从H.264到H.265

国际电信联盟ITU于2003年3月发布H.264/AVC标准以来，使H.264/AVC成为当今世界上使用最多的视频压缩标准，被广泛应用在广播、有线电视、卫星电视和互联网电视上提供高清视频，以及手机、视频会议、数字存储和蓝光光盘中。全部网站视频有80%以上使用H.264/AVC编码系统。更重要的是，因为苹果公司当初毅然决然抛弃了Adobe的VP6编码，选择了H.264，这个标准也就随着数亿台iPad和iPhone走入了千家万户，成为了目前视频编码领域的绝对霸主。

在H.264发布十年之后，国际电信联盟第16研究组于2013年1月25日初步批准了H.265标准。这个标准的正式名称是HEVC（High Efficiency Video Coding，高效率视频编码）。相对于H.264/AVC标准，H.265/HEVC有了相当大的改善。

压缩效率比H.264提高1倍

与H.264/AVC编码结构相似，H.265/HEV也是采用帧内预测、帧间预测、量化、去区块滤波器、熵编码等模块。在H.264编码中每个宏块大小都是固定的16 × 16像素，而H.265编码可以选择从8 × 8 到最大64 × 64像素。以下图为例，信息量不多的区域划分的宏块较大，编码后码字较少，而细节多的地方的宏块就相应小一些，编码后码字较多，这样就相当于对图像进行了有重点的编码，从而降低了整体的码率，编码效率就相应提高了。

在H.264/AVC中采用9个帧内预测方向的场合， 而H.265/HEVC帧内预测模式支持33种方向，并且提供了更好的运动补偿处理和矢量预测方法。

反复的质量比较测试已经表明，在相同的图像质量下，相比于H.264，通过H.265编码的视频大小将减少大约39-44%。由于质量控制的测定方法不同，这个数据也会有相应的变化。通过主观视觉测试得出的数据显示，在码率减少51-74%的情况下，H.265编码视频的质量还能与H.264编码视频近似甚至更好。如下图，H.264与H.265编码视频的主观视觉测试对比，我们可以看到后者的码率比前者大大减少了针对高清视频H.265/HEVC节省码率50%，而且计算量并没有增加，这也意味着，我们的智能手机、平板电脑等移动设备将能够直接在线播放1080p的全高清视频。

支持4K和8K超高清视频

H.265标准同时支持4K（4096×2160）和8K（8192×4320）超高清视频。可以说，H.265标准让网络视频跟上了显示屏“高分辨率化”的脚步。

目前的H.265/HEVC标准共有三种模式：Main、Main 10、Main Still Picture。Main模式支持8bit色深（即红绿蓝三色各有256个色度，共1670万色），Main 10模式支持10bit色深，会用于超高清电视（UHDTV）上。前两者都将色度采样格式限制为4：2：0。预期ITU将在2014年对标准有所扩展，将会支持4：2：2和4：4：4采样格式（即提供了更高的色彩还原度）和多视图编码（例如3D立体视频编码）。

从长远角度看，H.265标准将会成为超高清电视（UHDTV）的4K和8K分辨率的选择，但这也会带来其它问题，比如目前还极少有原生4K分辨率的视频内容。H.265标准的完成意味着内容拥有者现在已经有了一个对应的理论标准，但是他们现在还没有一个统一的方式来传送内容。

多家厂商开始定制首批H.265产品

多家厂商开始定制首批HEVC产品，其中包括Envivio、Broadcom、NTT、爱立信、汤姆逊、三菱等，已经展示了这个新标准的实施。当前的实施包括一种支持8比特4：2：0视频的主档、一种支持10比特的主10档，以及一种使用与视频“内”图像相同的编码工具的适用于静止数字图像的主静止图像档。

博通公司在今年1月初的CES大展上发布了一款Brahma BCM7445芯片，它是一个采用28纳米工艺的四核处理器，可以同时转码四个1080P视频数据流，或解析分辨率为4096×2160的H.265编码超高清视频。

Envivio在今年3月的CCBN上演示了HEVC HDTV，HEVC视频以MPEG-DASH格式流式传输到平板电脑；包括像回看电视、集锦创作、广告插播和nPVR这样的应用，推出进一步个性化多屏用户体验的新产品。

NTT在IBC 2012上，展区中设置的显示屏上播放了经过HEVC压缩处理的4K影像内容。传输未压缩过的原始影像信号需要几Gbit/秒的带宽，压缩后影像所需带宽减少到了几百分之一。NTT 宣布将发放一个解码HEVC的软件许可证，此软件是首款在智能手机上播放全高清的HEVC解码软件。

爱立信去年8月发布了第一个兼容H.265的实况电视视频解码器。爱立信预测，这个名为SVP 5500 HEVC的解码器产品将首先用于在移动网络上提供电视节目。

汤姆逊视频网络公司3月6日宣布推出H2B2VS项目，作为项目协调者，汤姆逊视频网络公司正领导一个5个欧洲国家（法国、芬兰、西班牙、瑞士和土耳其）的19家合作伙伴组成的联盟，以应对广播挑战及提出HEVC标准化的建议。

法网，首次HEVC转播。法国工业部支持的联合项目4EVER利用法网提供采用HEVC格式的多屏分发演示。6月1-9日，安排的转播节目输送一个包括编码、流传输、解码和显示的试验性端到端分发链。使用IPTV、DVB-T2和互联网分发网，节目被HD广播到法国电视台的公共空间、Orange的技术区和雷恩的一间演示室的PC、电视机和平板电脑。

H.265或抢占网络视频

随着迅雷看看早前与北京大学计算机科学技术研究所就下一代视频编码技术H.265达成战略合作，并在3月30日独家全国首发H.265标准的高清视频内容后，声称目前用户只需要安装最新版本的迅雷看看播放器，就能够免费从其中获得新一代编码所带来的视听智能电视体验。左上图是迅雷看看播放器H265专区专门设有片段对比。

无独有偶的是，就在30日之后的两天的4月1日，另一大视频客户端巨头PPS影音也表示，新版PPS影音在支持H.265编码后，也可以实现1080P的全高清视频在线播放体验了，PPS董事长及创始人宣称“PPS将把高清化作今年的重点战略目标，成功开发下一代H.265编码技术的客户端产品。”

在CPU占用上，4核CPU的压力并不大，可以说新一代的PC终端将完全胜任新一代编解码任务，面对目前视频网站用户因为视频卡而影响用户体验招致投诉的现状而言，H.265的推动将极大解决目前视频网站因为带宽问题所流失的客户。或许，未来H.265将至少在PC端的编解码市场大行其道。右上图，PPS的H.265专区提供多达46部全片真高清体验（1080p）

目前，有线电视和数字电视广播主要采用仍旧是MPEG-2标准。好消息是，H.265标准的出台最终可以说服广播电视公司放弃垂垂老矣的MPEG-2，因为同样的内容，H.265可以减少70-80%的带宽消耗。这就可以在现有带宽条件下轻松支持全高清1080p广播。但是相比有线电视公司，出于节省带宽的目的，卫星电视公司可能将会率先采用H.265标准。

目前看来，对于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，同时，如果移动设备要采用H.265标准，那么其在解码视频时对电量的高消耗也是各大厂商需要解决的问题。