H.265/HEVC - проект нового стандарта

Стремительный рост потока видеоинформации определяет появление и развитие новых мультимедийных и коммуникационных приложений. Однако требуемый рост разрешения, глубины квантования цвета, числа кадров в секунду и т.д. уже не может быть поддержан существующими методами кодирования видео.

Потребовалось несколько лет для усовершенствования аппаратных средств до такого уровня, чтобы они могли прийти в соответствие с вычислительными средствами стандарта H.264. Тем не менее, комитет по стандартам занят в настоящее время принятием решения по элементам нового стандарта, которые, как предполагается, вновь наполовину уменьшат скорость битового потока по сравнению с предыдущими наилучшими вариантами решений при сопоставимом качестве изображения. Требуется получить до 20% улучшения объективных критериев, при этом остальная часть улучшения будет связана с изменением субъективной оценки, то есть в стандарте H.265 будут допускаться большие существенные потери, чем в H.264, но эти потери будут не так очевидны для восприятия.

Таким образом, новый стандарт потребует больших усилий, реализуемых аппаратными средствами, в обмен на более эффективное хранение данных и производительность потокового отображения.

В процессе разработки системы видеосжатия возникают следующие проблемы:

- стандарты кодирования - система должна иметь возможность кодирования/декодирования соответствующих стандартов кодирования видео;

- формат файла - потоки закодированного видео инкапсулируются в файлы различных форматов, которые подсистема видео должна иметь возможность читать и декодировать;

- разрешение изображения - видеопотоки могут содержать сжатые изображения с различным разрешением;

- частота кадров - число кадров в секунду, записываемых в битовый поток, для каждого приложения различно;

- скорость битового потока - стандарты DVD на основе MPEG-2 определяют скорость до 10 Мбит/с, в то время как видео стандартной четкости в стандарте H.264 часто записывается со скоростью 1,5 Мбит/с;

- задержка - некоторые приложения, такие как видеоконференцсвязь, требуют очень малой задержки передачи данных;

- устойчивость к ошибкам и надежность - декодирование поврежденного битового потока должно продолжаться, насколько возможно, и система видео не должна блокироваться;

- пред/постобработка - качество изображений можно значительно улучшить, применяя специальные алгоритмы фильтрации до/после кодирования видео высокого качества, масштабирование и преобразование частоты кадров;

- синхронизация - аудио и видео (и субтитры) должны точно синхронизироваться по времени для предотвращения любых рассогласований;

- вычислительная сложность - различные стандарты видео и методы обработки требуют различных объемов вычислительных ресурсов. Система видео должна иметь возможность поддерживать работу наиболее требовательных приложений.