H.265/HEVC

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

High Efficiency Video Coding (HEVC) – standard kompresji wideo opracowany jako następca H.264/MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). Obecnie jego następcą jest zatwierdzony H.266/VVC (Versatile Video Coding)[1]. Standard opracowały wspólnie grupy ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 Moving Picture Experts Group (MPEG) i ITU-T SG16/Q.6 Video Coding Experts Group (VCEG) jako standard ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Część 2 i ITU-T H.265[2][3][4][5]. MPEG i VCEG założyły organizację Joint Collaborative Team on Video Coding – JCT-VC, aby wypracować wspólny standard HEVC.[2][3] Pierwsza wersja HEVC została ukończona 25 stycznia 2013, a jako oficjalny standard została ratyfikowana 13 kwietnia 2013.

HEVC miał zwiększyć dwukrotnie kompresję danych w porównaniu do H.264/MPEG-4 AVC przy zachowaniu tej samej jakości obrazu. Wspiera rozdzielczości do 8192×4320, co sprawia że jest kodekiem zdolnym do kompresowania strumieni UHDTV.

Wersja druga została ukończona i zatwierdzona w październiku 2014 i wydana na początku roku 2015. Zawiera w sobie rozszerzenia: RExt (dodające wsparcie dla wyższych głębi kolorów i skali szarości, podpróbkowania chrominancji 4:0:0, 4:2:2 i 4:4:4), SHVC (skalowalności przestrzeni, SNR, gamy kolorów) i MV-HEVC (do wielu widoków)[6]. Dodatkowe rozszerzenie 3D-HEVC (wspierające filmy trójwymiarowe) ukończono w lutym 2015.[7][8] Kolejne rozszerzenie kodowania zawartości ekranu (screen content coding – SCC) jest planowane na początek roku 2016. Ma pozwalać na kodowanie wideo zawierającego renderowane grafiki, tekst i animacje zamiast lub razem z obrazami nagrywanymi kamerą.

Testy[edytuj | edytuj kod]

W testach obejmujących dziewięć sekwencji wideo, z których pięć było w rozdzielczości HD, a cztery w WVGA, redukcja przepływności HEVC Main Profile ustalona w oparciu o współczynnik PSNR wyniosła odpowiednio[9]:

  • 35,4% w porównaniu do H.264/MPEG-4 AVC High Profile
  • 63,7% w porównaniu do MPEG-4 ASP
  • 65,1% w porównaniu do H.263 High Latency Profile
  • 70,8% w porównaniu do H.262/MPEG-2 Main Profile

Jednak redukcja przepływności, ustalona w oparciu o subiektywną ocenę Mean Opinion Score, wyniosła 49,3% w stosunku do H.264/MPEG-4 AVC High Profile. Stosując metodę pomiarową Bjøntegaard-Delta bit-rate (BD-BR) bazującą na PSNR, koder x264 musiał zwiększyć przepływność o 66,4%, a VP9 o 79,4%, aby zachować taką samą jakość obrazu jaką uzyskał koder HEVC.[10]. Wynika z tego, że HEVC wymaga o 39,9% mniejszego strumienia danych niż x264 i o 44,3% mniejszego od VP9.

Jeżeli chodzi o kompresję nieruchomych obrazów (zdjęć) za pomocą HEVC Main Still Picture Profile, to stosując metodę porównawczą bazującą na PSNR można stwierdzić, że pozwala on na redukcję przepływności o[11]:

  • 15,8% w porównaniu do H.264/MPEG-4 AVC
  • 22,6% w porównaniu do JPEG 2000
  • 30% w porównaniu do JPEG XR
  • 31% w porównaniu do WebP
  • 43% w porównaniu do JPEG

Wydajność nowego kodeka pozwala na przesył i zdalne udostępnianie materiałów filmowych przeznaczonych zarówno na komputery osobiste, jak i na telefony komórkowe[12].

Wśród różnic względem poprzedniej generacji kodeków można wymienić m.in.: zastąpienie makrobloków złożoną konstrukcją CTB (Coding Tree Block) o maksymalnych rozmiarach 64x64 pikseli[13] .

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Anita Kaźmierska, H.266/VVC - nowy standard oficjalnie przyjęty, SatKurier, 8 lipca 2020 [dostęp 2020-07-09].
  2. a b G.J. Sullivan i inni, Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard [PDF], „IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology”, 22 (12), IEEE, grudzień 2012 [dostęp 2012-09-14].???
  3. a b H.265 : High efficiency video coding, ITU, 9 lipca 2015 [dostęp 2015-08-02].
  4. Joint Collaborative Team on Video Coding, ITU-T, 21 maja 2010 [dostęp 2012-08-24].
  5. ISO/IEC 23008-2:2013, International Organization for Standardization, 25 listopada 2013 [dostęp 2013-11-29].
  6. G.J. Sullivan i inni, Standardized Extensions of High Efficiency Video Coding [PDF], „IEEE Journal on Selected Topics in Signal Processing”, 7 (6), IEEE, grudzień 2013 [dostęp 2015-02-21].???
  7. 3D High Efficiency Video Coding (3D-HEVC) | JCT-VC, hevc.hhi.fraunhofer.de [dostęp 2017-11-15] (ang.).
  8. Gerhard Tech i inni, 3D-HEVC Draft Text 7, JCT-3V, 18 lutego 2015 [dostęp 2015-02-26].
  9. Comparison of the Coding Efficiency of Video Coding Standards – Including High Efficiency Video Coding (HEVC); G.J. Sullivan , Heiko Schwarz, Thiow Keng Tan, Thomas Wiegand; IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology; 2012-08-22
  10. Performance Comparison of H.265/MPEG-HEVC, VP9, and H.264/MPEG-AVC Encoders; Dan Grois, Detlev Marpe, Amit Mulayoff, Benaya Itzhaky, Ofer Hadar; Fraunhofer Heinrich Hertz Institute
  11. Performance Comparison of HM 6.0 with Existing Still Image Compression Schemes Using a Test Set of Popular Still Images; T. Nguyen, D. Marpe; JCT-VC; 2012-05-03
  12. Informator TV-SAT, CCTV, WLAN Nr 15/2013 (08.04.2013)
  13. [UTU-T H.265 04/2013 Series H]