为什么HEVC比H.264更好 一起来探讨下

       在 macOS High Sierra 和 iOS 11 中,苹果将执行一个新的视频编码处理技术,它被称为“高效视频编码”,即 HEVC。它可以缩小视频大小,和支持新的高分辨率内容,同时节省磁盘空间。但是,是什么让 HEVC 比 H.264 更好呢?

 


  HEVC 也称为 H.265,是为最新一代高分辨率视频而设计的视频压缩标准。它是广泛使用的 H.264 编解码器(也称为 AVC 或 MPEG-4 Part 10)的继承者,它对现在的老式压缩方案进行了一些重大改进。最终,HEVC(或 H.265)可能会完全取代 H.264,但这可能需要一些时间才能真正实现。

  HEVC 是由视频编码联合协作小组(JCT-VC)开发的,这一机构从 2010 年开始就专门从事开发压缩标准技术的视频编码。苹果公司在 WWDC 上宣布了对这一新标准的支持,这一标准可支持运行 iOS 11 的 iPhone 6 及更新型号的 iPhone。

  为什么 HEVC 比 H.264 更好?

  HEVC 编解码器比 H.264 提供了更多更优质的改进,H.264 编解码器是在 2003 年首次开发的,距离现在已经有一定的历史了。HEVC 提供了很多新的特性,但接下来我们提到的这些优点是消费者比较关心的。

  更好的压缩

  与 H.264 编解码器相比,HEVC 在压缩方面提供了重大的改进。实际上,HEVC 压缩视频的效率比 H.264 要高出两倍。使用 HEVC,相同视觉质量的视频只占用一半的空间。或者,具有相同文件大小和比特率的视频可以呈现更好的质量。

  这种改进有一部分要归功于增加的宏块大小。宏块定义为用于压缩计算的图像区域,较大的宏块可以有效地压缩高分辨率的视频。 H.264 仅允许 16 × 16 像素的宏块,这些宏块太小,以致于无法高效地播放 1080p 以上的视频。 HEVC 则提供 64 x 64 像素的宏块(现在称为编码树单元或 CTU),从而在更高的分辨率下实现更高的编码效率。

  改进的帧间运动预测

  视频压缩的一个主要因素是预测帧之间的运动(或其缺少)。当像素保持静止(固态背景图像)时,智能的视频编解码器可以通过引用它来节省空间,而不是再现它。通过改进的运动预测,HEVC 可以提供更小的文件大小和更高的压缩质量。

  改进的帧间预测

  视频压缩其实也受益于分析单个帧内的“移动”,从而可以更有效地压缩单帧视频。这可以通过使用数学函数而不是实际像素值来描述像素布局来实现。该功能占用的空间少于像素数据,从而缩小文件大小。然而,编解码器必须支持足够高级的数学函数才能使该技术真正发挥作用。 HEVC 的帧间预测功能比 H.264 的更详细,前者支持 33 个方向的运动预测,而后者只支持 9 个方向。

  并行处理

  HEVC 使用可以独立解码于帧其余部分的单元和片段层。这意味着解码过程可以跨多个并行处理线程进行拆分,并充分利用现有标准多核处理器上更高效的解码机会。随着视频分辨率越来越高,这种提高效率需要在低端硬件上以可观看的速度对视频进行解码。

  最大值更高的帧尺寸


  世界变得越来越“高清”,HEVC 也支持这一点。使用 HEVC,视频可以编码至高达 8K UHD或 8192 × 4320 像素。目前,只有少数摄像机能产出 8K 视频,而很少的显示器可以显示出这种分辨率。但正如 HD 是今天的标准一样,我们可以预期 4K,甚至是 8K 将会最终实现类似的突破。

  硬件支持

  HEVC 编解码器由当前一代的英特尔处理器提供特别支持。Kaby Lake 系列处理器包含用于编码和解码 HEVC 视频的特殊指令集,因此几乎可确定的是未来的英特尔处理器也是如此。与其它高分辨率视频编解码器相比,这使得 HEVC 编解码器具有重要的速度和一致性优势。考虑到 H.264 编解码器的普及和技术优势,英特尔选择让其硬件支持 HEVC,这并不令人惊讶。

  当然,HEVC 并不只限用于 Kaby Lake 处理器,但它的确意味着使用 Kaby Lake 芯片的电脑可以更加流畅地播放 HEVC 视频。

  在 macOS High Sierra 和 iOS 11 正式版发布后,相信就会有更多的人能体验到这种新标准带来的改进了。

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