一、什么是H.265

H.265是ITU-TVCEG繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。H.265標(biāo)準(zhǔn)圍繞著現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264，保留原來(lái)的某些技術(shù)，同時(shí)對(duì)一些相關(guān)的技術(shù)加以改進(jìn)。

新技術(shù)使用先進(jìn)的技術(shù)用以改善碼流、編碼質(zhì)量、延時(shí)和算法復(fù)雜度之間的關(guān)系，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)置。具體的研究?jī)?nèi)容包括：提高壓縮效率、提高魯棒性和錯(cuò)誤恢復(fù)能力、減少實(shí)時(shí)的時(shí)延、減少信道獲取時(shí)間和隨機(jī)接入時(shí)延、降低復(fù)雜度等。H264由于算法優(yōu)化，可以低于1Mbps的速度實(shí)現(xiàn)標(biāo)清數(shù)字圖像傳送；H265則可以實(shí)現(xiàn)利用1~2Mbps的傳輸速度傳送720P（分辨率1280*720）普通高清音視頻傳送。

H.265旨在在有限帶寬下傳輸更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)視頻，僅需原先的一半帶寬即可播放相同質(zhì)量的視頻。這也意味著，我們的智能手機(jī)、平板機(jī)等移動(dòng)設(shè)備將能夠直接在線播放1080p的全高清視頻。H.265標(biāo)準(zhǔn)也同時(shí)支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清視頻?？梢哉f(shuō)，H.265標(biāo)準(zhǔn)讓網(wǎng)絡(luò)視頻跟上了顯示屏“高分辨率化”的腳步。

二、什么是H.264

H.264，同時(shí)也是MPEG-4第十部分，是由ITU-T視頻編碼專(zhuān)家組（VCEG）和ISO/IEC動(dòng)態(tài)圖像專(zhuān)家組（MPEG）聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組（JVT，Joint Video Team）提出的高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通常被稱之為H.264/AVC（或者AVC/H.264或者H.264/MPEG-4AVC或MPEG-4/H.264 AVC）而明確的說(shuō)明它兩方面的開(kāi)發(fā)者。

H.264最大的優(yōu)勢(shì)是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。舉個(gè)例子，原始文件的大小如果為88GB，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)壓縮后變成3.5GB，壓縮比為25∶1，而采用H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)壓縮后變?yōu)?79MB，從88GB到879MB，H.264的壓縮比達(dá)到驚人的102∶1。低碼率（Low Bit Rate）對(duì)H.264的高的壓縮比起到了重要的作用，和MPEG-2和MPEG-4ASP等壓縮技術(shù)相比，H.264壓縮技術(shù)將大大節(jié)省用戶的下載時(shí)間和數(shù)據(jù)流量收費(fèi)。尤其值得一提的是，H.264在具有高壓縮比的同時(shí)還擁有高質(zhì)量流暢的圖像，正因?yàn)槿绱?，?jīng)過(guò)H.264壓縮的視頻數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中所需要的帶寬更少，也更加經(jīng)濟(jì)。

針對(duì)H.264編碼格式，根據(jù)不同分辨率，推薦其對(duì)應(yīng)的碼率配置關(guān)系：

三、H.265與H.264有何不同

在討論H.265有哪些提升和優(yōu)點(diǎn)之前，我們不妨先來(lái)了解一下H.264。H.264也稱作MPEG-4AVC(Advanced Video Coding，高級(jí)視頻編碼)，是一種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也是一種被廣泛使用的高精度視頻的錄制、壓縮和發(fā)布格式。H.264因其是藍(lán)光光盤(pán)的一種編解碼標(biāo)準(zhǔn)而著名，所有藍(lán)光播放器都必須能解碼H.264。更重要的是，因?yàn)樘O(píng)果公司當(dāng)初毅然決然拋棄了Adobe的VP6編碼，選擇了H.264，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也就隨著數(shù)億臺(tái)iPad和iPhone走入了千家萬(wàn)戶，成為了目前視頻編碼領(lǐng)域的絕對(duì)霸主，占有超過(guò)80%的份額。H.264也被廣泛用于網(wǎng)絡(luò)流媒體數(shù)據(jù)、各種高清晰度電視廣播以及衛(wèi)星電視廣播等領(lǐng)域。H.264相較于以前的編碼標(biāo)準(zhǔn)有著一些新特性，如多參考幀的運(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，而被廣泛應(yīng)用。

 H.265/HEVC的編碼架構(gòu)大致上和H.264/AVC的架構(gòu)相似，也主要包含：幀內(nèi)預(yù)測(cè)(intra prediction)、幀間預(yù)測(cè)(inter prediction)、轉(zhuǎn)換(transform)、量化(quantization)、去區(qū)塊濾波器(deblocking filter)、熵編碼(entropy coding)等模塊。但在HEVC編碼架構(gòu)中，整體被分為了三個(gè)基本單位，分別是：編碼單位(coding unit，CU)、預(yù)測(cè)單位(predict unit，PU)和轉(zhuǎn)換單位(transform unit，TU)。

四、H.265為何優(yōu)于H.264

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)， 最小的8x8到最大的64x64。信息量不多的區(qū)域(顏色變化不明顯，比如車(chē)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。

 反復(fù)的質(zhì)量比較測(cè)試已經(jīng)表明，在相同的圖象質(zhì)量下，相比于H.264，通過(guò)H.265編碼的視頻碼流大小比H.264減少大約39-44%。由于質(zhì)量控制的測(cè)定方法不同，這個(gè)數(shù)據(jù)也會(huì)有相應(yīng)的變化。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)試的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)覆蓋了許多學(xué)科，包括心理學(xué)和人眼視覺(jué)特性等，視頻樣本非常廣泛，雖然它們不能作為最終結(jié)論，但這也是非常鼓舞人心的結(jié)果。

目前的HEVC標(biāo)準(zhǔn)共有三種模式：Main、Main10和Main Still Picture。Main模式支持8bit色深(即紅綠藍(lán)三色各有256個(gè)色度，共1670萬(wàn)色)，Main10模式支持10bit色深，將會(huì)用于超高清電視(UHDTV)上。前兩者都將色度采樣格式限制為4：2：0。預(yù)期將在2014年對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有所擴(kuò)展，將會(huì)支持4：2：2和4：4：4采樣格式(即提供了更高的色彩還原度)和多視圖編碼(例如3D立體視頻編碼)。

事實(shí)上，H.265和H.264標(biāo)準(zhǔn)在各種功能上有一些重疊。例如，H.264標(biāo)準(zhǔn)中的Hi10P部分就支持10bit色深的視頻。另一個(gè)，H.264的部分(Hi444PP)還可以支持4：4：4色度抽樣和14比特色深。在這種情況下，H.265和H.264的區(qū)別就體現(xiàn)在前者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。目前已經(jīng)有支持H.265解碼的芯片發(fā)布了——美國(guó)博通公司(Broadcom)在今年1月初的CES大展上發(fā)布了一款Brahma BCM 7445芯片，它是一個(gè)采用28納米工藝的四核處理器，可以同時(shí)轉(zhuǎn)碼四個(gè)1080P視頻數(shù)據(jù)流或解析分辨率為4096×2160的H.265編碼超高清視頻。

H.265標(biāo)準(zhǔn)的誕生是在有限帶寬下傳輸更高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)視頻。對(duì)于大多數(shù)專(zhuān)業(yè)人士來(lái)說(shuō)，H.265編碼標(biāo)準(zhǔn)并不陌生，其是ITU-TVCEG繼H.264之后所制定的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。H.265標(biāo)準(zhǔn)主要是圍繞著現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264，在保留了原有的某些技術(shù)外，增加了能夠改善碼流、編碼質(zhì)量、延時(shí)及算法復(fù)雜度之間的關(guān)系等相關(guān)的技術(shù)。H.265研究的主要內(nèi)容包括，提高壓縮效率、提高魯棒性和錯(cuò)誤恢復(fù)能力、減少實(shí)時(shí)的時(shí)延、減少信道獲取時(shí)間和隨機(jī)接入時(shí)延、降低復(fù)雜度。

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五、H.264和H.265技術(shù)下視頻存儲(chǔ)如何計(jì)算

1、h.264技術(shù)硬盤(pán)容量的計(jì)算

說(shuō)到計(jì)算，我們要拿什么來(lái)計(jì)算呢?除了攝像頭數(shù)目、需要錄像的時(shí)間外，還有一個(gè)重要的數(shù)值：碼率! 一般情況下，分辨率越大，碼流呢也就越大，比如我們常用到的130W的攝像頭，碼流是2MB/S，也就是2048kbps。然后知道了碼流、時(shí)間、通道數(shù)，我們就可以直接套用公式計(jì)算了。

公式如下： 碼率×3600×24÷8÷1024÷1024=1D（一天）

應(yīng)為碼流是以秒為計(jì)量的，所以我們的容量也要用秒來(lái)?yè)Q算，3600呢，就是1小時(shí)，24就是一天24小時(shí)，8呢，就是字節(jié)，1024是應(yīng)為碼流是以MB為單位的，所以要換算G就要除以1024，換成T 還要再除1024。果就是1天。甲方需要存儲(chǔ)多久，再乘以天數(shù)就OK了。

以上為H.264的計(jì)算方式，那么我們來(lái)看一下H.265技術(shù)的應(yīng)用。

2、H.256技術(shù)的硬盤(pán)存儲(chǔ)計(jì)算

舉例：

H.264技術(shù)下，4個(gè)300W存儲(chǔ)一個(gè)月大概是：60G*4*30=7.2T

H.265技術(shù)下，4個(gè)300W存儲(chǔ)一個(gè)月大概是：30G*4*30=3.6T

這還是存儲(chǔ)的，我們?cè)賮?lái)看看帶寬。以往H.264如果要遠(yuǎn)程觀看1個(gè)130W像素的高清畫(huà)面，就需要6M的上行帶寬，而H.265下，4M網(wǎng)絡(luò)就可以看一個(gè)300W的高清畫(huà)面。2個(gè)200W畫(huà)面。

所以說(shuō)，降低的成本不只是硬盤(pán)存儲(chǔ)的，當(dāng)然還有交換機(jī)。

b，支持H.265的設(shè)備怎么用？

是不是我用老的攝像機(jī)接到H.265的錄像機(jī)上，也能存儲(chǔ)減半？不是的，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和錄像機(jī)來(lái)說(shuō)，要雙方都支持H.265技術(shù)才可以。

如果有一方支持，另一方不支持呢？放心，和其他技術(shù)設(shè)備一樣的，向下兼容，也就是說(shuō)除了存儲(chǔ)減半不能實(shí)現(xiàn)，其他功能都是正常使用的。

c，H.265存儲(chǔ)怎么計(jì)算？

普通的攝像機(jī)一天大概21G，是不是直接除以2就可以了呢？其實(shí)不然。更簡(jiǎn)潔的方法來(lái)了！

200W≈20G

300W≈30G

400W≈40G

其實(shí)H.265 就是壓縮了碼流。

數(shù)字視頻的超高清潮流奔騰向前，幀率從30 fps向60fps、120fps甚至240fps進(jìn)發(fā)，與此同時(shí)，物理媒介日薄西山，內(nèi)容正通過(guò)有形無(wú)形的網(wǎng)絡(luò)在世界各個(gè)角落的終端設(shè)備上傳遞。高度密集的數(shù)據(jù)給帶寬和存儲(chǔ)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，當(dāng)前主流的H.264開(kāi)始不敷應(yīng)用，而新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.265似乎成為了數(shù)字4K時(shí)代的“救世主”。
　　H.265又稱為HEVC(全稱High Efficiency Video Coding，高效率視頻編碼，本文統(tǒng)稱為H.265)，是ITU-T H.264/MPEG-4 AVC標(biāo)準(zhǔn)的繼任者。2004年由ISO/IEC Moving Picture Experts Group(MPEG)和ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)作為ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2或稱作ITU-T H.265開(kāi)始制定。第一版的HEVC/H.265視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)在2013年4月13日被接受為國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU-T)的正式標(biāo)準(zhǔn)。 

    理論上H.265比H.264效率提高30-50%(尤其是在更高的分辨率情形下)，但真的只是這么簡(jiǎn)單嗎？

 H.265的改變

        H.265重新利用了H.264中定義的很多概念。兩者都是基于塊的視頻編碼技術(shù)，所以它們有著相同的根源，和相近的編碼方式，包括：

　　1、以宏塊來(lái)細(xì)分圖片，并最終以塊來(lái)細(xì)分。

　　2、使用幀內(nèi)壓縮技術(shù)減少空間冗余。

　　3、使用幀內(nèi)壓縮技術(shù)減少時(shí)間冗余（運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償）。

　　4、使用轉(zhuǎn)換和量化來(lái)進(jìn)行殘留數(shù)據(jù)壓縮。

　　5、使用熵編碼減少殘留和運(yùn)動(dòng)矢量傳輸和信號(hào)發(fā)送中的最后冗余。

　　事實(shí)上，視頻編解碼從MPEG-1誕生至今都沒(méi)有根本性改進(jìn)，H.265也只是H.264在一些關(guān)鍵性能上的更強(qiáng)進(jìn)化以及簡(jiǎn)單化。

當(dāng)你考慮“只是在普通互聯(lián)網(wǎng)上傳輸4K內(nèi)容，還是要實(shí)現(xiàn)最好的圖像質(zhì)量”之時(shí)，就要先厘清“更多的壓縮”和“更好的壓縮”這兩個(gè)概念。如果只是更多的壓縮，4K和超高清不一定要保證比今天的1080p或HD做到更好的圖片質(zhì)量。更好的壓縮則意味著更聰明的壓縮，面對(duì)同樣的原始素材，更好的壓縮會(huì)以更好的方式，在不犧牲質(zhì)量的情況下令數(shù)據(jù)量減少。更多的壓縮很容易，而更好的壓縮需要更多的思考和更好的技術(shù)，通過(guò)更智能的算法來(lái)處理圖像，在維持質(zhì)量的同時(shí)保持更低的比特率，這正是H.265所要做的。

　　如何實(shí)現(xiàn)更好的壓縮，舉例來(lái)講，我們通常會(huì)發(fā)現(xiàn)在很多的圖像素材里，如視像會(huì)議或者電影的很多場(chǎng)景中，每一幀上的大部分內(nèi)容并沒(méi)有改變太多，視像會(huì)議中一般只有講話者的頭在動(dòng)(甚至只有嘴唇在動(dòng))，而背景一般是不動(dòng)的，在這種情況下，我們的做法不是對(duì)每一幀的每一個(gè)像素編碼，而是對(duì)最初的幀編碼，然后僅對(duì)發(fā)生改變的部分進(jìn)行編碼。

 H.265正從以下幾個(gè)方面向著“更好的壓縮”邁進(jìn)。

圖像分區(qū)

　　H.265將圖像劃分為“樹(shù)編碼單元（coding tree blocks, CTU）”，而不是像H.264那樣的16×16的宏塊。根據(jù)不同的編碼設(shè)置，樹(shù)編碼塊的尺寸可以被設(shè)置為64×64或有限的32×32或16×16。很多研究都展示出更大的樹(shù)編碼塊可以提供更高的壓縮效率（同樣也需要更高的編碼速度）。每個(gè)樹(shù)編碼塊可以被遞歸分割，利用四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)，分割為32×32、16×16、8×8的子區(qū)域，下圖就是一個(gè)64×64樹(shù)編碼塊的分區(qū)示例。每個(gè)圖像進(jìn)一步被區(qū)分為特殊的樹(shù)編碼塊組，稱之為切割（Slices）和拼貼（Tiles）。編碼樹(shù)單元是H.264的基本編碼單位，如同H.264的宏塊。編碼樹(shù)單元可向下分區(qū)編碼單元（Coding Unit，CU）、預(yù)測(cè)單元（Prediction Unit，PU）及轉(zhuǎn)換單元（Transform Unit，TU）。

　　每個(gè)編碼樹(shù)單元內(nèi)包含1個(gè)亮度與2個(gè)色度編碼樹(shù)塊，以及記錄額外信息的語(yǔ)法元素。一般來(lái)說(shuō)影片大多是以YUV 4:2:0色彩采樣進(jìn)行壓縮，因此以16 x 16的編碼樹(shù)單元為例，其中會(huì)包含1個(gè)16 x 16的亮度編碼樹(shù)區(qū)塊，以及2個(gè)8 x 8的色度編碼樹(shù)區(qū)塊。

編碼單元是H.265基本的預(yù)測(cè)單元。通常，較小的編碼單元被用在細(xì)節(jié)區(qū)域（例如邊界等），而較大的編碼單元被用在可預(yù)測(cè)的平面區(qū)域。

 轉(zhuǎn)換尺寸

　　每個(gè)編碼單元可以四叉樹(shù)的方式遞歸分割為轉(zhuǎn)換單元。與H.264主要以4×4轉(zhuǎn)換，偶爾以8×8轉(zhuǎn)換所不同的是，H.265有若干種轉(zhuǎn)換尺寸：32×32、16×16、8×8和4×4。從數(shù)學(xué)的角度來(lái)看，更大的轉(zhuǎn)換單元可以更好地編碼靜態(tài)信號(hào)，而更小的轉(zhuǎn)換單元可以更好地編碼更小的“脈沖”信號(hào)。 

預(yù)測(cè)單元

　　在轉(zhuǎn)換和量化之前，首先是預(yù)測(cè)階段（包括幀內(nèi)預(yù)測(cè)和幀間預(yù)測(cè)）。

　　一個(gè)編碼單元可以使用以下八種預(yù)測(cè)模式中的一種進(jìn)行預(yù)測(cè)。

即使一個(gè)編碼單元包含一個(gè)、兩個(gè)或四個(gè)預(yù)測(cè)單元，也可以使用專(zhuān)門(mén)的幀間或幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)，此外內(nèi)編碼的編碼單元只能使用2N×2N或N×N的平方劃分。間編碼的編碼單元可以使用平方和非對(duì)稱的方式劃分。

　　幀內(nèi)預(yù)測(cè)：HEVC有35個(gè)不同的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式（包括9個(gè)AVC里已有的），包括DC模式、平面（Planar）模式和33個(gè)方向的模式。幀內(nèi)預(yù)測(cè)可以遵循變換單元的分割樹(shù)，所以預(yù)測(cè)模式可以應(yīng)用于4×4、8×8、16×16和32×32的變換單元。

幀間預(yù)測(cè)：針對(duì)運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)，H.265有兩個(gè)參考表：L0和L1。每一個(gè)都擁有16個(gè)參照項(xiàng)，但是唯一圖片的最大數(shù)量是8。H.265運(yùn)動(dòng)估計(jì)要比H.264更加復(fù)雜。它使用列表索引，有兩個(gè)主要的預(yù)測(cè)模式：合并和高級(jí)運(yùn)動(dòng)向量（Merge and Advanced MV.）。

　　在編碼的過(guò)程，預(yù)測(cè)單元是進(jìn)行預(yù)測(cè)的基本單元，變換單元是進(jìn)行變換和量化的基本單元。這三個(gè)單元的分離，使得變換、預(yù)測(cè)和編碼各個(gè)處理環(huán)節(jié)更加靈活，

去塊化

　　與H.264在4×4塊上實(shí)現(xiàn)去塊化所不同的是，HEVC的只能在8×8網(wǎng)格上實(shí)現(xiàn)去塊。這就能允許去塊的并行處理（沒(méi)有濾波器重疊）。首先去塊的是畫(huà)面里的所有垂直邊緣，緊接著是所有水平邊緣。與H.264采用一樣的濾波器。

　　采樣點(diǎn)自適應(yīng)偏移（Sample Adaptive Offset）

　　去塊之后還有第二個(gè)可選的濾波器，叫做采樣點(diǎn)自適應(yīng)偏移。它類(lèi)似于去塊濾波器，應(yīng)用在預(yù)測(cè)循環(huán)里，結(jié)果存儲(chǔ)在參考幀列表里。這個(gè)濾波器的目標(biāo)是修訂錯(cuò)誤預(yù)測(cè)、編碼漂移等，并應(yīng)用自適應(yīng)進(jìn)行偏移。

并行處理

　　由于HEVC的解碼要比AVC復(fù)雜很多，所以一些技術(shù)已經(jīng)允許實(shí)現(xiàn)并行解碼。最重要的為拼貼和波前（Tiles and Wavefront）。圖像被分成樹(shù)編碼單元的矩形網(wǎng)格（Tiles）。當(dāng)前芯片架構(gòu)已經(jīng)從單核性能逐漸往多核并行方向發(fā)展，因此為了適應(yīng)并行化程度非常高的芯片實(shí)現(xiàn)， H.265 引入了很多并行運(yùn)算的優(yōu)化思路。

 HEVC將傳統(tǒng)基于塊的視頻編碼模式推向更高的效率水平，總結(jié)一下就是：

　　-可變量的尺寸轉(zhuǎn)換（從4×4 到32×32）

　　-四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)的預(yù)測(cè)區(qū)域（從64×64到4×4）

　　-基于候選清單的運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)。

　　-多種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。

　　-更精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償濾波器。

　　-優(yōu)化的去塊、采樣點(diǎn)自適應(yīng)偏移濾波器等。

關(guān)鍵編碼特征比較 

與之前從H.261到H.264的其他標(biāo)準(zhǔn)相比，H.265的顯著改善不僅表現(xiàn)在幀間壓縮領(lǐng)域，還表現(xiàn)在幀內(nèi)壓縮方面。由于可變量的尺寸轉(zhuǎn)換，H.265在塊壓縮方面有很大的改善，但是增加壓縮效率的同時(shí)也帶來(lái)了一些新挑戰(zhàn)。

　　視頻編碼是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)于內(nèi)容的依賴性很高。眾所周知，有靜態(tài)背景的和高亮的低動(dòng)態(tài)場(chǎng)景可以比高動(dòng)態(tài)、黑場(chǎng)的圖片進(jìn)行更多的壓縮。所以對(duì)于像H.264這樣的現(xiàn)代化編解碼器來(lái)說(shuō)首要解決的是最困難的場(chǎng)景/情境。例如，有細(xì)節(jié)的關(guān)鍵幀、高動(dòng)態(tài)的“勾邊（crisp）”圖像、黑暗區(qū)域的慢動(dòng)態(tài)、噪聲/紋理等。

　　H.265在幀內(nèi)編碼方面效率更高，所以細(xì)節(jié)區(qū)域可以被編碼得更好，在平滑區(qū)域和漸變區(qū)域也是如此。與H.264相比，H.265的運(yùn)動(dòng)估計(jì)和壓縮更有效，而且在偽影出現(xiàn)前可以在更低的比特率上操作。好消息是，H.265產(chǎn)生的偽影更加“平滑”，質(zhì)量的降低也非常協(xié)調(diào)，即便對(duì)非常激進(jìn)的分辨率/比特率編碼時(shí)，也觀感良好。

　　然而，正如硬幣的兩面，當(dāng)處理黑暗區(qū)域的慢動(dòng)態(tài)和噪聲/紋理兩種問(wèn)題時(shí)，H.265的優(yōu)勢(shì)也會(huì)變成弱勢(shì)。黑暗區(qū)域和噪聲/紋理要求更精確的高頻保留和更小的色階變化。這通常被稱之為編碼的心理優(yōu)化。

　　由于H.264使用小的轉(zhuǎn)換，可以輕松將量化誤差變成特征/細(xì)節(jié)，雖然與原始內(nèi)容不同，但是感覺(jué)上“近似”。接近原生頻率范圍的誤差生成可以通過(guò)小的邊界轉(zhuǎn)換來(lái)阻止，因此也更加可控。而更大轉(zhuǎn)換的H.265要使用這種方式則會(huì)更加復(fù)雜。

　　H.265編碼視頻的存儲(chǔ)依然是個(gè)問(wèn)題，即使藍(lán)光光盤(pán)協(xié)會(huì)正在尋求一個(gè)能夠在藍(lán)光光盤(pán)上存儲(chǔ)4K視頻的解決方案。只有至少達(dá)到100GB容量的光碟才能存儲(chǔ)H.264編碼的藍(lán)光4K電影。而另一方面，即使H.265編碼和芯片部件已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，但是仍然缺少支持4K內(nèi)容的存儲(chǔ)和重放解決方案，并且能夠兼容現(xiàn)有的藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)。這也是H.265發(fā)展中的一個(gè)主要挑戰(zhàn)。

當(dāng)你考慮“只是在普通互聯(lián)網(wǎng)上傳輸4K內(nèi)容，還是要實(shí)現(xiàn)最好的圖像質(zhì)量”之時(shí)，就要先厘清“更多的壓縮”和“更好的壓縮”這兩個(gè)概念。如果只是更多的壓縮，4K和超高清不一定要保證比今天的1080p或HD做到更好的圖片質(zhì)量。更好的壓縮則意味著更聰明的壓縮，面對(duì)同樣的原始素材，更好的壓縮會(huì)以更好的方式，在不犧牲質(zhì)量的情況下令數(shù)據(jù)量減少。更多的壓縮很容易，而更好的壓縮需要更多的思考和更好的技術(shù)，通過(guò)更智能的算法來(lái)處理圖像，在維持質(zhì)量的同時(shí)保持更低的比特率，這正是H.265所要做的。

　　如何實(shí)現(xiàn)更好的壓縮，舉例來(lái)講，我們通常會(huì)發(fā)現(xiàn)在很多的圖像素材里，如視像會(huì)議或者電影的很多場(chǎng)景中，每一幀上的大部分內(nèi)容并沒(méi)有改變太多，視像會(huì)議中一般只有講話者的頭在動(dòng)(甚至只有嘴唇在動(dòng))，而背景一般是不動(dòng)的，在這種情況下，我們的做法不是對(duì)每一幀的每一個(gè)像素編碼，而是對(duì)最初的幀編碼，然后僅對(duì)發(fā)生改變的部分進(jìn)行編碼。

 在H.265大步向前的同時(shí)，谷歌VP8的繼任者VP9也已推出，同樣在VP8的基礎(chǔ)上號(hào)稱編碼效率提高50%，支持8K內(nèi)容。VP9是一個(gè)開(kāi)源和免費(fèi)的規(guī)格，是WebM架構(gòu)的一部分。谷歌已經(jīng)在Chrome瀏覽器和YouTube中整合支持VP9。

　　與H.265在表面上類(lèi)似，它同樣可以抓取64×64個(gè)超級(jí)塊。但265不同的是，它不一定是平方形式的，所以它可以以64×32或4×8的塊來(lái)采樣，實(shí)現(xiàn)更大的效益。但另一方面，它只有10個(gè)預(yù)測(cè)模式來(lái)重建它們。

　　兩者都很大程度上簡(jiǎn)化了現(xiàn)有這些格式，盡管實(shí)現(xiàn)了相近的文件尺寸，有初步的報(bào)告認(rèn)為，H.265有更高的圖像質(zhì)量，而VP9對(duì)于流媒體來(lái)說(shuō)更加可靠。H.265更大的預(yù)測(cè)模型實(shí)現(xiàn)了邊緣可視化，而VP9實(shí)施更嚴(yán)格的編碼規(guī)則，似乎可以讓流媒體更加連貫和可靠。

　　H.265與VP9的比較有一點(diǎn)類(lèi)似于HDMI與DisplayPort的比較。后者以版權(quán)免費(fèi)的方式去爭(zhēng)取一席空間，但是前者的無(wú)處不在的應(yīng)用意味著它會(huì)有更廣泛的行業(yè)支持。這也是之前H.264輕松打敗VP8的原因。

　　與此同時(shí)，第三個(gè)壓縮格式也在規(guī)劃之中，Xiph.Org基金會(huì)開(kāi)發(fā)了“Daala”，雖然它還比較遙遠(yuǎn)，但是Xiph稱其將是性能超越H.265和VP9的新一代規(guī)格。

高像素?cái)?shù)量導(dǎo)致需要更復(fù)雜的編解碼器來(lái)最小化帶寬需求。持續(xù)連接PC或TV，平滑處理4K信號(hào)的最小碼流是20Mbit/s，例如Netflix要求用戶的互聯(lián)網(wǎng)連接至少提供持續(xù)的25Mbit/s帶寬量。20到25Mbit/s代表帶寬的巨大改善，原生的、非壓縮的4K視頻需要在60Mbit/s的帶寬上才會(huì)有好的表現(xiàn)。

　　對(duì)于大多數(shù)的行業(yè)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，H.265就是解決這一問(wèn)題的答案之一，但是也要付出一定代價(jià)：顯著增加的算法復(fù)雜性據(jù)說(shuō)需要10倍目前2K部署所用H.264編解碼器的計(jì)算能力來(lái)支撐，而提供這種能力所需的硅也遠(yuǎn)非一個(gè)簡(jiǎn)單的商品條目。

　　很多制造商希望在上游芯片和IC技術(shù)供應(yīng)商的努力之下，解決成本和功能不平衡的問(wèn)題，讓H.265快速取代H264。就目前來(lái)看，H.265在廣電領(lǐng)域已經(jīng)有比較好的發(fā)展，但是否也會(huì)成為專(zhuān)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的主流規(guī)范還存有疑問(wèn)。因?yàn)榘卜辣O(jiān)控領(lǐng)域等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域不僅受制于上述挑戰(zhàn)，而且還要看終端用戶。對(duì)于項(xiàng)目化的專(zhuān)業(yè)用戶和需要監(jiān)控的一般消費(fèi)者而言，平安城市、交通檢測(cè)和銀行監(jiān)控這類(lèi)專(zhuān)業(yè)用戶需要更加穩(wěn)定和可靠的系統(tǒng)。他們中大多數(shù)已經(jīng)在使用現(xiàn)有的技術(shù)，對(duì)于是否采用H.265還心存猶豫，這就需要更長(zhǎng)的驗(yàn)證周期。

　　另一方面，中小企業(yè)和家庭、商店用戶等消費(fèi)者需要低安裝成本，因此更加傾向于采用新技術(shù)?；谶@個(gè)原因，H.265可能首先在中小企業(yè)應(yīng)用中獲得成功，并在消費(fèi)者市場(chǎng)獲得認(rèn)可。如果H.265標(biāo)準(zhǔn)快速成熟，其壓縮效率比H.264提升50%，它就能夠節(jié)省20%的投資，保證更高的性能和更替的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)建設(shè)成本。