在線視頻網站普遍提供有高清畫質的視頻，但是受制于網絡帶寬，這些高清甚至是超清的視頻與真正高清視頻相比，畫質上還有著非常明顯的差距。h.265壓縮標準的推出，正是為了解決網絡帶寬與視頻質量之間的矛盾。在h.265標準的應用上，在線視頻網站是 為積極的，國內兩個在線視頻網站——迅雷和pps都已經開始支持h.265標準，特別是pps客戶端已經加入了有50多部影片的臻高清h.265專區。這種全新的h.265視頻壓縮標準有什么新特性，對未來在線視頻的影響，這將是今天我們本期將要探討的話題。

h.265標準好在哪里：動態調整宏大小降低碼率

    在過去五年中，憑借更高視頻質量和更低的碼率，h.264壓縮標準成為編碼領域當之無愧的主流標準，占有超過80%的市場份額，被廣泛地應用于網絡視頻、電視以及衛星電視等領域。但是面對用戶對在線視頻畫質要求的不斷提升，再加上4k時代的到來，在線視頻問價的體積不斷變大，在網絡帶寬有限的情況下，這就需要消耗更多的帶寬，因此h.264標準就顯得有些力不從心了。

    h.265也稱為 “hevc(high-efficiency video coding)”標準，這是iso/iec和itu-t聯合制定的 新視頻編解碼標準，主要針對超高畫質電視及視頻編碼系統的應用標準。。

    h.265標準圍繞著現有的視頻編碼標準h.264，保留原來的某些技術，同時對一些相關的技術加以改進。在編碼架構上，h.265編碼單元、預測單元和變換單元三部分組成。編碼單元類似于h.264中的宏塊的概念；預測單元是進行預測的基本單元，變換單元是進行變換和量化的基本單元。這三個單元的分離，使得變換、預測和編碼各個處理環節更加靈活，也有利于各環節的劃分更加符合視頻圖像的紋理特征，有利于各個單元更優化的完成各自的功能。

    以編碼單元為例，h.264標準中每個宏塊的大小固定為16×16像素，而h.265的編碼單元可以從8×8像素到64×64像素來靈活選擇。信息量較少的區域，編碼單元會變大，編碼后的字節占用量較小；而細節較多的區域，編碼單元就小了很多，編碼后的直接占用量相對較大。這實際上就是對圖像進行有重點的編碼，通過動態調整宏塊大小，從而降低整體的碼率（字節容量），提升編碼的效率。此外，h.265標準還有一系列的改進，例如幀內預測模式支持33種方向（h.264只支持8種），并且提供了更好的運動補償處理和矢量預測方法。

左圖是傳統的h.264標準，每個宏塊大小都是固定的；右圖是h.265標準，編碼單元大小是根據區域信息量來決定的

在同樣畫質之下，h.265標準壓縮的視頻（右）碼率，碼率僅為1927kbps，而h.264標準壓縮的視頻碼率達到了4112kbps，差別很大

碼率下降的趨勢圖

    正是有了這一系列的優化，通過反復進行的畫質對比測試已經表明，同樣的圖像質量下，運用h.265標準編碼的視頻比h.264標準編碼的視頻文件字節占用減少了39%～44%，這對于網絡視頻絕對是一個利好消息，現有畫質視頻所占帶寬將大大減少，未來在網絡上觀看真正1080p甚至是4k視頻都成為了可能。

對硬件解碼性能又是一次考驗

    h.265標準雖然有效降低了碼率，但對于硬件解碼能力卻提出了更高的要求。當年h.264初出茅廬之時，壓縮效率比mepg-2提升1倍卻將硬件性能需求提高了至少3倍，那時主流的pentium d和athlon x2處理器表示壓力很大，如今h.265又將促使處理器/顯卡解碼能力進行提升。現在h.265的壓縮效率再提升1倍，解碼運算量飆升到400~500gops。這對于現有的處理器來說，依然是壓力很大。盡管顯卡能對硬件視頻提供幫助，但遺憾的是目前顯卡廠商尚未提供廣泛的h.265硬解支持。因此，很有可能出現高清視頻體積小了，但無法流暢播放的狀況。無論是pc，還是平板電腦、智能手機，大幅提升硬件的解碼能力是當務之急。

要推廣先解決專利問題

    h.265標準可以向下兼容的優勢，使得不少原來生產h.264標準的廠商，正在迅速布局h.265支持進程。愛立信公司在去年8月推出首款h.265編譯碼器，而在今年初的ces上，博通公司也發布第一個支持h.265視頻編碼技術的uhdtv家庭網絡網關芯片bcm7445，將促成超高清(4000×2000的分辨率)電視進入家庭。此外，高通不僅與40多家公司共同投h.265編譯碼技術標準化作業，并已開發出支持h.265的圖像處理芯片，預計自今年應用于影音播放器與移動設備上。有了廠商和在線視頻網站的大力支持，h.265標準的應用將大大提速，專業人士預測，大約在2014年~2015年，h.265標準就可以實現大規模應用。

    不過，和h264標準一樣，h.265使用也會受到專利的限制。目前，廠商申請的h.265技術專利可能高達500項之多。但截至目前，誰擁有哪些專利，數量有多少，廠商們預計要交的授權費用是多少，這些都尚未明朗。雖然mpeg la組織正在推動建立 h.265 專利池，但仍面臨一些挑戰。例如，就新標準本身而言，許多握有相關專利的廠商并未參與之前的專利池，包括聯發科、高通和三星等，他們都不想加入該組織，而是傾向于自行收取授權費。未來h.265專利權人是否能在授權費用上達成共識仍是個問題？

延伸閱讀：

h.265的天敵：谷歌壓縮標準

    這里不得不提一下h.265的敵人，這個敵人就是互聯網大佬谷歌，它自己搞了一套免費的視頻壓縮標準。在2010年初，谷歌收購on2公司后，發展出一套名為“vp8”的標準，主要針對的就是在線視頻這一領域。我們都知道，html 5是近十年來web開發標準重大的飛躍。在html 5平臺上，視頻、音頻、圖片、動畫以及同電腦的交互都被標準化，使得瀏覽器能夠以一種易于使用的方式處理音頻及視頻文件。但html 5標準確立 大的爭議就是有關視頻元素所支持的編解碼器的問題。比如mozilla堅持將開放的ogg標準加入進來，蘋果則爭搶著把mp4標準加入，而谷歌推行的就是vp8。谷歌聲稱它能夠在相同碼率下提供比當今流行的h.264更好的畫質，或是在相同畫質下使用更少的帶寬。

    2013年，谷歌又拿出了更厲害的武器——vp9壓縮標準。采用這一標準壓縮的視頻，在相同畫質下，視頻體積比h.264視頻可以節省一半以上的帶寬，而且畫質會好于h.265標準視頻，更重要的是vp9壓縮標準也是免費的。這一新標準已經在chrome 及 youtube上得到了應用。

    h.265標準和vp9標準的特點是如此的相近，在未來的在線視頻網站上，兩者肯定會激烈地較量一番。

在同等畫質下，h.264標準與vp9標準視頻大小對比

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