高效率视频编码编辑高效率视频编码（High Efficiency Video Coding，简称HEVC）是一种视频压缩标准，被视为是ITU-T H.264/MPEG-4 AVC标准的继任者。

2004年开始由ISO/IECMoving Picture Experts Group（MPEG）和ITU-T Video Coding Experts Group（VCEG）作为ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2或称作ITU-T H.265开始制定[1][2][3][4][5]。

第一版的HEVC/H.265视频压缩标准在2013年4月13日被接受为国际电信联盟（ITU-T）的正式标准[1][2][6]。

HEVC 被认为不仅提升图像质量，同时也能达到H.264/MPEG-4 AVC两倍之压缩率（等同于同样画面质量下比特率减少了50%），可支持4K分辨率甚至到超高清电视（UHDTV），最高分辨率可达到8192×4320（8K分辨率）。

数个基于HEVC延伸的编码标准正在进行中，包含range extensions（支持高级的视频格式）、可调式编码和3D视频编码标准。

目录[隐藏]∙ 1 历史o 1.1 标准制定o 1.2 规格书时程∙ 2 技术细节o 2.1 编码树单元Coding Tree Blocko 2.2 帧内编码Intra Codingo 2.3 帧间编码Inter Codingo 2.4 转换编码Transform Codingo 2.5 环路滤波器Loop Filtering▪ 2.5.1 去区块滤波器Deblocking Filter▪ 2.5.2 取样自适应偏移Sample Adaptive Offseto 2.6 熵编码Entropy Codingo 2.7 平行化编码工具▪ 2.7.1 Slice▪ 2.7.2 Tile▪ 2.7.3 Wavefront Processing∙ 3 编码规范o 3.1 Profileo 3.2 层级与等级∙ 4 产品与实现o 4.1 2012o 4.2 2013o 4.3 2014∙ 5 参见∙ 6 参考资料∙7 外部链接历史[编辑]标准制定[编辑]∙2004年：Key Technical Areas（KTA）在H.264/AVC标准制定完(2003年)的后一年，VCEG组织便开始研究更先进的视频压缩技术，期望能够发展下一代视频压缩标准，或期望能大量提升压缩率成为H.264/AVC的延伸版本[1][7]。

2005年1月，VCEG开始将这些议题统整称为Key Technical Areas（KTA），并且开发了一个同名的软件编解码器KTA Software来评估被提案的新技术[8][9]。

KTAsoftware是基于H.264/AVC的标准参考软件Joint Model（JM）[8]上，加入新的编码技术并与JM的编码效率做比较。

到了2007年，KTA Software的编码效率较JM提升了不少[10]。

∙JCT-VC为此目的MPEG与VCEG联合成立了一个Joint Collaborative Team on Video Coding （JCT-VC）作为共同开发HEVC的团队。

[1][2]。

并每四个月进行一次标准讨论与制定的会议。

并发布了HEVC的标准参考软件HEVC Test Model（HM）[11]。

规格书时程[编辑]HEVC标准（第一个版本）制定的时程如下：[1]∙2012年2月：Committee Draft（complete draft of standard）[12]∙2012年7月：Draft International Standard[13]∙2013年1月：Final Draft International Standard and ITU-T Consent[14][15][16][17]技术细节[编辑]典型的Hybrid Video Coding视频编码器架构HEVC与H.264/AVC和许多其他视频压缩编码一样，都是采用Hybrid Video Coding的架构(如右图)，但在各部分加入了一些新技术或者提升了原本编码工具的效率[18]。

编码树单元Coding Tree Block[编辑]主条目：编码树单元编码树单元(Coding Tree Block, CTU)是HEVC的基本编码单位，有如H.264/AVC的Macroblock。

HEVC支持64x64 ~ 128x128像素的CTU大小。

编码树单元可向下分区编码单元(Coding Unit, CU)、预测单元(Prediction Unit, PU)及转换单元(Transform Unit, TU)。

帧内编码Intra Coding[编辑]主条目：帧内编码HEVC帧内编码将预测的方向性增加到33种，并加入平面预测(Planar Prediction)产生平滑的取样面。

帧间编码Inter Coding[编辑]主条目：运动补偿转换编码Transform Coding[编辑]主条目：离散余弦变换和阿达马变换环路滤波器Loop Filtering[编辑]HEVC有两个环路滤波器，解块滤波器（DBF）与样本自适应偏移量（SAO）滤波器去区块滤波器Deblocking Filter[编辑]主条目：去区块滤波器#高效率视频编码(HEVC)的去区块滤波器H.265/HEVC的DBF使用H.264/MPEG-4 AVC类似的设计，更好的支持并发处理是类似的。

在HEVC的DBF只适用于一个8×8个采样网格，而与H.264 / MPEG-4 AVC的DBF 适用的一个4×4个采样网格不同。

HEVC的DBF使用一个8×8个采样网格，因为没有导致明显的降解，并显著提高了并发处理，因为的DBF不再导致级联与其他操作的相互作用。

另一个变化是HEVC只允许为0〜2的三个DBF的深度。

HEVC的DBF也是的先做画面的垂直边缘的水平滤波之后再做对于水平边缘的垂直滤波，有利于平行处理（多线程）。

取样自适应偏移Sample Adaptive Offset[编辑]主条目：取样自适应偏移在DBF之后的使用SAO过滤器，并使用偏移以产生更好地重建原始信号。

每个CTB的SAO 滤波器可有两个模式：边缘偏移模式或带偏移模式。

边缘偏移量模式中通过比较的取样的值，根据比较两个邻居，将样品分为五类之一：最小，两种边缘，最大值，或两者都不是，对于每个第一四类施加一个偏移量。

能带偏移的模式可分类成32个频带，并选择四个连续频带发送偏移量。

SAO滤波器设计来以提高图像质量，并减少振荡效应熵编码Entropy Coding[编辑]使用了跟H.264/AVC High Profile中一样的CABAC(前文参考之适应性二元算术编码)算法来做熵编码，抛弃了CAVLC。

平行化编码工具[编辑]Slice[编辑]Tile[编辑]Wavefront Processing[编辑]编码规范[编辑]Profile[编辑]层级与等级[编辑]主条目：高效率视频编码的层级与等级HEVC定义了包含Main和High 2种“层级”(tiers)注：目前没有公定译名，以及13种“等级”(levels)[1][19]。

层级是被设计来面对不同的应用，对其最大比特率做限制。

其中Main tier 注：目前没有公定译名是被设计给大部分的应用，而High tier是被设计给高要求的应用[1]。

等级则是针对比特流设置了一组限制，与Profile相似[1][19]。

当一个解码器符合给定了的层级与等级，代表此解码器也被要求必须能解码用该层级/等级及较低层级/等级所编码出来的比特流[1][19]。

产品与实现[编辑]2012[编辑]2012年2月29日，在2012世界移动通信大会上，高通展示了一个HEVC解码器运行在Android平板上，使用了Qualcomm Snapdragon S4 双核心处理器运行在1.5GHz，将同一个视频以H.264/AVC和HEVC同时并发拨放。

在此展示中HEVC展现了较H.264/AVC几乎节省了50%的比特率。

[20]∙2012年8月22日，Ericsson发表了世界第一个HEVC编码器Ericsson SVP 5500，并预计在2012 IBC贸易展展出。

Ericsson SVP 5500被设计来做到实时编码视频供移动设备使用。

[21][22]∙2012年8月22日，研究者们发布消息说他们项目扩展当前MPEG-DASH标准，使其在2013年4月前支持HEVC。

[23]∙2012年9月2日，Vanguard Video（前身为Vanguard Software Solutions）[24]，发表了一个实时HEVC软件编码器运行于1080p30 (1920x1080, 30fps) 在一个单一Intel Xeon处理器平台上。

此编码器也在IBC 2012中展示[25][26]。

∙2012年9月6日，Rovi Corporation表示他们会发表一个HEVC适用的MainConcept SDK，时间将会在2013年初在HEVC标准被官方批准之后。

HEVC MainConcept SDK包含了一个解码器、编码器及传输多任务器，可在MicrosoftWindows、Mac OS、Linux、iOS及Android上运行[27]。

HEVC MainConcept SDK的编码器在IBC 2012上做了展示[27][28]。

∙2012年9月9日，Ateme在IBC 2012上展示了一个HEVC编码器，能够以60fps、平均15 Mbit/s的条件下编码3840x2160p分辨率的视频。

ATEME项目在2013年10月正式发布此HEVC编码器。

[29][30][31]2013[编辑]∙2013年1月7日，ViXS Systems说他们将会于2013国际消费电子展上，展示第一个能符合HEVC Main 10 profile转码视频的硬件SoC。

[32][33]∙2013年1月7日，Rovi Corporation宣称在官方发表HEVC标准后，他们项目开始把对HEVC的支持加入他们的MainConcept SDK以及他们的产品DivX。

[34][35]∙2013年1月8日，博通发表了一个UHD解码芯片BCM7445，能够运行解码HEVC 至最高4096x2160p分辨率于60 fps。

BCM7445采用28纳米ARM架构，能达到21,000Dhrystone的每秒百万指令，预计在2014年中批量生产。

[36][37][38][39]∙2013年1月8日，Vanguard Video发表了V.265，一个专业的纯软件HEVC编码器，能达到实时的编码性能。