Mã số Video hiệu quả Cao (HEVC) / H.265

Mã hóa Video hiệu quả cao (HEVC), còn được gọi là H.265 và MPEG-H Phần 2, là tiêu chuẩn nén video, một trong số những người kế thừa tiềm năng của AVC (H.264 hoặc MPEG-4 Part 10). So với AVC, HEVC cung cấp tốc độ nén dữ liệu gấp đôi ở cùng một mức chất lượng video hoặc chất lượng video được cải thiện đáng kể ở cùng tốc độ bit. Nó hỗ trợ độ phân giải lên đến 8192 × 4320, bao gồm 8K UHD.

Theo nhiều cách, HEVC là một phần mở rộng của các khái niệm trong H.264 / MPEG-4 AVC. Cả hai công việc này bằng cách so sánh các phần khác nhau của một khung video để tìm các vùng dư thừa, cả trong một khung đơn cũng như các khung tiếp theo. Những vùng dự phòng này sau đó được thay thế bằng mô tả ngắn thay vì các điểm ảnh ban đầu. Những thay đổi chính cho HEVC bao gồm việc mở rộng mô hình so sánh và các vùng mã hóa khác nhau từ 16 × 16 pixel đến các kích thước lên đến 64 × 64, cải tiến sự phân chia kích thước khối biến đổi, dự đoán "intra" trong cùng một bức tranh, chuyển động được cải thiện dự đoán vector và khu vực di chuyển, lọc bộ lọc chuyển động được cải thiện, và một bước lọc bổ sung được gọi là bộ lọc bù đắp mẫu thích ứng. Việc sử dụng hiệu quả các cải tiến này đòi hỏi khả năng xử lý tín hiệu nhiều hơn cho nén video, nhưng ít tác động hơn tới số lượng tính toán cần thiết cho việc giải nén.

HEVC đã được Nhóm hợp tác chung về Mã hóa video (JCT-VC), một sự hợp tác giữa ISO / IEC MPEG và ITU-T VCEG. Nhóm ISO / IEC đề cập đến nó như MPEG-H Phần 2 và ITU-T như H.265. Phiên bản thứ nhất của tiêu chuẩn HEVC đã được phê chuẩn vào tháng 1 năm 2013 và được xuất bản vào tháng 6 năm 2013. Phiên bản thứ hai, với phần mở rộng đa biên (MV-HEVC), phần mở rộng phạm vi (RExt) và phần mở rộng khả năng mở rộng (SHVC) và được xuất bản vào đầu năm 2015. Các phần mở rộng cho video 3D (3D-HEVC) đã được hoàn thành vào đầu năm 2015 và phần mở rộng cho mã hóa nội dung màn hình (SCC) đã hoàn thành vào đầu năm 2016 và xuất bản vào đầu năm 2017, bao gồm video có đồ hoạ kết xuất, hoặc hình ảnh động cũng như (hoặc thay vì) những cảnh video quay bằng máy ảnh.

HEVC bao gồm các công nghệ được bảo vệ bởi bằng sáng chế thuộc sở hữu của các tổ chức tham gia vào JCT-VC. Thực hiện một thiết bị hoặc ứng dụng phần mềm sử dụng HEVC có thể yêu cầu giấy phép của chủ sở hữu bằng sáng chế của HEVC. ISO / IEC và ITU yêu cầu các công ty thuộc về các tổ chức của họ cung cấp bằng sáng chế của họ về Các điều khoản cấp phép hợp lý và không phân biệt đối xử (RAND). Bằng sáng chế có thể nhận được trực tiếp từ mỗi người giữ bản quyền, hoặc thông qua các cơ quan cấp phép bằng sáng chế, như MPEG LA, HEVC Advance, và Velos Media. Các chi phí giấy phép kết hợp hiện đang được cung cấp bởi tất cả các cơ quan cấp phép bằng sáng chế cao hơn so với AVC. Phí cấp phép là một trong những lý do chính mà việc tiếp nhận của HEVC là thấp trên web và đó là lý do tại sao một số công ty công nghệ lớn nhất (Amazon, AMD, ARM, Cisco, Google, Intel, Microsoft, Mozilla, Netflix, Nvidia ...) đã tham gia Liên minh cho Open Media, nhằm hoàn thiện định dạng mã hóa video miễn phí AV1 vào cuối năm 2017.

Tính năng, đặc điểm

HEVC được thiết kế để cải thiện đáng kể hiệu quả mã hóa so với H.264 / MPEG-4 AVC HP, tức là giảm các yêu cầu về tỷ lệ bit bằng một nửa so với chất lượng hình ảnh tương đương, làm tăng sự phức tạp về tính toán. HEVC được thiết kế với mục tiêu cho phép nội dung video có tỷ lệ nén dữ liệu lên đến 1000: 1. Tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng, bộ mã hóa HEVC có thể giảm thiểu độ phức tạp tính toán, tỷ lệ nén, độ bền cho lỗi, và thời gian trễ mã hóa. Hai trong số các tính năng chính mà HEVC đã được cải thiện so với H.264 / MPEG-4 AVC hỗ trợ video có độ phân giải cao hơn và các phương pháp xử lý song song được cải tiến.

HEVC nhắm đến các màn hình HDTV thế hệ tiếp theo và các hệ thống thu thập nội dung có tỷ lệ khung hình quét tiên tiến và độ phân giải hiển thị từ QVGA (320x240) đến 4320p (7680x4320) cũng như chất lượng hình ảnh cải tiến về mức độ ồn, không gian màu và năng động phạm vi.