目前市场上各种设备使用的主流视频标准还是h.264，回顾我们会发现h.264格式进入我们身边不知不觉已经很多年，在这数字更新换代超速的今天，我们的标准是否也跟进提升，其实h.265已经提出一段时间，下面我们来分析下这2种格式技术对比。为我们将来选择h.264或h.265编码器，h.265直播解决方案搭建提供些参考。

H.264/AVC:

    H.264同时也是MPEG-4第十部分，是由ITU-T视频编码专家组（VCEG）和ISO/IEC动态图像专家组（MPEG）联合组成的联合视频组（JVT，Joint Video Team）提出的高度压缩数字视频编解码器标准。这个标准通常被称之为H.264/AVC（或者AVC/H.264或者H.264/MPEG-4 AVC或MPEG-4/H.264 AVC）而明确的说明它两方面的开发者。

HEVC(H.265):

    H.265是ITU-T VCEG 继H.264之后所制定的新的视频编码标准。H.265标准围绕着现有的视频编码标准H.264，保留原来的某些技术，同时对一些相关的技术加以改进。新技术使用先进的技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，达到最优化设置。具体的研究内容包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。H264由于算法优化，可以低于1Mbps的速度实现标清数字图像传送；H265则可以实现利用1~2Mbps的传输速度传送720P（分辨率1280*720）普通高清音视频传送。

  

HEVC(H.265)的技术亮点

作为新一代视频编码标准，HEVC（H.265）仍然属于预测加变换的混合编码框架。然而，相对于H.264，H.265 在很多方面有了革命性的变化。HEVC（H.265）的技术亮点有：
1. 灵活的编码结构 在H.265中，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到了64×64，以便于高分辨率视频的压缩。同时，采用了更加灵活的编码结构来提高编码效率，包括编码单元（Coding Unit）、预测单元（Predict Unit）和变换单元（Transform Unit）。如图1所示：

图1 编码单元（CU）、预测单元（PU）、变换单元（CU）

其中编码单元类似于H.264/AVC中的宏块的概念，用于编码的过程，预测单元是进行预测的基本单元，变换单元是进行变换和量化的基本单元。这三个单元的分离，使得变换、预测和编码各个处理环节更加灵活，也有利于各环节的划分更加符合视频图像的纹理特征，有利于各个单元更优化的完成各自的功能。
2.      灵活的块结构——RQT（Residual Quad-tree Transform）
RQT是一种自适应的变换技术，这种思想是对H.264/AVC中ABT（Adaptive Block-size Transform）技术的延伸和扩展。对于帧间编码来说，它允许变换块的大小根据运动补偿块的大小进行自适应的调整；对于帧内编码来说，它允许变换块的大小根据帧内预测残差的特性进行自适应的调整。大块的变换相对于小块的变换，一方面能够提供更好的能量集中效果，并能在量化后保存更多的图像细节，但是另一方面在量化后却会带来更多的振铃效应。因此，根据当前块信号的特性，自适应的选择变换块大小，如图2所示，可以得到能量集中、细节保留程度以及图像的振铃效应三者最优的折中。

图2 灵活的块结构示意图

3．采样点自适应偏移（Sample Adaptive Offset）

在编解码环路内，位于Deblock之后，通过对重建图像的分类，对每一类图像像素值加减一个偏移，达到减少失真的目的，从而提高压缩率，减少码流。

采用SAO后，平均可以减少2%~6%的码流,而编码器和解码器的性能消耗仅仅增加了约2%。

4．自适应环路滤波（Adaptive Loop Filter）

ALF在编解码环路内，位于Deblock和SAO之后，用于恢复重建图像以达到重建图像与原始图像之间的均方差（MSE）最小。ALF的系数是在帧级计算和传输的，可以整帧应用ALF，也可以对于基于块或基于量化树（quadtree）的部分区域进行ALF，如果是基于部分区域的ALF，还必须传递指示区域信息的附加信息。

5．并行化设计

当前芯片架构已经从单核性能逐渐往多核并行方向发展，因此为了适应并行化程度非常高的芯片实现，HEVC/H265引入了很多并行运算的优化思路， 主要包括以下几个方面：

(1)    Tile

如图3所示，用垂直和水平的边界将图像划分为一些行和列，划分出的矩形区域为一个Tile，每一个Tile包含整数个LCU(Largest Coding Unit)，Tile之间可以互相独立，以此实现并行处理：

图3 Tile划分示意图

(2)    Entropy slice

Entropy Slice允许在一个slice内部再切分成多个Entropy Slices，每个Entropy Slice可以独立的编码和解码，从而提高了编解码器的并行处理能力：

图4每一个slice可以划分为多个Entropy Slice

(3)    WPP（Wavefront Parallel Processing）

上一行的第二个LCU处理完毕，即对当前行的第一个LCU的熵编码（CABAC）概率状态参数进行初始化，如图5所示。因此，只需要上一行的第二个LCU编解码完毕，即可以开始当前行的编解码，以此提高编解码器的并行处理能力：

图5 WPP示意图

6．H.264中已有特性的改进

相对于H.264，H.265标准的算法复杂性有了大幅提升，以此获得较好的压缩性能。H.265在很多特性上都做了较大的改进，如表2所示：

	H.264
MB/CU大小	4×4 ~ 16×16	4×4 ~ 64×64
亮度插值	Luma-1/2像素{1,-5,20,20,-5,1} Luma-1/4像素{1,1}	Luma-1/2像素{-1,4,-11,40,40,-11,4,-1} Luma-1/4像素{-1,4,-10,57,19,-7,3,-1} Luma-1/4像素{-1,3,-7,19,57,-10,4,-1}
MVP预测方法	空域MVP预测	空域+时域MVP预测 AMVP\Merge
亮度Intra预测	4×4 / 8×8 / 16×16：9/9/4模式	34种角度预测 + Planar预测 DC预测
色度Intra预测	DC, Horizontal, Vertical, Plane	DM, LM, planar, Vertical, Horizontal, DC, diagonal
变换	DCT4×4/8×8	DCT4×4/8×8/16×16/32×32 DST4x4
去块滤波器	4x4和8x8边界Deblock滤波	较大的CU尺寸，4x4的边界不进行滤波

表2  H.264和H.265关键特性对

  

主要SIZES上区别见上图！

    目前看来，新老标准的交替，H.265/HEVC标准，我们仍需持谨慎乐观态度。但有一点是肯定的：H.265标准在同等的内容质量上会显著减少带宽消耗，有了H.265，高清1080P电视广播和4K视频的网络播放将不在困难，以后在数字化客厅设备更新换代，移动化便携设备升级，功耗降低，质量更高，h.265编码器网络直播流送到各个平台将给我们带来一个全新的高清世界。