老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于全面解析:H264与H265视频编码标准之间的关键区别和的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享全面解析:H264与H265视频编码标准之间的关键区别以及的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
由于算法优化,H.264可以以低于1Mbps的速度传输标清(分辨率1280P*720以下)数字图像; H.265可以传输720P(分辨率1280*720),传输速度为1~2Mbps。普通高清音视频传输。
二、H264与H265的区别
传输码率
由于算法优化,H264可以实现低于2Mbps速度的标清数字图像传输; H.265 High Profile可以在低于1.5Mbps的传输带宽下实现1080p全高清视频传输。
除了编解码效率上的提升,H.265在网络适应性方面也得到了显着提升,能够在互联网等复杂网络条件下良好运行。
编码架构
H.265/HEVC的编码架构与H.264/AVC大致相似。它还主要包括帧内预测、帧间预测、变换以及量化(quantization)、去块滤波器(deblockingfilter)、熵编码(entropycoding)等模块,但在HEVC编码架构中,整体分为三个基本单元,即编码单元(CU)、预测单元(predictunit,PU)和转换单元(transformunit,TU)。
编码单位
与H.264/AVC 相比,H.265/HEVC 提供了更多不同的工具来降低比特率。在编码单元方面,H.264中每个宏块(macroblock/MB)的大小为8x8或16x16像素,而H.265的编码单元可以从最小的8x8到最大的64x64进行选择。
以这张图为例,信息量少的区域(颜色变化不明显,如车身的红色部分和地面的灰色部分)被划分为较大的宏块,编码的码字较少,而细节较多的区域划分成的宏块相应较小且数量较多,编码后的码字较多。这相当于对图像进行集中编码,从而降低了整体码率,相应提高了编码效率。
图1
帧内预测方式
H.265的帧内预测模式支持33个方向(H.264仅支持8个),并提供更好的运动补偿处理和矢量预测方法。
编码视频大小
反复的质量对比测试表明,在相同的图像质量下,H.265编码的视频尺寸相比H.264会减小约39-44%。由于质量控制测量方法不同,该数据也会相应变化。
信噪比PSNR
通过主观视觉测试获得的数据表明,当码率降低51-74%时,H.265编码视频的质量可以与H.264编码视频相似甚至更好。本质上,它比预期的信噪比(PSNR) 更好。
对比H.264和H.265编码视频的主观视觉测试可以看出,后者的码率较前者大幅降低。
运算需求
由于h265比h264压缩率更高,编码后的视频更小,因此对机器的计算要求也更大。
预测块大小
HEVC 使用以前标准中定义的宏块,格式最大可达64x64 像素,并且可以进一步细分为可变大小的块。 HEVC 将编码树单元(CTU) 转换为亮度和色度的编码树块(CTB)。 CTB 可以是64x64、32x32 或16x16。这样,图片内和图片间预测单元(PU)大小的范围从64x64到4x4。但是,对于双向预测,仅限8x4 到4x8 尺寸。用于预测残差编码的变换块尺寸可以是32x32、16x16、8x8、4x4。
内部色深的增加
内部位深度增加(IBDI) 允许编码器在具有更高颜色宽度的内部状态下运行。 IBDI 最多可在14 位位宽上运行。
并行处理工具(Parallel processing tools)
图像可以被划分为独立编码和解码的矩形块和条带,即切片和瓦片的概念。这些片段大多可以单独解码,但最终需要同步到视频流中。可以对条带进行编码,使得条带之间不存在预测并且它们彼此独立。当然,条带之间可能仍然需要环路滤波。
熵编码(Entropy coding)
HEVC 使用上下文自适应二进制算术编码(CABAC),与H.264 类似。只是HEVC仅支持CABAC编码。
帧内预测(intra prediction)
HEVC帧内预测有33种方向模式,而h.264中只有8种。 HEVC 还指定平面和DC 帧内预测模式。
帧间预测模式
本质上,H.265是在H.264的基础上通过增加插值抽头系数的数量、改变抽头系数值以及增加运动矢量预测值的候选数量,以达到减少预测残差的目的。
H.265和H.264具有相同的插值精度,亮度为1/4,色度为1/8,但插值滤波器抽头长度和系数不同。
H.265 增加了运动矢量预测器候选数量,而H.264 只有一个预测器
运动补偿(Motion compensation)
HEVC 使用半像素或1/4 像素精度运动补偿以及7 抽头或8 抽头滤波器。 H.264 使用半像素精度和6 抽头滤波器。对于4:2:0 视频的色度分量,有1/8 像素精度和4 个抽头的滤波器。 HEVC 中的加权预测可以是单向或双向预测。
运动矢量预测Motion vector prediction
HEVC定义了16位水平和垂直运动向量,支持范围到[-32768, 32767],即最多-8192到8191.75个亮度像素,H.264仅支持-512到511.75个像素。 HEVC 的MV 模式具有高级运动矢量预测(AMVP) 和合并模式。合并模式操作从相邻块继承mv向量值,因此有跳过和直接模式。
环路滤波器
HEVC 有两个环路滤波器:去块滤波器(DBF) 和样本自适应偏移(SAO) 滤波器(DBF)。去块滤波器与H.264/MPEG-4 AVC 中的类似。 HEVC中的DBF只能用于8x8块(以提高并行处理性能),而H.264适用于4x4块。 HEVC中DBF的强度范围为0到2。水平过滤是在垂直边界上进行的,垂直过滤是在水平边界上进行的。 SAO滤波器紧随DBF滤波器之后,以便更好地重建原始图像。每个CTB的SAO滤波器可以启用或禁用边界偏移模式或子段偏移模式。
去块滤波器
本质上,H.265的去块滤波与H.264的去块滤波和流程相同,最显着的变化如下:
过滤边界:H.264最小至4x4边界过滤;而H.265适应了最新的CU、PU和TU划分结构的滤波边界,最小滤波边界为8x8
滤波顺序:H264首先采用宏块内的垂直边界,然后采用当前宏块内的水平边界;而H.265首先采用整个帧的垂直边界,然后再采用整个帧的水平边界。
内部位深度增加
为了保证中间预测、变换和量化过程中的内部比特精度,以达到更好的压缩性能
并行设计
目前的芯片架构已经从单核性能逐渐发展到多核并行。因此,为了适应并行化程度非常高的芯片实现,HEVC/H.265引入了很多并行操作的优化思路。
三、H265的技术特点
1.二维不可分离自适应插值滤波器
2. 可拆卸的AIF
3. 针对性的AIF
4.不再使用运动补偿和1/8像素运动矢量
5.超级宏块结构到64x64的转换(H.264仅到32x32)
6. 自适应预测错误编码组织(APEC)
7. 自适应量化矩阵选择(AQMS)
8. 运动矢量选择和编码的竞争方法
9.内部编码模块依赖关系的KLT
整体思维导图
参考文档:
https://blog.csdn.net/knowledgebao/article/details/84647323
https://baike.baidu.com/item/H.265?fr=阿拉丁
https://zhuanlan.zhihu.com/p/71270595?utm_source=wechat_session
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用户评论
终于找到解释H264和H265这两个格式的区别的文章了!
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我一直在想这两者到底有什么不同,这下可以好好学习一下。
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看标题应该是讲视频编码的啊。
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希望文章能简单易懂,让我都能明白啊~
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最近在研究用什么格式压缩视频,看看这篇文章能不能给我一些启发。
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学习一下这些技术总是好的,可以让自己更了解科技发展吧。
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感觉H265压缩比应该更高?文章里应该会有详细对比吧?
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我已经会用X264了,但对X265还不太懂。
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学习一些新的技术可以让自己更有竞争力。
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看完这篇文章可以更顺利地选择合适的视频格式!
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文章应该讲点实际应用吧,比如哪些平台支持什么格式?
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我做的是视频剪辑工作,对这些格式很关注。
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H264还是H265更适合我的需要呢?这篇文章能解答!
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期待文章能够深入分析这两者的优缺点,方便我权衡选择。
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我对视频编码技术一直很好奇,终于有机会学习了。
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希望这篇文章能让我更了解H264和H265的应用场景。
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以前总是听说这两个格式的关系,但具体是什么区别没搞清楚
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