_document.php?id=6803 |date=2012-10-22 |accessdate=2012-10-23}}</ref>
|
+ |
На октябрь 2012 года проект включал в себя три профиля: Основной (Main), Основной 10 (Main 10) и Основной профиль неподвижных изображений (Main Still Picture)<ref name=HEVCdraft9>{{cite news |title=High Efficiency Video Coding (HEVC) text specification draft 9 |publisher=JCT-VC |url=http://phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/current_document.php?id=6803 |date=2012-10-22 |accessdate=2012-10-23}}</ref>. |
| |
|
|
|
| − |
Профиль — это определённый набор средств кодирования и алгоритмов, которые могут быть использованы для создания видеопотока, соответствующего этому профилю.<ref name=CodingEfficiencyHEVCIEEE2012/> Кодер при формировании видеопотока определяет, какие компоненты можно использовать для профиля, в то время как декодер должен поддерживать все функции для данного профиля. |
+ |
Профиль это определённый набор средств кодирования и алгоритмов, которые могут быть использованы для создания видеопотока, соответствующего этому профилю<ref name=CodingEfficiencyHEVCIEEE2012/>. Кодер при формировании видеопотока определяет, какие компоненты можно использовать для профиля, в то время как декодер должен поддерживать все функции для данного профиля. |
| |
|
|
|
| |
=== Main (Основной профиль) === |
|
=== Main (Основной профиль) === |
| |
Для основного профиля определены следующие ограничения: |
|
Для основного профиля определены следующие ограничения: |
| − |
* Глубина цвета — 8 бит на цвет, |
+ |
* Глубина цвета — 8 бит на канал (16,78 млн возможных цветов), |
| |
* [[Цветовая субдискретизация]] — 4:2:0, |
|
* [[Цветовая субдискретизация]] — 4:2:0, |
| |
* Размер буфера декодера ограничивается 6 кадрами максимального размера яркостной компоненты для этого уровня. |
|
* Размер буфера декодера ограничивается 6 кадрами максимального размера яркостной компоненты для этого уровня. |
| |
|
|
|
| |
=== Main 10 (Основной профиль 10) === |
|
=== Main 10 (Основной профиль 10) === |
| − |
Main 10 — профиль для кодирования видео с глубиной цвета 10 бит.<ref name=HEVCdraft9/> |
+ |
Main 10 — профиль для кодирования видео с глубиной цвета 10 бит на канал<ref name=HEVCdraft9/>. |
| |
|
|
|
| |
Сравнение основных элементов кодеров: |
|
Сравнение основных элементов кодеров: |
|
|
| |
| Компенсация движения|| Предсказание вектора движения||colspan="2"|Усовершенствованное предсказание вектора движения (пространственное и временное) |
|
| Компенсация движения|| Предсказание вектора движения||colspan="2"|Усовершенствованное предсказание вектора движения (пространственное и временное) |
| |
|- |
|
|- |
| − |
| Глубина цвета|| 8 бит || 10 бит || 8 бит |
+ |
| Глубина цвета на канал|| 8 бит || 10 бит || 8 бит |
| |
|- |
|
|- |
| − |
| Энтропийное кодирование|| CABAC или CAVLC || colspan="2"| CABAC с применением параллельных операций |
+ |
| Энтропийное кодирование|| [[CABAC]] или [[CAVLC]] || colspan="2"| [[CABAC]] с применением параллельных операций |
| |
|} |
|
|} |
| |
|
|
|
| |
=== Main Still Picture (Основной профиль неподвижных изображений) === |
|
=== Main Still Picture (Основной профиль неподвижных изображений) === |
| − |
Основной профиль неподвижных изображений позволяет кодировать отдельное изображение при соблюдении некоторых ограничений, соответствующих Основному профилю.<ref name=HEVCdraft9/> |
+ |
Основной профиль неподвижных изображений позволяет кодировать отдельное изображение при соблюдении некоторых ограничений, соответствующих Основному профилю<ref name=HEVCdraft9/>. |
| |
|
|
|
| |
== Уровни == |
|
== Уровни == |
| − |
В октябре 2012 года проект HEVC определяет два слоя, Основной (Main) и Высокий (High), и 13 уровней.<ref name=HEVCdraft9/> '''Уровень''' (Level) представляет собой набор ограничений для потока данных, связанных с вычислительными возможностями декодера и загрузкой памяти. Уровень устанавливается, исходя из максимальной частоты дискретизации, максимального размера кадра, максимальной скорости потока, минимальной степени сжатия и возможностей кадрового буфера декодера и кодера. Понятие '''слой''' ({{lang-en|Tier}} — ярус) было введено для приложений, которые различаются только максимальной скоростью потока и ёмкостью кадрового буфера кодера. Основной слой был разработан для большинства приложений, а Высокий уровень предназначен для приложений с повышенными требованиями. Декодер, соответствующий определенному слою и уровню, должен декодировать все потоки, закодированные с параметрами этого слоя и уровня и всех более низких слоев и уровней. Для уровней ниже четвёртого допускается только Основной слой.<ref name=OverviewHEVCIEEE2012/><ref name=HEVCdraft9/>
|
+ |
На октябрь 2012 года проект HEVC определял два слоя — Основной (Main) и Высокий (High), и 13 уровней<ref name=HEVCdraft9/>. '''Уровень''' (Level) представляет собой набор ограничений для потока данных, связанных с вычислительными возможностями декодера и загрузкой памяти. Уровень устанавливается исходя из максимальной частоты дискретизации, максимального размера кадра, максимальной скорости потока, минимальной степени сжатия и возможностей кадрового буфера декодера и кодера. Понятие '''слой''' ({{lang-en|Tier}} — ярус) было введено для приложений, которые различаются только максимальной скоростью потока и ёмкостью кадрового буфера кодера. Основной слой был разработан для большинства приложений, а Высокий уровень предназначен для приложений с повышенными требованиями. Декодер, соответствующий определенному слою и уровню, должен декодировать все потоки, закодированные с параметрами этого слоя и уровня и всех более низких слоев и уровней. Для уровней ниже четвёртого допускается только Основной слой<ref name=OverviewHEVCIEEE2012/><ref name=HEVCdraft9/>. |
| |
|
|
|
| |
{| class="wikitable" cellpadding="1" cellspacing="1" style="text-align:right; " |
|
{| class="wikitable" cellpadding="1" cellspacing="1" style="text-align:right; " |
|
|
| |
* [[Daala]] |
|
* [[Daala]] |
| |
* [[BPG]] |
|
* [[BPG]] |
| |
+ |
* [[AV1]] |
| |
|
|
|
| |
== Ссылки == |
|
== Ссылки == |
| − |
* [http://ftp3.itu.int/av-arch/video-site/0701_Mar/VCEG-AE01d0.doc Draft meeting report for 31st VCEG Meeting (Marrakech, MA, 15-16 January 2007)] |
+ |
* [https://web.archive.org/web/20070927194529/http://ftp3.itu.int/av-arch/video-site/0701_Mar/VCEG-AE01d0.doc Draft meeting report for 31st VCEG Meeting (Marrakech, MA, 15-16 January 2007)] |
| |
* [http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com16/sg16-q6.html Video Coding Experts Group] (VCEG) |
|
* [http://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com16/sg16-q6.html Video Coding Experts Group] (VCEG) |
| |
* [http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/2012_12_IEEE-HEVC-Overview.pdf Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard] |
|
* [http://iphome.hhi.de/wiegand/assets/pdfs/2012_12_IEEE-HEVC-Overview.pdf Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard] |
| − |
* [http://tv-magazine.ru/?p=2806 Технология потокового ТВ видео Ultra HD 4K в качестве H.265] (январь 2013 года) интернет-журнал TV-Magazine.ru |
+ |
* [https://web.archive.org/web/20130925105401/http://tv-magazine.ru/?p=2806 Технология потокового ТВ видео Ultra HD 4K в качестве H.265] (январь 2013 года) интернет-журнал TV-Magazine.ru |
| |
* [http://x265.ru Информация об открытом ПО для кодирования в H.265] |
|
* [http://x265.ru Информация об открытом ПО для кодирования в H.265] |
| |
* [http://www.secnews.ru/articles/19208.htm H.265 (HEVC) — маркетинговый трюк или что-то большее? Что несёт с собой грядущая смена стандарта кодирования] Security News |
|
* [http://www.secnews.ru/articles/19208.htm H.265 (HEVC) — маркетинговый трюк или что-то большее? Что несёт с собой грядущая смена стандарта кодирования] Security News |