H.265标准诞生四个年头 普及应用难题终被攻克

2017-06-12 13:20:44 热度:
2012年8月,爱立信公司推出了首款H.265编解码器,而在仅仅六个月之后,国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265(High Efficiency Video Coding)标准,相较于之前的H.264标准有了相当大的改善。如今距离2013年H.265标准的推出已有四个年头,H.265技术标准运用究竟如何?距离普及还有多远?   
 
关于H.265技术标准
 
H.265沿用了H.264的混合视频编码框架,但又有新的技术特点,其核心编码模块包括:帧内/帧间预测、变换及量化、去块滤波器、熵编码等。针对超高清视频的编码及并行处理,H.265定义了灵活的块结构,同时对各个编码模块进行了优化和改进,又增加了新的编码模块(如SAO),使得压缩效率得到显著提高。
 

相对于H.264,H.265具有以下优势:
 
同等画质和码率下,H.265比H.264占用的存储空间理论上要节省50%;
 
若存储空间一样大,那么意味着,在一样的码率下H.265会比H2.64画质要更高一些,理论提升30%~50%;
 
H.264可以在低于2Mbps的速度实现标清数字图像传送,而H.265/HEVC可以在低于1.5Mbps的传输带宽下,实现1080p全高清视频传输;
 
鉴于H.265编码的极大优势,使得它在网络适应性方面有着不可逾越的优点,让它在低带宽网络环境下也能传输更高质量的视频。这也意味着在现有网络环境下,在线视频观看将更加流畅,企业也将付出更少的带宽成本,
 
H.265的好处是显而易见,理论上讲,这项新技术的无疑会带来一次全新的多媒体变革。然而,H.265在目前的处境却是叫好不叫座。
 
H.265应用难度高,实时编码难度大
 
在视频采集后,在保证视觉效果的同事需要减少视频数据量,一边数据传输和存储,编码压缩显得尤为重要。在H.264时代,经过多年的积淀,算法和芯片的搭配方案早已成熟。而H.265编码复杂度较之H.264呈几何增长,编码用时也随之增长,以现有的终端设备难以实现实时编码,更别说在H.265刚诞生的时候了。这也是目前H.265几乎没有在直播领域应用的原因,而多在点播领域,视频厂商用专业设备将原有视频压制成H.265编码格式,供用户点播、下载。
 
编码器使用难度大
H.265只是规定了一个可用技术的范围,编码时很多特性可以用,也可以不用。所以H.265编码器的使用难度大概是x264的2-3倍不止。据了解,目前2.1才做到10bit下对x264 中高质量的20-30%的体积压缩,而且还是建立在对于所有命令参数全部理解且大量实验的基础上,如果直接设置码率不使用任何高级命令参数调节,很可能得到的效果反而比x264更差(默认参数设置仅针对低码率环境,用于中高码率环境副作用太大)。这么看来,H265是把好刀,但很不亲民啊,只有具备技术和资源优势的大厂才能扛得动。
 
解码难度大
想当年H.264压缩效率比MEPG-2提升一倍多的同时,将解码难度提高了至少3倍,运算需求高达100GOPS。H.265带来了远高于H.264的压缩效率,也带来了高于H.264数倍的解码难度,算法复杂度相比H.264提高了2-10倍,运算量飙升到400-500GOPS,复杂的运算对处理器提出了严峻的挑战。不过15年后出的手机大多数解码H.265已无CPU瓶颈,解码780P、1080p已不在话下的,而网络上发布的手机端H.265解码器还有很大的优化空间。
 
目前很多CDN厂商在宣传中表示支持H.265,但很少有完整的解决方案。有厂商提出的H.265直播传输方案:H.265编码直播-->H.265解码观看,为了实时编码,降低了视频的质量,并未体现H.265的高画质低带宽的特点。重蹈了目前H.264标准下为降低卡顿而牺牲质量的覆辙。
 
普及应用难题终被攻克-云帆加速H.26方案
 
云帆加速充分考虑客户现有设备网络的状况和系统将来的扩展能力,国内首家推出H.265与现有H.264相结合的视频直播编解码、传输加速解决方案:即H.264编码推流-->云端转H.265-->传输H.265码流-->终端解H.265播放。
 
 
具体流程如下:
A.在推流端依然采用H.264+aac的视音频编码方案,推送高清H.264直播视频流,为解决弱网环境下高清码率流畅传输可以选用主播端推流加速SDK;
 
B.云转码,H.264视频流进入到云帆加速直播云服务端,开启H.264到H.265的实时转码,可同时输出H.264,和H.265直播流,支持H.265截图、H.265录制flv、MP4,以供后续点播。
 
C.H.264\H.265解码播放,经云转码平台,同时输出H.264,H.265不同编码格式的视频流,经云帆加速CDN分发至终端,通过一定的约定规范,CDN 可以做到智能识别并响应不同编码格式的视频资源。支持 H.265 视频的Android、iOS、OTT客户端可以访问到 H.265 视频,不支持 H.265 视频的APP端、flash端可以访问到原H.264码流播放。对于H.265 解码SDK,企业可采用网络上发布的开源H.265解码器,也可以选用云帆H.265解码SDK,我们对多项技术进行了优化,可降低软解过程对CPU的占用,减少手机发热,以及避免出现画面错位、音视频不同步等问题。
 
方案新突破:
 
高清推流 在现有网络环境下,网络视频高清与流畅似乎是矛盾的存在,点播还可以下载或缓冲一段时间再看,而直播过程则采用多种方式降低码率,牺牲质量换流畅播放。受限于主播端网络,在编码推流过程中就降低质量,自然也降低了所有用户的观看体验,比部分用户网络不佳的情况更加恶劣。云帆加速提供主播端推流加速SDK,支持高清视频的实时无卡顿推流,从源头上保障视频的质量。
 
实时多路转码  H.265编码的算法复杂度相比H.264提高了数倍,实时编码压制难度较大,直播过程中会对服务器端造成巨大压力,也产生较大成本,这或许是其他厂商未采用该方案的原因。云帆加速经过优化实现较大突破,支持单一台服务器转100-128路H.265直播流,相比H.264压缩率30%-50%。
 
方便快捷不复杂
 
由于现在市场上使用的设备是以支持H.264格式为主,现实情况不能马上将所有设备升级替换掉,但为了发挥H.265的低码流,高质量的技术特点,在中途传输这过程采用H.265编码标准,通过一个编、转码过程,将高质量的视频信号在低码流情况下传输,同时还完整保留了高质量画面,在不影响现有H.264系统情况下,新老技术相互兼容,完整对接。企业使用云帆加速CDN即实现H.265传输直播,方便快捷。
 
总结:目前H.264实时软编已非常成熟,H.265编码对手机计算压力大,无法实时高质量编码,而H.265实时解码并没有CPU瓶颈,采用推H.265和现有H.264相结合的方式实现使用云帆加速CDN即支持H.265,而无需更改其他系统,方便快捷。
 
随着硬件、技术的升级,相信未来的五年甚至十年,H.265很可能将会成为主流。
 

责任编辑:王良地

相关推荐

Technicolor担纲后期制作《唐山大地震》获最佳视觉效果奖

日前,第五届亚洲电影节最佳视觉效果大奖揭晓,由Technicolor特艺集团(原法国汤姆逊集团)担纲后期制作的《唐山大地震》凭借震撼的视觉效果摘得该奖。此前,《唐山大地震》导演冯小刚认为,《唐山大地震》无论从特效质感还是难度上都要超越好莱坞灾难大片《2012》。作为冯小刚呕心沥血两年精心打造的电影,《唐山大地震》耗费巨资进行特效制作,力求为观众带来无可比拟的视听效果。有观点认为,该片借助国际特效团队再现的唐山大地震场景是目前中国电影特效水平的最高体现,是继《阿凡达》、《变形金刚》等巨片之后,另一特效精品。事实上,影片中所还原的地震发生时天崩地裂情景的特效也确实成为该片的巨大看点。据冯小刚介绍,

IHS:上半年iTunes全美在线电影市场继续领先

北京时间8月23日晚间消息,信息与分析供应商IHS最新发布的研究报告显示,2011年上半年苹果iTunes依旧坚守其在美国电影数字零售(EST)及互联网视频点播(iVOD)市场的领军地位,市场份额从2010年同期的64.9%增至65.8%。显而易见,iTunes上半年收入增幅位居在线电影供应商榜首。IHS研究主管阿拉什·埃米尔(ArashAmel)表示,眼下在线电影市场竞争愈加激烈之际,iTunes的市场份额仍进一步提高,这意味着其已取得了非凡的成就。并表示,iTunes的成功主要归功于苹果AirPlay系统使用量增长,这为iTunes拓展了新的平台,进而提高了在线电影的销量。此外,iPad用

捍卫玩家权益!Avalanche斥责:DRM是个错误

【游侠导读】神马?全球万千多个玩家都不喜欢DRM!这真是新闻啊!谁能料到一个“整天都逼你上线,提醒着你,你虽然给了钱,但游戏公司还是不相信你”的侮辱性反盗版系统,竟然这么不得人心……你想得到吗?Avalanche工作室创办人——ChrstoferSundberg(开放世界射击游戏《正当防卫》的幕后制作公司),最近在一次访谈中高声斥责“经常性连线DRM”系统,基本上指这种设置除了表明“我不相信你”之外,对玩家可以说是毫无用处。

HTML5目前无法帮你实现的五件事

一直以来,很多人都专注于HTML5能够实现什么(或者是如何将各种方法连接起来,实现一个更加优雅的解决方案)。而现在,也不少人想将目光投向那些HTML5无法实现的事情。MSDN上微软员工thebeebs的一篇博文回答了这个问题:1、HTML5无法实现DRM如果你有一家多媒体公司,你需要控制或者限制你的视频内容通常是在多媒体内容中添加数字版权加密技术(DRM)。不幸的是,HTML5无法加入DRM。HTML5的问题是,它会将多媒体内容的格式完全暴露出来,要解决这个问题并不困难(相关的技术和策略可以在W3Cbugsystem上看到)。我个人认为,这个问题确实有必要解决。抛开各界对DRM的争议,至少对许