H.265編碼標(biāo)準(zhǔn)已于13年發(fā)布,但尚未被大范圍應(yīng)用,依照目前市場(chǎng)來(lái)看在視頻編碼領(lǐng)域H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)占據(jù)主導(dǎo)地位。相較于以前的編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264本身有著一定新特性多參考幀的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、變塊尺寸運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼等,通過(guò)利用這些新特性,H.264比其他編碼標(biāo)準(zhǔn)有著更高的視頻質(zhì)量和更低的碼率,也因此受到了人們的認(rèn)可。目前被廣泛用于網(wǎng)絡(luò)流媒體數(shù)據(jù)、各種高清晰度電視陸地廣播以及衛(wèi)星電視廣播等領(lǐng)域。而H.265相對(duì)H.264又有大幅技術(shù)提升。
1、H.265編碼的優(yōu)勢(shì):
H.265/HEVC的編碼架構(gòu)大致上和H.264/AVC的架構(gòu)相似,但比起H.264/AVC,H.265/HEVC提供了更多不同的工具來(lái)降低碼率,以編碼單位來(lái)說(shuō),H.264中每個(gè)宏塊(marcoblock,MB)大小都是固定的16x16像素,而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8到最大的64x64。以下圖為例,信息量不多的區(qū)域(顏色變化不明顯,比如車體的紅色部分和地面的灰色部分)劃分的宏塊較大,編碼后的碼字較少,而細(xì)節(jié)多的地方(輪胎)劃分的宏塊就相應(yīng)的小和多一些,編碼后的碼字較多,這樣就相當(dāng)于對(duì)圖像進(jìn)行了有重點(diǎn)的編碼,從而降低了整體的碼率,編碼效率就相應(yīng)提高了。同時(shí),H.265的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式支持33種方向(H.264只支持8種),并且提供了更好的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理和矢量預(yù)測(cè)方法。
經(jīng)過(guò)大量對(duì)比測(cè)試看到,在相同的圖象質(zhì)量下,相比于H.264,通過(guò)H.265編碼的視頻大小將減少大約39-44%。通過(guò)主觀視覺(jué)測(cè)試得出的數(shù)據(jù)顯示,在碼率減少51-74%的情況下,H.265編碼視頻的質(zhì)量還能與H.264編碼視頻近似甚至更好,其本質(zhì)上說(shuō)是比預(yù)期的信噪比(PSNR)要好。這些主觀視覺(jué)測(cè)試雖然能作為最終結(jié)論,但這也是非常振奮人心的結(jié)果。過(guò)去五年H.264統(tǒng)治整個(gè)行業(yè),也許在接下未來(lái)的五年甚至十年,H.265將會(huì)成為主流。
2、H.265編碼大范圍市場(chǎng)化需等待解碼設(shè)備:
H.265標(biāo)準(zhǔn)在編碼上的優(yōu)勢(shì)必然使其成為行業(yè)主導(dǎo),但目前尚未迅速取代H.264主要因?yàn)閺V播電視行業(yè)改善的積極性不高、解碼設(shè)備尚待完善等因素造成。
事實(shí)上,H.265和H.264標(biāo)準(zhǔn)在各種功能上有一些重疊。在這種情況下,H.265可以使用更少的帶寬來(lái)提供同樣的功能,其代價(jià)就是設(shè)備計(jì)算能力:H.265編碼的視頻需要更多的計(jì)算能力來(lái)解碼。
普通消費(fèi)者更關(guān)心的主要是還要多久才能買到支持H.265/HEVC解碼的終端。這取決于很多因素了。由于不同的公司對(duì)于H.264視頻的解碼能力不同,就設(shè)備級(jí)的兼容性而言,我們可能會(huì)看到一些“忽悠人”的信息。比如,那些CPU足夠強(qiáng)大,可以強(qiáng)行通過(guò)計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)H.265視頻解碼的智能手機(jī)或平板電腦就能被宣傳成“支持H.265視頻解碼”,而這樣的“支持”則會(huì)使它們?cè)谔幚硪曨l時(shí)耗電急劇增加。肯定會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)良公司,大肆宣揚(yáng)H.265云云,將這個(gè)新的視頻標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)做是一個(gè)區(qū)別設(shè)備級(jí)別的噱頭,這樣就可以把尚未真正支持H.265解碼的視頻賣給不明真相的消費(fèi)者。目前看來(lái),市場(chǎng)環(huán)境還相對(duì)復(fù)雜。
目前,有線電視和數(shù)字電視廣播主要采用仍舊是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。好消息是,H.265標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)最終可以說(shuō)服廣播電視公司放棄垂垂老矣的MPEG-2,因?yàn)橥瑯拥膬?nèi)容,H.265可以減少70-80%的帶寬消耗。這就可以在現(xiàn)有帶寬條件下輕松支持全高清1080P廣播。但是另一方面,電視廣播公司又很少有想要?jiǎng)?chuàng)新的理由,因?yàn)榇蠖鄶?shù)有線電視公司在他們的目標(biāo)市場(chǎng)中面臨的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)在是有限。出于節(jié)省帶寬的目的,反而是衛(wèi)星電視公司可能將會(huì)率先采用H.265標(biāo)準(zhǔn)。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看,H.265標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)成為超高清電視(UHDTV)的4K和8K分辨率的選擇。但這也會(huì)帶來(lái)其它問(wèn)題。目前,還極少有原生4K分辨率的視頻內(nèi)容。H.265標(biāo)準(zhǔn)的完成意味著內(nèi)容擁有者現(xiàn)在已經(jīng)有了一個(gè)對(duì)應(yīng)的理論標(biāo)準(zhǔn),但是他們現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的方式來(lái)傳送內(nèi)容。
藍(lán)光光盤協(xié)會(huì)(The Blu-ray Disc Association)正在研究在藍(lán)光光盤標(biāo)準(zhǔn)中支持4K分辨率視頻的方法,但是這可沒(méi)那么簡(jiǎn)單。理論上H.264在擴(kuò)展后就可以擁有這個(gè)功能,但是到那時(shí)碼率問(wèn)題又會(huì)浮出水面。一個(gè)H.264編碼的4K藍(lán)光電影需要的存儲(chǔ)空間遠(yuǎn)大于相同內(nèi)容的H.265版本,其大小可高達(dá)100G以上,而現(xiàn)有的播放器也不支持100-128GB的高容量可刻錄可擦寫光盤( BDXL)。
到目前為止,仍然沒(méi)有一個(gè)妥善解決方案,可以將4K分辨率視頻加入已有的藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)中并且不破壞其兼容性。雖然更新到H.265標(biāo)準(zhǔn)并不需要對(duì)光盤制造工藝進(jìn)行改進(jìn),但卻需要制造全新的播放器才能將新的藍(lán)光光盤播放出來(lái),雖然現(xiàn)在的有些播放器可以播放高密度光盤,但那也需要進(jìn)行設(shè)備檢查升級(jí)才行。
另一個(gè)大問(wèn)題就是游戲主機(jī)對(duì)H.265標(biāo)準(zhǔn)的支持。索尼的PS2和PS3主機(jī)推動(dòng)了DVD和藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。而即將發(fā)布的PS4理論上很可能將支持4K分辨率的內(nèi)容,但4K分辨率的視頻該怎樣傳送,通過(guò)哪些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支持?這仍然還在討論中。
由于H.265編碼顯著減少帶寬消耗的特點(diǎn),高清1080P電視廣播和4K視頻的網(wǎng)絡(luò)播放將不在困難,但前提是媒體巨頭能想出辦法來(lái)傳送這些內(nèi)容。同時(shí),如果移動(dòng)設(shè)備要采用H.265標(biāo)準(zhǔn),那么其在解碼視頻時(shí)對(duì)電量的高消耗也是各大廠商需要解決的問(wèn)題。綜上來(lái)看,對(duì)H.265/HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),前途必然是非常光明,但仍需等待解碼設(shè)備的發(fā)展,相信不會(huì)讓用戶等的太久。