Hocheffizienz Videocodierung

HEVC / H.265 / MPEG-H Teil 2
Hocheffizienz Videocodierung
Status In voller Stärke
Erstmals veröffentlicht 7. Juni 2013
Letzte Version 8.0
22. August 2021
Organisation Itu-t, ISO, IEC
Komitee SG16 (Vceg), MPEG
Grundstandards H.261, H.262, H.263, H.264, MPEG-1
Verwandte Standards H.266, MPEG-5
Domain Video-Kompression
Lizenz Mpeg la[1]
Webseite www.Itu.int/rec/T-rec-h.265

Hocheffizienz Videocodierung (HEVC), auch bekannt als H.265 und MPEG-H Teil 2, ist ein Videokomprimierungsstandard als Teil der entworfen MPEG-H Projekt als Nachfolger des weit verbreiteten Gebrauchs Erweiterte Videocodierung (AVC, H.264 oder MPEG-4 Teil 10). Im Vergleich zu AVC bietet HEVC von 25% bis 50% besser. Datenkompression auf der gleichen Ebene von Videoqualitätoder wesentlich verbesserte Videoqualität gleichzeitig Bitrate. Es unterstützt Auflösungen bis zu 8192 × 4320, einschließlich 8K UHDUnd im Gegensatz zum hauptsächlich 8-Bit-AVC wurde HEVCs höheres Fidelity Main 10-Profil in fast alle unterstützenden Hardware integriert.

Während AVC die Ganzzahl verwendet Diskrete Cosinus -Transformation (DCT) Mit 4 × 4 und 8 × 8 Blockgrößen verwendet HEVC Ganzzahl DCT und Dst transformiert mit unterschiedlichen Blockgrößen zwischen 4 × 4 und 32 × 32. Das Hocheffizienzbildformat (Heif) basiert auf HEVC.[2] Ab 2019, HEVC wird von 43% der Videoentwickler verwendet und ist der zweitwichtigste verwendet Video -Codierungsformat Nach AVC.[3]

Konzept

In den meisten Fällen ist HEVC eine Erweiterung der Konzepte in H.264/MPEG-4 AVC. Beide funktionieren, indem sie verschiedene Teile eines Video -Rahmens vergleichen, um Bereiche zu finden, die redundant sind, sowohl innerhalb eines einzelnen Rahmens als auch zwischen aufeinanderfolgenden Rahmen. Diese redundanten Bereiche werden dann durch eine kurze Beschreibung anstelle der ursprünglichen Pixel ersetzt. Die Hauptänderungen für HEVC sind die Ausdehnung des Mustervergleichs und der Differenzkodierbereiche von 16 × 16 Pixel auf Größen bis zu 64 × 64, verbessert Segmentierung der variablen Blockgröße, verbesserte "Intra" -Prognose innerhalb desselben Bildes, verbessert sich Bewegungsvektor Vorhersage- und Bewegungsregion, verbessert sich Bewegungskompensation Filterung und ein zusätzlicher Filterschritt, der als Probenadaptiv-Offset-Filterung bezeichnet wird. Die effektive Verwendung dieser Verbesserungen erfordert viel mehr Signalverarbeitungsfähigkeit für die Komprimierung des Videos, wirkt sich jedoch weniger auf die für die Dekompression erforderliche Berechnung aus.

HEVC wurde vom gemeinsamen kollaborativen Team für Video-Codierung (JCT-VC) standardisiert, eine Zusammenarbeit zwischen dem ISO/IEC MPEG und ITU-T-Studiengruppe 16 Vceg. Die ISO/IEC-Gruppe bezeichnet sie als MPEG-H Teil 2 und die ITU-T als H.265. Die erste Version des HEVC-Standards wurde im Januar 2013 ratifiziert und im Juni 2013 veröffentlicht. und Anfang 2015 veröffentlicht. Erweiterungen für 3D -Video (3D-HEVC) wurden Anfang 2015 fertiggestellt, und Erweiterungen für die Bildschirminhaltscodierung (SCC) wurden Anfang 2016 fertiggestellt und Anfang 2017 veröffentlicht, in denen Video mit gerenderten Grafiken, Text oder Animation sowie (oder statt) Kamera enthält -Captured Video -Szenen. Im Oktober 2017 wurde der Standard von a anerkannt Primetime Emmy Engineering Award wie er einen materiellen Einfluss auf die Technologie des Fernsehens hatte.[4][5][6][7][8]

HEVC enthält Technologien, die von abgedeckt werden Patente Im Besitz der Organisationen, die am JCT-VC teilgenommen haben. Die Implementierung einer Gerät oder einer Softwareanwendung, die HEVC verwendet, kann eine Lizenz von HEVC -Patentinhabern benötigen. Die ISO/IEC und ITU erfordern Unternehmen, die ihren Organisationen angehören, um ihre Patente anzubieten angemessene und nicht diskriminierende Lizenzierung (Rand) Begriffe. Patentlizenzen können direkt von jedem Patentinhaber oder durch Patentlizenzbehörden wie z. Mpeg la, Access Advance und Velos Media.

Die kombinierten Lizenzgebühren, die derzeit von allen Patentlizenzbehörden angeboten werden, sind höher als für AVC. Die Lizenzgebühren sind einer der Hauptgründe, warum die HEVC -Adoption im Internet niedrig war, und ist der Grund, warum einige der größten Technologieunternehmen ((Amazonas, AMD, Apfel, ARM, Cisco, Google, Intel, Microsoft, Mozilla, Netflix, Nvidiaund mehr) haben sich dem angeschlossen Allianz für offene Medien,[9] Dies hat ein alternatives alternatives Video-Codierungsformat abgeschlossen AV1 am 28. März 2018.[10]

Geschichte

Das HEVC -Format wurde gemeinsam von mehr als einem Dutzend Organisationen auf der ganzen Welt entwickelt. Der Großteil der aktiven Patentbeiträge zur Entwicklung des HEVC -Formats stammte von fünf Organisationen: Samsung Electronics (4.249 Patente), General Electric (1.127 Patente),[11] M & K Holdings[12] (907 Patente), Ntt (878 Patente) und JVC Kenwood (628 Patente).[13] Andere Patentinhaber sind einzuziehen Fujitsu, Apfel, Kanon, Universität von Columbia, Kaist, Kwangwoon University, MIT, Sungkyunkwan University, Funai, Hikvision, KBS, Kt und NEC.[14]

Vorherige Arbeit

Im Jahr 2004 die ITU-T Videocodierungsexperten Gruppe (VCEG) begann eine wichtige Studie über technologische Fortschritte, die die Erstellung eines neuen Videokomprimierungsstandards (oder einen wesentlichen kompressionsorientierten Verbesserungen der H.264/MPEG-4 AVC Standard).[15] Im Oktober 2004 wurden verschiedene Techniken zur potenziellen Verbesserung des H.264/MPEG-4-AVC-Standards untersucht. Im Januar 2005 begann VCEG bei der nächsten Sitzung von VCEG mit der Bestimmung bestimmter Themen als "wichtige technische Bereiche" (KTA) für weitere Untersuchungen. Eine Software -Codebasis namens KTA -Codebasis wurde zur Bewertung solcher Vorschläge eingerichtet.[16] Die KTA-Software basierte auf der Joint Model (JM) Referenzsoftware, die vom MPEG & VCEG Joint Video-Team für H.264/MPEG-4 AVC entwickelt wurde. Zusätzliche vorgeschlagene Technologien wurden in die KTA -Software integriert und in den nächsten vier Jahren in Experiment -Evaluierungen getestet.[17][15][18][19]

Es wurden zwei Ansätze zur Standardisierung der verbesserten Komprimierungstechnologie in Betracht gezogen: entweder einen neuen Standard oder die Erstellung von Erweiterungen von H.264/MPEG-4 AVC. Das Projekt hatte vorläufige Namen H.265 und H.NGVC (Video-Codierung der nächsten Generation) und war ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit von VCEG bis zu seiner Entwicklung in das HEVC-gemeinsame Projekt mit MPEG im Jahr 2010.[20][21][22]

Die vorläufigen Anforderungen für NGVC waren die Fähigkeit, a zu haben Bitrate Reduktion von 50% bei der gleichen subjektiven Bildqualität im Vergleich zum H.264/MPEG-4 AVC-Hochprofil und der rechnerischen Komplexität im Bereich von 1/2 bis 3-mal so hoch wie das des Hochkörpers.[22] NGVC könnte in der Lage sein, eine Reduzierung von 25% und eine Reduzierung der Komplexität von 50% bei derselben wahrgenommenen Videoqualität wie das hohe Profil zu liefern oder eine höhere Bitrate -Reduktion mit etwas höherer Komplexität zu erzielen.[22][23]

Das ISO/IEC Experten für bewegte Bildexperten (MPEG) startete 2007 ein ähnliches Projekt, das vorläufig benannt wurde Hochleistungs-Videocodierung.[24][25] Eine Vereinbarung über eine Bit -Rate -Reduzierung von 50% wurde als Ziel des Projekts bis Juli 2007 entschieden.[24] Frühe Bewertungen wurden mit Modifikationen des von VCEG entwickelten KTA -Referenzsoftware -Encoders durchgeführt.[15] Bis Juli 2009 zeigten experimentelle Ergebnisse eine durchschnittliche Bitreduktion von rund 20% gegenüber AVC -Hochprofil. Diese Ergebnisse veranlassten MPEG, seine zu initiieren Standardisierung Bemühungen in Zusammenarbeit mit VCEG.[25]

Gemeinsames kollaboratives Team bei Videocodierung

MPEG und VCEG haben ein gemeinsames kollaboratives Team für Videocodierung eingerichtet (JCT-VC) den HEVC -Standard zu entwickeln.[15][26][27][28]

Standardisierung

Im Januar 2010 wurde im Januar 2010 von VCEG und MPEG Vorschläge für die Videokomprimierungstechnologie ausgestellt. Bei der ersten Sitzung des MPEG & VCEG-gemeinsamen Kollaborationsteams für Video-Codierung (JCT-VC), das im April stattfand, wurden Vorschläge bewertet 2010. Insgesamt wurden 27 vollständige Vorschläge eingereicht.[20][29] Bewertungen zeigten, dass einige Vorschläge in vielen Testfällen die gleiche visuelle Qualität wie AVC erreichen könnten mit niedrigerer rechnerischer Komplexität als die Referenz -AVC -Codierungen. Bei diesem Treffen der Name Hocheffizienz Videocodierung (HEVC) wurde für das gemeinsame Projekt übernommen.[15][20] Ab diesem Meeting integrierte die JCT-VC-Funktionen einiger der besten Vorschläge in eine einzelne Software-Codebasis und ein "Prüfmodell" weitere Experimente, um verschiedene vorgeschlagene Merkmale zu bewerten.[15][30] Die erste Arbeitsentwurfspezifikation von HEVC wurde im Oktober 2010 auf dem dritten JCT-VC-Treffen erstellt. Viele Änderungen in den Codierungswerkzeugen und die Konfiguration von HEVC wurden in späteren JCT-VC-Sitzungen vorgenommen.[15]

Am 25. Januar 2013 gab die ITU bekannt, dass HEVC die Erstbühne (Zustimmung) in der Erstbühne erhalten habe ITU-T Alternative Genehmigungsprozess (AAP).[31][32][33] Am selben Tag gab MPEG bekannt, dass HEVC in den Status des FDIS -Status (FDIS) in der Entwurf befördert worden sei MPEG -Standardisierungsprozess.[34][35]

Am 13. April 2013 wurde HEVC/H.265 als ITU-T-Standard genehmigt.[36][37][38] Der Standard wurde am 7. Juni 2013 und vom ISO/IEC am 25. November 2013 vom ITU-T offiziell veröffentlicht.[26][19]

Am 11. Juli 2014 kündigte MPEG an, dass die 2. Ausgabe von HEVC drei kürzlich abgeschlossene Erweiterungen enthalten wird, nämlich die Multiview-Erweiterungen (MV-HEVC), die Range Extensions (REXT) und die Skalierbarkeitserweiterungen (SHVC).[39]

Am 29. Oktober 2014 wurde HEVC/H.265 Version 2 als ITU-T-Standard genehmigt.[40][41][42] Es wurde dann am 12. Januar 2015 offiziell veröffentlicht.[26]

Am 29. April 2015 wurde HEVC/H.265 Version 3 als ITU-T-Standard genehmigt.[43][44][45]

Am 3. Juni 2016 wurde HEVC/H.265 Version 4 im ITU-T zugestimmt und während einer Abstimmung im Oktober 2016 nicht genehmigt.[46][47]

Am 22. Dezember 2016 wurde HEVC/H.265 Version 4 als ITU-T-Standard genehmigt.[48][49]

Patentlizenzierung

Am 29. September 2014, Mpeg la kündigte ihre HEVC -Lizenz an, die die wesentlichen Patente von 23 Unternehmen abdeckt.[50] Die ersten 100.000 "Geräte" (einschließlich Software -Implementierungen) sind lizenzfrei und danach beträgt die Gebühr 0,20 USD pro Gerät bis zu einer jährlichen Obergrenze von 25 Millionen US -Dollar.[51] Dies ist deutlich teurer als die Gebühren für AVC, die 0,10 US -Dollar pro Gerät betrugen, mit der gleichen Verzichtserklärung von 100.000 und einer jährlichen Obergrenze von 6,5 Millionen US -Dollar. MPEG LA berechnet keine Gebühr für den Inhalt selbst, was sie bei der ursprünglichen Lizenzierung von AVC versucht hatten, aber anschließend fiel, wenn sich die Inhaltsproduzenten weigerten, sie zu bezahlen.[52] Die Lizenz wurde erweitert, um die Profile in Version 2 des HEVC -Standards aufzunehmen.[53]

Als die MPEG LA -Begriffe angekündigt wurden, stellten die Kommentatoren fest, dass eine Reihe prominenter Patentinhaber nicht Teil der Gruppe waren. Darunter waren AT&T, Microsoft, Nokia, und Motorola. Zu dieser Zeit spekuliert es, dass diese Unternehmen ihren eigenen Lizenzpool bilden würden, mit dem sie mit dem MPEG LA -Pool konkurrieren oder sie erweitern würden. Eine solche Gruppe wurde am 26. März 2015 als HEVC -Vormarsch offiziell angekündigt.[54] Die Begriffe, die 500 wesentliche Patente abdecken, wurden am 22. Juli 2015 angekündigt, mit Tarifen, die vom Verkaufsland, Art des Geräts, HEVC -Profils, HEVC -Erweiterungen und optionalen HEVC -Funktionen abhängen. Im Gegensatz zu den MPEG LA -Begriffen hat HEVC Advance die Lizenzgebühren für mit HEVC codierte Inhalt durch eine Einnahmefreigabegebühr wieder eingeführt.[55]

Die anfängliche HEVC -Vorab -Lizenz hatte eine maximale Lizenzgebühr von 2,60 USD pro Gerät für die Region 1 und einen Lizenzgebühr von 0,5% der Einnahmen aus HEVC -Videodiensten. Die Länder der Region 1 in der HEVC Advance -Lizenz umfassen die USA, Kanada, Europäische Union, Japan, Südkorea, Australien, Neuseeland und andere. Die Länder der Region 2 sind Länder, die in der Länderliste der Region 1 nicht aufgeführt sind. Die HEVC Advance -Lizenz hatte eine maximale Lizenzgebühr von 1,30 US -Dollar pro Gerät für Region 2 Länder. Im Gegensatz zu MPEG LA gab es keine jährliche Obergrenze. Darüber hinaus berechnete HEVC Advance eine Lizenzgebühr von 0,5% der Einnahmen aus Videodiensten, die Inhalte in HEVC codieren.[55]

Als sie angekündigt wurden, gab es erhebliche Gegenreaktionen von Branchenbeobachtern über die "unvernünftige und gierige" Gebühren für Geräte, die etwa siebenmal so hoch waren wie die Gebühren des MPEG LA. Zusammengenommen würde ein Gerät Lizenzen für 2,80 USD, achtundzwanzig Male so teuer wie AVC sowie Lizenzgebühren für den Inhalt benötigen. Dies führte zu Fordern nach "Inhaltsinhabern [zu] zusammen und stimmte zu, nicht von HEVC Advance zu lizenzieren".[56] Andere argumentierten, die Tarife könnten dazu führen, dass Unternehmen auf konkurrierende Standards wechseln wie z. Daala und VP9.[57]

Am 18. Dezember 2015 kündigte HEVC Advance Änderungen in den Lizenzgebühren an. Zu den Änderungen gehören eine Reduzierung der maximalen Lizenzgebühr für die Region 1 auf 2,03 USD pro Gerät, die Erstellung jährlicher Lizenzgebühren und eine Ausgabe von Lizenzgebühren auf Inhalte, die für Endbenutzer kostenlos sind. Die jährlichen Lizenzgebühren für ein Unternehmen beträgt 40 Millionen US -Dollar für Geräte, 5 Millionen US -Dollar für Inhalte und 2 Millionen US -Dollar für optionale Funktionen.[58]

Am 3. Februar 2016, Technicolor SA kündigte an, dass sie sich aus dem HEVC -Fortschritt zurückgezogen hatten Patentpool[59] und würde ihre HEVC -Patente direkt lizenzieren.[60] HEVC Advance zuvor wurde 12 Patente von Technicolor aufgeführt.[61] Technicolor kündigte an, dass sie am 22. Oktober 2019 wieder angeschlossen waren.[62]

Am 22. November 2016 kündigte HEVC Advance eine wichtige Initiative an, in der ihre Richtlinien überarbeitet wurden, um die Software -Implementierungen von HEVC direkt an mobile Verbrauchergeräte und lizenzfreie Computer -Computer zu verteilt, ohne eine Patentlizenz zu verlangen.[63]

Am 31. März 2017 kündigte Velos Media ihre HEVC -Lizenz an, die die wesentlichen Patente von Ericsson, Panasonic, Qualcomm Incorporated, Sharp und Sony abdeckt.[64]

Ab April 2019, Die MPEG La HEVC -Patentliste ist 164 Seiten lang.[65][66]

Patentinhaber

Die folgenden Organisationen haben derzeit die aktivsten Patente in den von HEVC -Patentpools aufgeführten HEVC -Pools Mpeg la und Hevc Fortschritt.

Organisation aktiv
Patente
Ref
Samsung Electronics 4249 [11]
General Electric (GE) 1127
M & K Holdings[12] 0907 [13]
Nippon Telegraph und Telefon (einschließlich Ntt Docomo)) 0878
JVC Kenwood 0628
Dolby Laboratories 0624 [11]
InfoBridge Pte. GmbH.[67] 0572 [13]
Mitsubishi Electric 0401 [11]
SK Telecom (einschließlich SK Planet)) 0380 [13]
Mediatek (durch Hfi Inc.) 0337 [11]
Sejong University 0330
KT Corp 0289 [13]
Philips 0230 [11]
Godo Kaisha IP -Brücke 0219
NEC Konzern 0219 [13]
Electronics and Telecommunications Research Institute (Etri) von Korea 0208
Canon Inc. 0180
Tagivan II 0162
Fujitsu 0144
Kyung Hee University 0103

Versionen

Versionen des HEVC/H.265-Standards unter Verwendung der ITU-T-Zulassungsdaten.[26]

  • Version 1: (13. April 2013) Erste genehmigte Version des HEVC/H.265 -Standards mit Haupt-, Main10- und Main -Standbilderprofilen.[36][37][38]
  • Version 2: (29. Oktober 2014) Zweite genehmigte Version des HEVC/H.265-Standards, der 21 Range-Erweiterungsprofile, zwei skalierbare Erweiterungsprofile und ein Multi-View-Erweiterungsprofil hinzufügt.[40][41][42]
  • Version 3: (29. April 2015) Dritte genehmigte Version des HEVC/H.265 -Standards, das das 3D -Hauptprofil hinzufügt.[43][44][45]
  • Version 4: (22. Dezember 2016) Viertes genehmigte Version des HEVC/H.265 -Standards, der sieben Bildschirminhaltscodierungs -Erweiterungsprofile, drei Extensionsprofile mit hohem Durchsatz und vier skalierbare Erweiterungsprofile hinzufügt.[68][48][49]
  • Version 5: (13. Februar 2018) Fünfte zugelassene Version des HEVC/H.265 im vorherigen Inhalt der Spezifikation.[69][70]
  • Version 6: (29. Juni 2019) Sechste zugelassene Version des HEVC/H.265 -Standards, der zusätzliche SEI -Nachrichten mit SEI -Manifest- und SEI -Präfix -Nachrichten sowie Korrekturen für verschiedene geringfügige Defekte im vorherigen Inhalt der Spezifikation hinzufügt.[69][71]
  • Version 7: (29. November 2019) Siebte zugelassene Version des HEVC/H.265 -Standards, der zusätzliche SEI -Nachrichten für Fisheye -Videoinformationen und kommentierte Regionen hinzufügt und auch Korrekturen für verschiedene geringfügige Defekte im vorherigen Inhalt der Spezifikation enthält.[69][72]
  • Version 8: Ab August 2021 befindet sich Version 8 im Status "Zusätzlicher Bewertungen", während Version 7 in Kraft ist.[69]

Implementierungen und Produkte

2012

Am 29. Februar 2012 beim 2012 Mobile Weltkongress, Qualcomm demonstrierte ein HEVC -Decoder auf einem Android -Tablet mit a Qualcomm Snapdragon S4 Dual-Core-Prozessor mit 1,5 GHz und zeigt H.264/MPEG-4 AVC- und HEVC-Versionen des gleichen Videoinhalts, der nebeneinander spielt. Bei dieser Demonstration zeigte HEVC Berichten zufolge eine Reduzierung von fast 50% Bitrate im Vergleich zu H.264/MPEG-4 AVC.[73]

2013

Am 11. Februar 2013 Forscher von MIT demonstrierte der weltweit erste veröffentlichte HEVC ASIC -Decoder an der Internationale Konferenz für Festkörperschaltungen (ISSCC) 2013.[74] Ihr Chip war in der Lage, einen 3840 × 2160p bei 30 fps Videostrom in Echtzeit zu entschlüsseln und unter 0,1 W Strom zu verbrauchen.[75][76]

Am 3. April 2013, Ateme kündigte die Verfügbarkeit der ersten Open -Source -Implementierung eines HEVC -Softwarists an, der auf dem OpenHEVC -Decoder und basierend GPAC Video -Player, die beide unter lizenziert sind LGPL. Der OpenHEVC -Decoder unterstützt das Hauptprofil von HEVC und kann 1080p bei 30 fps mit einer einzelnen Kern -CPU dekodieren.[77] Ein Live -Transcoder, der HEVC unterstützt und in Kombination mit dem GPAC -Video -Player verwendet wurde, wurde im April 2013 am Stand der NAB -Show angezeigt.[77][78]

Am 23. Juli 2013, Multicoreware angekündigt und machte das Quellcode verfügbar für die x265 HEVC -Encoder -Bibliothek unter der GPL V2 Lizenz.[79][80]

Am 8. August 2013, Nippon Telegraph und Telefon kündigte die Veröffentlichung ihres HEVC-1000 SDK-Software-Encoders an, das das Hauptprofil von 10, Auflösungen bis zu 7680 × 4320 und Frame-Raten von bis zu 120 fps unterstützt.[81]

Am 14. November 2013, Divx Entwickler veröffentlichten Informationen zur HEVC -Dekodierungsleistung unter Verwendung einer Intel i7 -CPU mit 3,5 GHz mit 4 Kernen und 8 Threads.[82] Der DIVX 10.1 Beta -Decoder war bei 720p, 101,5 fps bei 1080p und 29,6 fps bei 4K mit 210,9 fps fähig.[82]

Am 18. Dezember 2013, VIXS -Systeme Ankündigte Sendungen ihres Xcode (nicht mit Verwirrung mit Apples Xcode Ide für macOS) 6400 SOC war der erste SOC, der das Hauptprofil von 10 HEVC unterstützte.[83]

2014

Am 5. April 2014 zeigten in der NAB-Show, EBRISB VIDEO, Inc. und Altera Corporation einen FPGA-Akkelu Plattform.[84][85]

Am 13. August 2014, Ittiam -Systeme kündigt die Verfügbarkeit der dritten Generation H.265/HEVC Codec mit 4: 2: 2 12-Bit-Unterstützung an.[86]

Am 5. September 2014 die Blu-ray Disc Association kündigte an, dass der 4k Blu-Ray Disc Die Spezifikation würde die HEVC-kodierte 4K-Videos bei 60 fps unterstützen, die Rec. 2020 Farbraum, Hoher Dynamikbereich (Pq und Hlg) und 10-Bit Farbtiefe.[87][88] 4K-Blu-ray-Discs haben eine Datenrate von mindestens 50 Mbit/s und die Scheibenkapazität von bis zu 100 GB.[87][88] 4K Blu-ray-Discs und Spieler wurden 2015 oder 2016 zum Kauf erhältlich.[87][88]

Am 9. September 2014, Apfel kündigte die an iPhone 6 und iPhone 6 Plus die HEVC/H.265 für FaceTime über Mobilfunk unterstützen.[89]

Am 18. September 2014 veröffentlichte NVIDIA die GeForce GTX 980 (GM204) und GTX 970 (GM204), die einschließlich Nvidia Nvenc, der erste HEVC -Hardware -Encoder der Welt in einer diskreten Grafikkarte.[90]

Am 31. Oktober 2014, Microsoft bestätigte, dass Windows 10 wird HEVC unterstützen aus der SchachtelLaut einer Erklärung von Gabriel Aul, dem Leiter des Daten- und Fundamentals -Teams der Microsoft Operating Systems Group.[91][92] Windows 10 Technical Preview Build 9860 Support für HEVC und Support für Plattformebene für HEVC und Matroska.[93][94]

Am 3. November 2014, Android Lollipop wurde mit aus der Schachtel Unterstützung für HEVC verwenden Ittiam -Systeme'Software.[95]

2015

Am 5. Januar 2015 kündigte VIXS Systems den Xcode 6800 an, der als erster SoC das Hauptprofil von 12 von HEVC unterstützt.[96]

Am 5. Januar 2015 kündigte NVIDIA offiziell den Tegra X1 SoC mit der HEVC-Hardware-Dekodierung mit fester Funktionen an.[97][98]

Am 22. Januar 2015, Nvidia Veröffentlicht die GeForce GTX 960 (GM206), die den weltweit ersten vollständigen Funktion HEVC Main/Main10 -Hardware -Decoder in einer diskreten Grafikkarte enthält.[99]

Am 23. Februar 2015, moderne Mikrogeräte (AMD) kündigte an, dass ihre UVD ASIC in der gefunden werden CARRIZO APUS wäre der erste X86 -basierte CPUs, der einen HEVC -Hardware -Decoder hat.[100]

Am 27. Februar 2015, VLC Media Player Version 2.2.0 wurde mit robuster Unterstützung der HEVC -Wiedergabe veröffentlicht. Die entsprechenden Versionen auf Android und iOS können auch HEVC spielen.

Am 31. März 2015 kündigte Vitec das MGW-ACE an, das der erste 100% hardwarebasierte tragbare HEVC-Encoder war, das mobile HEVC-Codierung bietet.[101]

Am 5. August 2015 startete Intel Skylake Produkte mit vollständiger Fixfunktion Main/8-Bit-Dekodierung/-codierung und Hybrid/partiell Main10/10-Bit-Decodierung.

Am 9. September 2015 Apfel kündigte die an Apple A9 Chip, zuerst in der verwendet iPhone 6s, sein erster Prozessor mit einem Hardware -HEVC -Decoder, der Main 8 und 10 unterstützt iOS 11 2017.[102]

2016

Am 11. April 2016 wurde die Unterstützung der vollständigen HEVC (H.265) im neuesten Ankündigung angekündigt Mythtv Version (0,28).[103]

Am 30. August 2016, Intel offiziell bekannt gegebenKaby Lake) Produkte mit Vollfunktion HEVC Main10 Hardware Decoding Support.[104]

Am 7. September 2016 Apfel kündigte die an Apple A10 Chip, zuerst in der verwendet iPhone 7, der einen Hardware -HEVC -Encoder enthielt, der Main 8 und 10 unterstützte iOS 11 2017.[102]

Am 25. Oktober 2016, Nvidia Veröffentlicht die GeForce GTX 1050TI (GP107) und GeForce GTX 1050 (GP107), die die vollständige Funktion mit fester Funktion HEVC Main10/Main12 -Hardware -Decoder enthält.

2017

Am 5. Juni 2017, Apfel kündigte HEVC H.265 -Unterstützung in MacOS High Sierra, iOS 11, tvos,[105] HTTP Live Streaming[106] und Safari.[107][108]

Am 25. Juni 2017, Microsoft veröffentlichte eine kostenlose HEVC -App -Erweiterung für Windows 10Aktivieren Sie einige Windows 10 -Geräte mit HEVC -Dekodierungshardware zum Abspielen von Videos mit dem HEVC -Format in jeder App.[109]

Am 19. September 2017 wurde Apple veröffentlicht iOS 11 und TVOS 11 mit HEVC -Codierung und Dekodierungsunterstützung.[110][105]

Am 25. September 2017 wurde Apple veröffentlicht MacOS High Sierra mit HEVC -Codierung und Dekodierungsunterstützung.

Am 28. September 2017, GoPro veröffentlichte die Hero6 Black Action Camera mit 4K60p HEVC -Video -Codierung.[111]

Am 17. Oktober 2017, Microsoft Entfernen Sie die HEVC -Dekodierungsunterstützung von Windows 10 mit dem Update von Version 1709 Herbst, sodass HEVC stattdessen als separater, bezahlter Download im Microsoft Store verfügbar ist.[112]

Am 2. November 2017, Nvidia Veröffentlicht das GeForce GTX 1070 TI (GP104), der die vollständige Funktion mit fester Funktion HEVC Main10/Main12 -Hardware -Decoder enthält.

2018

Am 20. September 2018, Nvidia Veröffentlicht die GeForce RTX 2080 (TU104), die die vollständige Funktion mit fester Funktion HEVC Main 4: 4: 4 12 Hardware -Decoder enthält.

Browserunterstützung

HEVC ist in diesen Webbrowsern implementiert:

  • Android -Browser (seit Version 5 ab November 2014)[113]
  • Safari (Seit Version 11 ab September 2017)[114]

Im Mai 2021 konnten schätzungsweise 18% der auf Desktop- und Notebook -Systeme verwendeten Browser HEVC -Videos in HTML5 -Webseiten abspielen, basierend auf Daten von StatCounter.[115]

Betriebssystemunterstützung

HEVC -Unterstützung durch verschiedene Betriebssysteme
Microsoft Windows Mac OS BSD / Linux Android OS iOS
Codec -Unterstützung Add-On erforderlich Ja Add-On erforderlich Ja Ja
Containerunterstützung MP4 (.mp4, .m4v)

QuickTime -Dateiformat (.Mov)Matroska (.mkv)

MP4 (.mp4, .m4v)

QuickTime -Dateiformat (.Mov)

MP4 (.mp4, .m4v)

QuickTime -Dateiformat (.Mov)Matroska (.mkv)

MP4 (.mp4, .m4v)

Matroska (.mkv)

MP4 (.mp4, .m4v)

QuickTime -Dateiformat (.Mov)

Anmerkungen - Unterstützung in Windows 10 Version 1507.

- Die integrierte Unterstützung wurde aufgrund der Lizenzkosten in Windows 10 Version 1709 entfernt. Das HEVC -Videoerweiterungen Add-On kann im Microsoft Store erworben werden, um die HEVC-Wiedergabe in der Standard-Media Player-App zu aktivieren Microsoft Movies & TV.[112]

Unterstützung in macOS 10.13 High Sierra eingeführt[116] Aus Lizenzgründen muss ein externes Plugin installiert werden, um die HEVC -Wiedergabe unter Linux zu ermöglichen.[117] Unterstützung in Android 5.0 eingeführt[113] Unterstützung eingeführt in iOS 11.0[118]

Codierungseffizienz

Blockdiagramm von HEVC

Das Design der meisten Videocodierungsstandards zielt hauptsächlich darauf ab, die höchste Codierungseffizienz zu haben. Die Codierungseffizienz ist die Fähigkeit, Videos mit der niedrigstmöglichen Bitrate zu codieren und gleichzeitig ein bestimmtes Videoqualitätsniveau beizubehalten. Es gibt zwei Standardmethoden, um die Codierungseffizienz eines Video -Codierungsstandards zu messen, die eine objektive Metrik verwenden sollen, wie z. Peak-Signal-Rausch-Verhältnis (PSNR) oder subjektive Bewertung der Videoqualität. Die subjektive Bewertung der Videoqualität wird als die wichtigste Möglichkeit, einen Video -Codierungsstandard zu messen, da Menschen die Videoqualität subjektiv wahrnehmen.[119]

HEVC profitiert von der Verwendung größerer Codierungsbaumeinheit (CTU) Größen. Dies wurde in PSNR-Tests mit einem HM-8.0 HEVC-Encoder gezeigt, bei dem es gezwungen war, progressiv kleinere CTU-Größen zu verwenden. Für alle Testsequenzen wurde im Vergleich zu einer 64 × 64 -CTU -Größe gezeigt, dass die HEVC -Bitrate bei gezwungener Verwendung einer Größe von 32 × 32 CTU um 2,2% erhöht und bei gezwungener Verwendung von 16 × um 11,0% erhöht wurde 16 CTU -Größe. In der Klasse -A -Testsequenzen, in der die Auflösung des Videos 2560 × 1600 betrug, wurde gezeigt und erhöhte sich um 28,2%, wenn sie gezwungen sind, eine 16 × 16 CTU -Größe zu verwenden. Die Tests zeigten, dass große CTU -Größen die Codierungseffizienz erhöhen und gleichzeitig die Dekodierungszeit verkürzen.[119]

Das HEVC-Hauptprofil (MP) wurde in der Codierungseffizienz mit H.264/MPEG-4 AVC High Profile (HP) verglichen. MPEG-4 Erweitertes einfaches Profil (ASP), H.263 Hoher Latenzprofil (HLP) und H.262/MPEG-2 Hauptprofil (MP). Die Videocodierung wurde für Unterhaltungsanwendungen durchgeführt, und zwölf verschiedene Bitrate wurden für die neun Video-Testsequenzen mit einem HM-8.0-HEVC-Encoder hergestellt. Von den neun Video -Testsequenzen waren fünf bei HD -Auflösung, während vier bei waren WVGA (800 × 480) Auflösung. Die Bitrate-Reduktionen für HEVC wurden basierend auf PSNR mit HEVC ermittelt, wobei HEVC eine Bitrate-Reduzierung von 35,4% gegenüber H.264/MPEG-4 AVC HP und 63,7% im Vergleich zu MPEG-4 ASP, 65,1% im Vergleich zu H.263 HLP und 70,8% im Vergleich zu H.262/MPEG-2 MP.[119]

HEVC MP wurde auch mit H.264/MPEG-4 AVC HP für subjektive Videoqualität verglichen. Die Videocodierung wurde für Unterhaltungsanwendungen durchgeführt, und vier verschiedene Bitrate wurden für neun Video-Testsequenzen mit einem HM-5.0-HEVC-Encoder hergestellt. Die subjektive Bewertung erfolgte zu einem früheren Zeitpunkt als im PSNR -Vergleich und verwendete daher eine frühere Version des HEVC -Encoders mit etwas geringer Leistung. Die Bitrate -Reduzierungen wurden basierend auf der subjektiven Bewertung verwendet Mittelwert Werte. Die subjektive Bitrate-Reduktion für HEVC-MP im Vergleich zu H.264/MPEG-4 AVC HP betrug 49,3%.[119]

École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) führte eine Studie zur Bewertung der subjektiven Videoqualität von HEVC bei Auflösungen durch, die höher als HDTV sind. Die Studie wurde mit drei Videos mit Auflösungen von 3840 × 1744 bei 24 fps, 3840 × 2048 bei 30 fps und 3840 × 2160 bei 30 fps durchgeführt. Die fünf Sekunden -Videosequenzen zeigten Menschen auf einer Straße, dem Verkehr und einer Szene aus dem Open Source computeranimiert Film SINTEL. Die Videosequenzen wurden an fünf verschiedenen Bitraten unter Verwendung des HM-6.1.1 HEVC-Encoders und dem JM-18.3 H.264/MPEG-4 AVC-Encoder codiert. Die subjektiven Bitrate -Reduzierungen wurden auf der Grundlage der subjektiven Bewertung unter Verwendung der mittleren Meinungsbewertungswerte bestimmt. In der Studie wurde HEVC-MP mit H.264/MPEG-4 AVC HP verglichen und zeigte, dass für HEVC-MP die durchschnittliche Bitrate-Reduktion auf der Grundlage von PSNR 44,4%betrug, während die durchschnittliche Bitrate-Reduktion auf der Grundlage der subjektiven Videoqualität 66,5%betrug.[120][121][122][123]

In einem im April 2013 veröffentlichten HEVC-Leistungsvergleich wurden das HEVC-MP und das Haupt 10-Profil (M10P) mit H.264/MPEG-4 AVC HP und High 10-Profil (H10P) unter Verwendung von 3840 × 2160-Videosequenzen verglichen. Die Videosequenzen wurden mit dem HM-10.0 HEVC-Encoder und dem JM-18.4 H.264/MPEG-4 AVC-Encoder codiert. Die durchschnittliche Bitrate -Reduzierung basierend auf PSNR betrug 45% für Zwischenrahmen Video.

In einem im Dezember 2013 veröffentlichten Video-Encoder-Vergleich wurde der HM-10.0 HEVC-Encoder mit dem verglichen x264 Encoder (Version R2334) und die VP9 Encoder (Version V1.2.0-3088-GA81BD12). Der Vergleich verwendete die Bjøntegaard-Delta-Bit-Rate-Messmethode (BD-BR), bei der negative Werte zeigen, wie viel niedriger die Bitrate reduziert wird, und positive Werte zeigen, wie viel die Bitrate für dieselbe PSNR erhöht wird. Im Vergleich hatte der HM-10.0 HEVC-Encoder die höchste Codierungseffizienz und im Durchschnitt, um die gleiche objektive Qualität zu erhalten Um 79,4%.[124]

Subjektiver Video Performance -Vergleich[125]
Video
Codierung
Standard
Durchschnittliche Bitrate Reduzierung
verglichen mit H.264/MPEG-4 AVC HP
480p 720p 1080p 2160p
HEVC 52% 56% 62% 64%

In einem im Mai 2014 veröffentlichten subjektiven Video-Performance-Vergleich verglich das JCT-VC das HEVC-Hauptprofil mit dem H.264/MPEG-4 AVC High Profile. Der Vergleich verwendete mittlere Meinungsbewertungswerte und wurde von der durchgeführt BBC und die Universität Schottland. Die Videosequenzen wurden unter Verwendung des HM-2.1-HEVC-Encoders und dem JM-18,5 H.264/MPEG-4 AVC-Encoder codiert. Der Vergleich verwendete einen Bereich von Auflösungen und die durchschnittliche Bitrate -Reduzierung für HEVC betrug 59%. Die durchschnittliche Bitrate -Reduzierung für HEVC betrug 52% für 480p, 56% für 720p, 62% für 1080p und 64% für 4K UHD.[125]

In einem subjektiven Video-Codec-Vergleich, der im August 2014 von der EPFL veröffentlicht wurde, wurde der HM-15,0 HEVC-Encoder mit dem VP9 1.2.0–5183-Encoder und dem JM-18,8 H.264/MPEG-4 AVC-Encoder verglichen. Vier 4K -Auflösungssequenzen wurden mit fünf verschiedenen Bitraten codiert, wobei die Encoder eine Intra -Periode von einer Sekunde verwenden. Im Vergleich hatte der HM-15,0 HEVC-Encoder die höchste Codierungseffizienz, und im Durchschnitt konnte die Bitrate bei der gleichen subjektiven Qualität im Vergleich zum VP9 1.2.0–5183-Encoder um 49,4% reduziert werden und könnte verringert werden um 52,6% gegenüber dem JM-18,8 H.264/MPEG-4 AVC-Encoder.[126][127][128]

Im August 2016, Netflix veröffentlichte die Ergebnisse einer groß angelegten Studie, in der der führende Open-Source-HEVC-Encoder verglichen wurde. x265mit dem führenden Open-Source-AVC-Encoder, x264 und die Referenz VP9 Encoder, libvpx.[129] Unter Verwendung ihres fortschrittlichen Video -Multimethod Assessment Fusion (VMAF) -Messwerkzeugs (VMAF) stellte Netflix fest, dass X265 eine identische Qualität mit Bitraten von 35,4% bis 53,3% niedriger als X264 und zwischen 17,8% und 21,8% unter VP9 lieferte.[130]

Merkmale

HEVC wurde entwickelt, um die Codierungseffizienz im Vergleich zu H.264/MPEG-4 AVC HP erheblich zu verbessern, d. H. Um zu reduzieren Bitrate Anforderungen um die Hälfte mit vergleichbar Bildqualitätauf Kosten einer erhöhten rechnerischen Komplexität.[15] HEVC wurde so konzipiert, dass Videoinhalte ein Datenkomprimierungsverhältnis von bis zu 1000: 1 haben.[131] Abhängig von den Anwendungsanforderungen können HEVC -Encoder die Komplexität der Rechenkomplexität, die Kompressionsrate, die Robustheit gegenüber Fehlern und die Codierungsverzögerungszeit eintauschen.[15] Zwei der wichtigsten Merkmale, bei denen HEVC im Vergleich zu H.264/MPEG-4 AVC verbessert wurde, war Unterstützung für Video mit höherer Auflösung und verbesserte parallele Verarbeitungsmethoden.[15]

HEVC richtet sich an HDTV-Displays der nächsten Generation und Inhaltserfassungssysteme, die sich vorstellen progressiv gescannt Bildraten und Auflösungen anzeigen aus Qvga (320 × 240) zu 4320p (7680 × 4320) sowie eine verbesserte Bildqualität in Bezug auf Geräuschpegel, Farbräume, und Dynamikbereich.[23][132][133][134]

Videocodierungsschicht

Die HEVC -Video -Codierungsschicht verwendet den gleichen "hybriden" Ansatz, der in allen modernen Videostandards verwendet wird, beginnend mit H.261Da es insofern inter-/intra-picture-Vorhersage und 2D-Transformationskodierung verwendet wird.[15] Ein HEVC-Encoder wird zunächst fortgesetzt, indem ein Bild für das erste Bild oder das erste Bild eines Zufallszugriffspunkts in blockförmige Regionen aufgeteilt wird, das die Vorhersage von Intra-Bild verwendet.[15] Die Vorhersage von Intra-Picture ist, wenn die Vorhersage der Blöcke im Bild nur auf den Informationen in diesem Bild basiert.[15] Für alle anderen Bilder wird die Vorhersage zwischen den Immobilien verwendet, in denen Vorhersageinformationen aus anderen Bildern verwendet werden.[15] Nachdem die Vorhersagemethoden fertig sind und das Bild durch die Schleifenfilter geht, wird die endgültige Bilddarstellung im dekodierten Bildpuffer gespeichert.[15] Bilder, die im dekodierten Bildpuffer gespeichert sind, können für die Vorhersage anderer Bilder verwendet werden.[15]

HEVC wurde mit der Idee entwickelt, dass Laufende kontrolle Video würde verwendet und keine Codierungswerkzeuge wurden speziell für hinzugefügt Interlaced Video.[15] Interessante Codierungswerkzeuge wie Mbaff und Paff werden in HEVC nicht unterstützt.[135] HEVC sendet stattdessen Metadaten Das zeigt, wie das Interlaced -Video gesendet wurde.[15] Interlaced Video kann entweder durch Codierung jedes Frame als separates Bild oder durch Codierung jedes Feldes als separates Bild gesendet werden.[15] Für Interlaced Video kann HEVC mithilfe von Sequence Adaptive Frame Field (SEFF) zwischen Frame -Codierung und Feldcodierung ändern, wodurch der Codierungsmodus für jede Videosequenz geändert werden kann.[136] Auf diese Weise kann Interlader -Video mit HEVC gesendet werden, ohne dass Spezialverletzte Decodierungsprozesse zu HEVC -Decodern hinzugefügt werden müssen.[15]

Farbräume

Der HEVC -Standard unterstützt Farbräume wie generischer Film, Ntsc, KUMPEL, Rec. 601, Rec. 709, Rec. 2020, Rec. 2100, SMPTE 170m, SMPTE 240 m, SRGB, Sycc, xvycc, Xyzund extern angegebene Farbräume.[26] HEVC unterstützt Farbcodierungsdarstellungen wie z. RGB, YCBCR, und Ycocg.[26]

Codierungswerkzeuge

Codierungsbaumeinheit

HEVC ersetzt 16 × 16 Pixel Makroblocks, die mit früheren Standards verwendet wurden, mit Codierungsbaumeinheiten (CTUs), die größere Blockstrukturen von bis zu 64 × 64 Proben verwenden können und das Bild besser in variable Größe Strukturen unterteilt.[15][137] HEVC unterteilt das Bild zunächst in CTUs, das 64 × 64, 32 × 32 oder 16 × 16 sein kann, wobei eine größere Pixelblockgröße normalerweise die Codierungseffizienz erhöht.[15]

Inverse Transformationen

HEVC gibt vier Größen (TUS) von 4 × 4, 8 × 8, 16 × 16 und 32 × 32 an, um den Vorhersagerest zu codieren.[15] Ein CTB kann rekursiv in 4 oder mehr TUS aufgeteilt werden.[15] TUs verwenden Integer -Basisfunktionen basierend auf dem Diskrete Cosinus -Transformation (DCT).[15][2] Zusätzlich werden 4 × 4 Luma -Transformationsblöcke, die zu einer intra -codierten Region gehören Diskrete Sinustransformation (DST).[15] Dies liefert eine Reduzierung von Bitrate um 1%, wurde jedoch aufgrund der marginalen Vorteile für die anderen Transformationsfälle auf 4 × 4 Luma -Transformationsblöcke beschränkt.[15] Chroma verwendet die gleichen TU -Größen wie Luma, sodass für Chroma keine 2 × 2 -Transformation vorliegt.[15]

Parallelverarbeitungswerkzeuge

  • Fliesen ermöglichen es, dass das Bild in ein Raster rechteckiger Regionen unterteilt wird, die unabhängig voneinander dekodiert/codiert werden können. Der Hauptzweck von Fliesen besteht darin, eine parallele Verarbeitung zu ermöglichen.[15] Fliesen können unabhängig dekodiert werden und können sogar einen zufälligen Zugriff auf bestimmte Regionen eines Bildes in einem Videostream ermöglichen.[15]
  • Wellenfront Parallel Processing (WPP) ist, wenn ein Schicht in CTU -Reihen unterteilt ist, in denen die erste Zeile normal dekodiert wird, aber jede zusätzliche Zeile erfordert, dass in der vorherigen Zeile Entscheidungen getroffen werden.[15] WPP verfügt über den Entropie -Encoder verwenden Informationen aus der vorhergehenden Zeile von CTUs und ermöglicht eine Methode zur parallele Verarbeitung, die eine bessere Komprimierung als Kacheln ermöglicht.[15]
  • Fliesen und WPP sind erlaubt, aber optional.[15][26] Wenn Fliesen vorhanden sind, müssen sie mindestens 64 Pixel hoch und 256 Pixel breit sein, mit einer pegelspezifischen Grenze für die Anzahl der zulässigen Kacheln.[15][26]
  • Scheiben können größtenteils unabhängig voneinander dekodiert werden, wobei der Hauptzweck von Kacheln bei Datenverlust im Video-Stream die Neusynchronisation ist.[15] Schnitte können als in sich geschlossene in dieser Vorhersage definiert werden.[15] Wenn die In-Loop-Filterung jedoch auf einem Bild durchgeführt wird, sind möglicherweise Informationen über Slice-Grenzen erforderlich.[15] Slices werden in der Reihenfolge des Raster -Scans ctus dekodiert, und für Scheiben wie I -Typen, P -Typen oder B -Typen können verschiedene Codierungstypen verwendet werden.[15]
  • Abhängige Scheiben können Daten, die sich mit Fliesen oder WPP beziehen, schneller vom System zugegriffen werden, als wenn die gesamte Scheibe dekodiert werden musste.[15] Der Hauptzweck abhängiger Schnitte besteht darin, aufgrund seiner niedrigeren Latenz eine Video-Codierung mit niedrigem Delay zu ermöglichen.[15]

Andere Codierungswerkzeuge

Entropie -Codierung

HEVC verwendet a Kontext-adaptive binäre arithmetische Kodierung (CABAC) Algorithmus, der CABAC in H.264/MPEG-4 AVC grundlegend ähnlich ist.[15] CABAC ist die einzige Entropie-Encoder-Methode, die in HEVC zulässig ist, während zwei Entropie-Encoder-Methoden von H.264/MPEG-4 AVC zulässig sind.[15] CABAC und die Entropie-Codierung der Transformationskoeffizienten in HEVC wurden für einen höheren Durchsatz als H.264/MPEG-4 AVC ausgelegt,[138] Bei der Aufrechterhaltung einer höheren Komprimierungseffizienz für größere Transformationsblockgrößen relativ zu einfachen Erweiterungen.[139] Beispielsweise wurde die Anzahl der kontextcodierten Behälter um 8 × reduziert und der CABAC-Bypass-Modus wurde in Bezug auf sein Design verbessert, um den Durchsatz zu erhöhen.[15][138][140] Eine weitere Verbesserung mit HEVC besteht darin, dass die Abhängigkeiten zwischen den codierten Daten geändert wurden, um den Durchsatz weiter zu erhöhen.[15][138] Die Kontextmodellierung in HEVC wurde ebenfalls verbessert, so dass CABAC einen Kontext besser auswählen kann, der die Effizienz im Vergleich zu H.264/MPEG-4 AVC erhöht.[15]

Intra -Vorhersage
HEVC hat 33 Intra -Vorhersagemodi

HEVC gibt 33 Richtmodi für die Intra-Vorhersage im Vergleich zu den 8 Richtungsmodi für die durch H.264/MPEG-4 AVC festgelegte Intra-Vorhersage an.[15] HEVC legt auch die DC -Intra -Vorhersage- und planaren Vorhersagemodi fest.[15] Der DC -Intra -Vorhersagemodus erzeugt einen Mittelwert durch Mittelung von Referenzproben und kann für flache Oberflächen verwendet werden.[15] Der planare Vorhersagemodus in HEVC unterstützt alle in HEVC definierten Blockgrößen, während der planare Vorhersagemodus in H.264/MPEG-4 AVC auf eine Blockgröße von 16 × 16 Pixel begrenzt ist.[15] Die Intra -Vorhersagemodi verwenden Daten aus benachbarten Vorhersageblöcken, die zuvor aus demselben Bild dekodiert wurden.[15]

Bewegungskompensation

Für die Interpolation von fraktionalen Luma-Probenpositionen verwendet HEVC eine trennbare Anwendung einer eindimensionalen Interpolation mit einer Interpolation mit 8-TAP-Filter oder Viertelprobe mit einem 7-TAP-Filter, während im Vergleich H.264/MPEG-4 AVC im Vergleich Verwendet einen zweistufigen Prozess, der zuerst Werte an Positionen mit halber Stichprobe unter Verwendung trennbarer eindimensionaler 6-TAP lineare Interpolation zwischen Werten an der nahe gelegenen Halbprobe-Positionen, um Werte in Positionen der Viertelprobe zu generieren.[15] HEVC hat die Präzision aufgrund des längeren Interpolationsfilters und der Beseitigung des Zwischenrundungsfehlers verbessert.[15] Für 4: 2: 0-Video werden die Chroma-Proben mit trennbarem eindimensionalen 4-TAP bilinearer Filter (Auch mit Präzision der achten Stichprobe).[15]

Wie bei H.264/MPEG-4 AVC kann die gewichtete Vorhersage in HEVC entweder mit einem Vorhut verwendet werden (bei dem ein einzelner Vorhersagewert verwendet wird) oder der Bivorhersage (in der die Vorhersagewerte aus zwei Vorhersageblöcken kombiniert werden)) .[15]

Bewegungsvektorvorhersage

HEVC definiert a unterzeichnet 16-Bit-Bereich sowohl für horizontale als auch für vertikale Bewegungsvektoren (MVs).[26][141][142][143] Dies wurde zu HEVC beim HEVC -Treffen im Juli 2012 mit den MVLX -Variablen hinzugefügt.[26][141][142][143] HEVC Horizontal/vertikale MVs haben einen Bereich von –32768 bis 32767 Viertelpixel Die von HEVC verwendete Präzision ermöglicht einen MV -Bereich von –8192 bis 8191,75 Luma -Proben.[26][141][142][143] Dies ist im Vergleich zu H.264/MPEG-4 AVC, der einen horizontalen MV-Bereich von –2048 bis 2047,75 LUMA-Proben und einen vertikalen MV-Bereich von –512 bis 511,75 LUMA-Proben ermöglicht.[142]

HEVC ermöglicht zwei MV -Modi, die Advanced Motion Vector Prediction (AMVP) und den Zusammenführungsmodus sind.[15] AMVP verwendet Daten aus dem Referenzbild und kann auch Daten aus benachbarten Vorhersageblöcken verwenden.[15] Der Zusammenführungsmodus ermöglicht es, dass die MVs von benachbarten Vorhersageblöcken vererbt werden.[15] Der Merge-Modus in HEVC ähnelt den Modi "übersprungen" und "direkter" Bewegungsinferenzmodi in H.264/MPEG-4 AVC, jedoch mit zwei Verbesserungen.[15] Die erste Verbesserung ist, dass HEVC Indexinformationen verwendet, um einen von mehreren verfügbaren Kandidaten auszuwählen.[15] Die zweite Verbesserung ist, dass HEVC Informationen aus der Referenzbildliste und dem Referenzbildindex verwendet.[15]

Schleifenfilter

HEVC gibt zwei Schleifenfilter an, die nacheinander mit dem angewendet werden, mit dem Entblockerfilter (DBF) angewendet und der SAO -Filter (Anpassungsversetz), der anschließend angewendet wurde.[15] Beide Schleifenfilter werden in der Vorhersageschleife zwischen-impicture angewendet, d. H. Das gefilterte Bild wird im decodierten Bildpuffer (DPB) als Referenz für die Vorhersage zwischen den Immobilien gespeichert.[15]

Entblockerfilter

Das DBF ähnelt dem, das von H.264/MPEG-4 AVC verwendet wird, jedoch mit einem einfacheren Design und einer besseren Unterstützung für die parallele Verarbeitung.[15] In HEVC gilt das DBF nur für ein 8 × 8-Probenraster, während mit H.264/MPEG-4 AVC der DBF für ein 4 × 4-Probenraster gilt.[15] DBF verwendet ein 8 × 8 -Probengitter, da es keinen merklichen Abbau verursacht und die parallele Verarbeitung signifikant verbessert, da der DBF keine kaskadierenden Wechselwirkungen mit anderen Vorgängen mehr verursacht.[15] Eine weitere Änderung ist, dass HEVC nur drei DBF -Stärken von 0 bis 2 zulässt.[15] HEVC verlangt außerdem, dass das DBF zunächst die horizontale Filterung für vertikale Kanten auf das Bild anwendet und erst danach die vertikale Filterung für horizontale Kanten auf das Bild anwendet.[15] Dadurch können mehrere parallele Threads für den DBF verwendet werden.[15]

Probe adaptiver Offset

Der SAO -Filter wird nach dem DBF angewendet und ist so konzipiert, dass die ursprünglichen Signalamplituden eine bessere Rekonstruktion ermöglichen, indem in einem gespeicherten Offsets angewendet werden Nachschlagwerk im Bitstream.[15][144] Pro CTB Der SAO -Filter kann in einem von zwei Modi deaktiviert oder angewendet werden: Edge -Offset -Modus oder Bandversetzmodus.[15][144] Der Edge -Offset -Modus arbeitet, indem der Wert einer Probe mit zwei seiner acht Nachbarn unter Verwendung eines von vier Richtungsgradientenmustern verglichen wird.[15][144] Basierend auf einem Vergleich mit diesen beiden Nachbarn wird die Stichprobe in eine von fünf Kategorien eingeteilt: minimal, maximal, eine Kante mit der Stichprobe mit dem niedrigeren Wert, einer Kante mit der Stichprobe mit höherem Wert oder monotonisch.[15][144] Für jede der ersten vier Kategorien wird ein Offset angewendet.[15][144] Der Band -Offset -Modus wendet einen Versatz an, der auf der Amplitude einer einzelnen Probe basiert.[15][144] Eine Probe wird durch seine Amplitude in eine von 32 Bändern eingeteilt (Histogramm Behälter).[15][144] Offsets werden für vier aufeinanderfolgende 32 Bänder angegeben, da in flachen Bereichen, die anfälligen Artefakten sind, die Stichprobenamplituden in einer geringen Reichweite tendenziell angehoben werden.[15][144] Der SAO -Filter wurde entwickelt, um die Bildqualität zu erhöhen, die Streifenartefakte zu reduzieren und zu reduzieren Artefakte klingeln.[15][144]

Reichweiterungen

Reichweitenverlängerungen in MPEG sind zusätzliche Profile, Ebenen und Techniken, die die Bedürfnisse über die Verbraucher -Video -Wiedergabe hinaus unterstützen:[26]

  • Profile, die Bit -Tiefen über 10 und unterschiedlich unterstützen Luma/Chroma Bitstiefen.
  • Intra-Profile, wenn die Dateigröße viel weniger wichtig ist als zufällige Dekodierungsgeschwindigkeit.
  • Noch Bildprofile, die die Grundlage von bilden Hocheffizienz -Bilddateiformat, ohne die Bildgröße oder Komplexität (Stufe 8.5). Im Gegensatz zu allen anderen Ebenen ist keine minimale Decoderkapazität erforderlich, nur eine Best-Effort mit angemessenem Fallback.

Innerhalb dieser neuen Profile wurden verbesserte Codierungsfunktionen erhöht, von denen viele effiziente Bildschirmcodierung oder Hochgeschwindigkeitsverarbeitung unterstützen:

  • Persistierende Reisanpassung, eine allgemeine Optimierung der Entropie -Codierung.
  • Höhere Präzision gewichtete Vorhersage in hohen Tiefen.[145]
  • Cross-Component-Vorhersage, die den Unvollkommenen ermöglichen YCBCR Farbdektorrelation, um die Luma (oder g) übereinstimmen zu lassen, dass die vorhergesagten Chroma (oder R/B) übereinstimmt, was zu einem Gewinn von bis zu 7% für YCBCR 4: 4: 4 und bis zu 26% für RGB -Video führt. Besonders nützlich für die Bildschirmcodierung.[145][146]
  • Intra-Glättungsregelung, sodass der Encoder die Glättung anstelle von pro Fram ein- oder ausschalten kann.
  • Modifikationen von Transformation Skip:
    • Restwert DPCM (RDPCM), sobald optimaler Codierung von Restdaten, im Vergleich zum typischen Zick-Zack.
    • Blockgrößenflexibilität, Stützung der Blockgrößen bis zu 32 × 32 (gegenüber nur 4 × 4 Transformation Überspringen Unterstützung in Version 1).
    • 4 × 4 -Rotation für potenzielle Effizienz.
    • Transformieren Sie den Kontext überspringen, aktivieren DCT und RDPCM -Blöcke, um einen separaten Kontext zu tragen.
  • Erweiterte Präzisionsverarbeitung, die ein niedriges Bit-Tiefen-Video etwas genauerer Decodierung ergibt.
  • CABAC -Bypass -Ausrichtung, eine Dekodierungsoptimierung, die für den hohen Durchsatz 4: 4: 4 16 Intra -Profil spezifisch ist.

HEVC Version 2 fügt mehrere SEI -Nachrichten (Supplemental Enhancement Information) hinzu:

  • Farbverformung: Zuordnen eines Farbraums auf einen anderen.[147]
  • Kniefunktion: Hinweise zum Umwandeln zwischen dynamischen Bereichen, insbesondere von HDR in SDR.
  • Mastering Display Farbvolumen
  • Zeitcode für Archivzwecke

Bildschirminhaltscodierungsweiterungen

Weitere Optionen für Codierungswerkzeuge wurden im Entwurf des Entwurfs der Bildschirminhaltscodierung (SCC) erweitert.[148]

  • Adaptive Farbtransformation.[148]
  • Anpassungsbewegungsvektorauflösung.[148]
  • Intra -Blockkopieren.[148]
  • Palettenmodus.[148]

Die ITU-T-Version des Standards, die die SCC-Erweiterungen (genehmigt im Dezember 2016 und veröffentlicht und im März 2017 veröffentlicht) hinzugefügt wurde, fügte Unterstützung für die hinzu Hybrid log -gamma (HLG) Übertragungsfunktion und die ICTCP Farbmatrix.[68] Dies ermöglicht es der vierten Version von HEVC, beide HDR -Übertragungsfunktionen zu unterstützen Rec. 2100.[68]

Die vierte Version von HEVC fügt mehrere SEI -Nachrichten (Supplemental Enhancement Information) hinzu, einschließlich:

  • Informationen zur Alternativübertragungsmerkmale Informationen SEI -Nachricht enthält Informationen zum Vorzug Übertragungsfunktion benutzen.[148] Der primäre Anwendungsfall dafür wäre, HLG -Videos auf eine Weise zu liefern, die es wäre rückwärtskompatibel mit Legacy -Geräten.[149]
  • Umgebungsumgebung SEI -Nachrichten um Ambient Viewing bietet Informationen zum Umgebungsbeleuchtung der Betrachtungsumgebung, mit der das Video autorisiert wurde.[148][150]

Profile

Feature Support in einigen der Videoprofile[26]
Feature Version 1 Version 2
Hauptsächlich Haupt 10 Haupt 12 Hauptsächlich
4: 2: 2 10
Hauptsächlich
4: 2: 2 12
Hauptsächlich
4: 4: 4
Hauptsächlich
4: 4: 4 10
Hauptsächlich
4: 4: 4 12
Hauptsächlich
4: 4: 4 16 16
Intra
Bitstiefe 8 8 bis 10 8 bis 12 8 bis 10 8 bis 12 8 8 bis 10 8 bis 12 8 bis 16
Chroma -Probenahme Formate 4: 2: 0 4: 2: 0 4: 2: 0 4: 2: 0//
4: 2: 2
4: 2: 0//
4: 2: 2
4: 2: 0//
4: 2: 2/
4: 4: 4
4: 2: 0//
4: 2: 2/
4: 4: 4
4: 2: 0//
4: 2: 2/
4: 4: 4
4: 2: 0//
4: 2: 2/
4: 4: 4
4: 0: 0 ((Einfarbig)) Nein Nein Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
Hohe Präzision gewichtete Vorhersage Nein Nein Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
Chroma QP -Offset -Liste Nein Nein Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja
Cross-Component-Vorhersage Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Intra -Glättungsbeschaffung Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Anhaltende Reisanpassung Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
RDPCM implizit/explizit Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Transformieren Sie die Blockgrößen über 4 × 4 Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Transformieren Sie den Kontext/die Rotation überspringen Nein Nein Nein Nein Nein Ja Ja Ja Ja
Erweiterte Präzisionsverarbeitung Nein Nein Nein Nein Nein Nein Nein Nein Ja

Version 1 des HEVC -Standards definiert drei Profile: Hauptsächlich, Haupt 10, und Hauptbild.[26] Version 2 von HEVC fügt 21 Range-Erweiterungsprofile, zwei skalierbare Erweiterungsprofile und ein Multi-View-Profil hinzu.[26] HEVC enthält auch Bestimmungen für zusätzliche Profile.[26] Zu HEVC hinzugefügte Erweiterungen gehören erhöht Bitstiefe, 4: 2: 2/4: 4: 4 Chroma -Probenahme, Multiview Video Coding (MVC) und Skalierbare Videocodierung (SVC).[15][151] Die HEVC Range Extensions, HEVC-skalierbare Erweiterungen und HEVC-Multi-View-Erweiterungen wurden im Juli 2014 fertiggestellt.[152][153][154] Im Juli 2014 wurde ein Entwurf der zweiten Version von HEVC veröffentlicht.[152] SCC -Erweiterungen (Screen Content Coding) wurden für Bildschirminhaltsvideos, die Text und Grafiken enthält, mit einem erwarteten endgültigen Entwurfsdatum von 2015 entwickelt.[155][156]

Ein Profil ist ein definierter Satz von Codierungswerkzeugen, mit denen ein Bitstream erstellt werden kann, der diesem Profil entspricht.[15] Ein Encoder für ein Profil kann auswählen, welche Codierungswerkzeuge verwendet werden sollen, solange er einen konformen Bitstream generiert, während ein Decoder für ein Profil alle Codierungswerkzeuge unterstützen muss, die in diesem Profil verwendet werden können.[15]

Version 1 Profile

Hauptsächlich

Das Hauptprofil ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit pro Probe mit 4: 2: 0 -Chroma -Probenahme, die die häufigste Art von Video ist, die mit Verbrauchergeräten verwendet wird.[15][26][153]

Haupt 10

Das Hauptprofil von 10 wurde auf der HEVC-Sitzung im Oktober 2012 auf der Grundlage des Vorschlags JCTVC-K0109 hinzugefügt, wodurch ein 10-Bit-Profil zu HEVC für Verbraucheranwendungen hinzugefügt wird. In dem Vorschlag heißt es, eine verbesserte Videoqualität zu ermöglichen und die zu unterstützen Rec. 2020 Farbraum, der in UHDTV -Systemen weit verbreitet ist und in der Lage sein kann, einen höheren Dynamikbereich und eine Farbpidelität zu liefern, die die Streifenartefakte vermeidet. Eine Vielzahl von Unternehmen unterstützte den Vorschlag, der enthielt Ateme, BBC, BSKYB, Cisco, Regie, Ericsson, Motorola Mobilität, Ngcodec, NHK, Rai, St, st, Svt, Thomson Video -Netzwerke, Technicolor, und VIXS -Systeme.[157] Das Hauptprofil von 10 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 bis 10 Bit pro Probe mit 4: 2: 0 -Chroma -Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Hauptprofil 10 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams aus den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Haupt- und Main 10.[26] Eine höhere Bit -Tiefe ermöglicht eine größere Anzahl von Farben. 8 Bit pro Probe ermöglicht 256 Farbtöne pro Primärfarbe (Insgesamt 16,78 Millionen Farben), während 10 Bit pro Probe 1024 Farbtöne pro Primärfarbe (insgesamt 1,07 Milliarden Farben) ermöglichen. Eine höhere Bit -Tiefe ermöglicht einen glatteren Farbübergang, der das bekannte Problem behebt Farbbande.[158][159]

Das Hauptprofil 10 ermöglicht eine verbesserte Videoqualität, da es Video mit einer höheren Bittiefe unterstützen kann als das vom Hauptprofil unterstützt.[157] Darüber hinaus kann 8-Bit-Video im Hauptprofil mit einer höheren Bit-Tiefe von 10 Bit codiert werden, was eine verbesserte Codierungseffizienz im Vergleich zum Hauptprofil ermöglicht.[160][161][162]

Ericsson Das Hauptprofil von 10 würde den Vorteilen von 10 Bit pro Beispielvideo für Verbraucherfernsehen bringen. Sie sagten auch, dass für höhere Auflösungen keine Bit -Rate -Strafe für die Codierung von Videos bei 10 Bit pro Beispiel vorliegt.[158] Imaginationstechnologien sagte, dass 10-Bit pro Beispielvideo größere Farbräume ermöglichen würde und für die benötigt wird Rec. 2020 Farbraum, der von UHDTV verwendet wird. Sie sagten auch den Rec. 2020 Farbraum würde die weit verbreitete Einführung von 10-Bit-pro-Stichproben-Videos vorantreiben.[159][163]

In einem im April 2013 veröffentlichten PSNR-basierten Leistungsvergleich wurde das Hauptprofil 10 mit dem Hauptprofil unter Verwendung eines Satzes von 3840 × 2160 10-Bit-Videosequenzen verglichen. Die 10-Bit-Videosequenzen wurden für das Hauptprofil in 8 Bit konvertiert und blieben bei 10 Bit für das Hauptprofil 10. Die Referenz-PSNR basierte auf den ursprünglichen 10-Bit-Videosequenzen. Im Leistungsvergleich lieferte das Hauptprofil 10 eine Reduzierung von 5% Bitrate für Zwischenrahmen Videocodierung im Vergleich zum Hauptprofil. Der Leistungsvergleich besagt, dass für die getesteten Videosequenzen das Hauptprofil 10 das Hauptprofil übertroffen hat.[164]

Hauptbild

Vergleich der Standards für die Stillbildkomprimierung basierend auf gleichem PSNR und MOS[165]
Standbild
Codierungsstandard
(Testmethode)
Durchschnittliche Bitrate
Reduktion im Vergleich zu
JPEG 2000 JPEG
HEVC (PSNR) 20% 62%
HEVC (MOS) 31% 43%

Mit dem wichtigsten Standbilderprofil kann ein einzelnes noch Bild mit den gleichen Einschränkungen wie das Hauptprofil codiert werden. Als Teilmenge des Hauptprofils ermöglicht das Hauptbilderprofil eine Bit -Tiefe von 8 Bit pro Probe mit 4: 2: 0 -Chroma -Probenahme.[15][26][153] Ein objektiver Leistungsvergleich wurde im April 2012 durchgeführt, bei dem HEVC die durchschnittliche Bitrate für Bilder um 56% im Vergleich zu reduzierte JPEG.[166] A PSNR Der basierte Leistungsvergleich für die Standbilderkomprimierung wurde im Mai 2012 mit dem HEVC HM 6.0 -Encoder und den Referenzsoftware -Encodern für die anderen Standards durchgeführt. Für Standbilder reduzierte HEVC die durchschnittliche Bitrate um 15,8% im Vergleich zu H.264/MPEG-4 AVC, 22,6% im Vergleich zu JPEG 2000, 30,0% im Vergleich zu JPEG XR, 31,0% im Vergleich zu Webpund 43,0% im Vergleich zu JPEG.[167]

Ein Leistungsvergleich für die Standbilderkomprimierung erfolgte im Januar 2013 mit dem HEVC HM 8.0RC2 -Encoder, Kakadu Version 6.0 für JPEG 2000 und IJG Version 6B für JPEG. Der Leistungsvergleich verwendete PSNR für die objektive Bewertung und Mittelwert (MOS) Werte für die subjektive Bewertung. Die subjektive Bewertung verwendete dieselbe Testmethodik und Bilder wie die vom JPEG -Komitee verwendete JPEG XR. Für 4: 2: 0 -Stichproben -Bilder betrug die durchschnittliche Bitrate -Reduktion für HEVC im Vergleich zu JPEG 2000 20,26% für PSNR und 30,96% für MOS, verglichen mit JPEG.[165]

Ein PSNR -basierter HEVC -Leistungsvergleich für die Standbilderkomprimierung wurde im April 2013 von durchgeführt Nokia. HEVC hat eine größere Leistungsverbesserung für Bilder mit höherer Auflösung als Bilder mit niedrigerer Auflösung und eine größere Leistungsverbesserung für niedrigere Bitraten als höhere Bitraten. Zum Verlustige Komprimierung Um das gleiche PSNR zu erhalten wie HEVC durchschnittlich 1,4 × mehr Bits mit JPEG 2000, 1,6 × mehr Bits mit JPEG-XR und 2,3 × mehr Bits mit JPEG.[168]

Eine Komprimierungseffizienzstudie von HEVC, JPEG, JPEG XR und Webp wurde im Oktober 2013 von durchgeführt Mozilla. Die Studie zeigte, dass HEVC bei der Kompression signifikant besser war als die anderen getesteten Bildformate. In der Studie wurden vier verschiedene Methoden zum Vergleich der Bildqualität verwendet, die Y-Ssim, RGB-SIM, IW-SIM und PSNR-HVS-M waren.[169][170]

Version 2 Profile

Version 2 von HEVC fügt 21 Range-Erweiterungsprofile, zwei skalierbare Erweiterungsprofile und ein Multi-View-Profil hinzu: Einfarbig, Monochrom 12, Monochrom 16, Haupt 12, Haupt 4: 2: 2 10, Haupt 4: 2: 2 12, Haupt 4: 4: 4, Main 4: 4: 4 10, Main 4: 4: 4 12, Monochrom 12 intra, Monochrom 16 Intra, Main 12 Intra, Haupt 4: 2: 2 10 Intra, Haupt 4: 2: 2 12 Intra, Haupt 4: 4: 4 Intra, Haupt 4: 4: 4 10 Intra, Haupt 4: 4: 4 12 Intra, Haupt 4: 4: 4 16 Intra, Main 4: 4: 4 noch Bild, Main 4: 4: 4 16 noch Bild, Hochdurchsatz 4: 4: 4 16 Intra, Skalierbares Haupt, Skalierbares Main 10, und Multiview Main.[26][171] Alle der Zwischenrahmen Range -Erweiterungsprofile haben ein Intra -Profil.[26]

Einfarbig

Das Monochromprofil ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0 -Chroma -Probenahme.[26]

Monochrom 12

Das Monochrom 12 -Profil ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 12 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0 -Chroma -Probenahme.[26]

Monochrom 16

Das Monochrom 16 -Profil ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 16 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0 -Chroma -Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Monochrom 16 -Profil entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu dekodieren: Monochrom, Monochrom 12 und Monochrom 16.[26]

Haupt 12

Das Hauptprofil von 12 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 12 Bit pro Probe mit Unterstützung von 4: 0: 0 und 4: 2: 0 Chroma -Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Hauptprofil von 12 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Monochrom 12, Main, Main 10 und Main 12.[26]

Haupt 4: 2: 2 10

Das Hauptprofil von 4: 2: 2 10 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 10 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0 und 4: 2: 2 Chroma -Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Hauptprofil 4: 2: 2 10 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Main, Main 10 und Main 4: 2: 2 10.[26]

Haupt 4: 2: 2 12

Das Hauptprofil von 4: 2: 2 12 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 12 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0 und 4: 2: 2 Chroma -Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Hauptprofil 4: 2: 2 12 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Monochrom 12, Haupt, Haupt 10, Main 12, Main 4: 2: 2 10 und Main 4 : 2: 2 12.[26]

Haupt 4: 4: 4

Das Hauptprofil von 4: 4: 4 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma -Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Hauptprofil 4: 4: 4 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams aus den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Haupt und Haupt 4: 4: 4.[26]

Main 4: 4: 4 10

Das Hauptprofil 4: 4: 4 10 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 10 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Hauptprofil 4: 4: 4 10 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Haupt, Haupt 10, Main 4: 2: 2 10, Main 4: 4: 4 und Main 4: 4: 4 10.[26]

Main 4: 4: 4 12

Das Hauptprofil 4: 4: 4 12 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 12 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Hauptprofil 4: 4: 4 12 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Haupt, Haupt 10, Main 12, Main 4: 2: 2 10, Main 4: 2: 2 12, Main 4: 4: 4, Main 4: 4: 4 10, Main 4: 4: 4 12 und Monochrom 12.[26]

Haupt 4: 4: 4 16 Intra

Das Hauptprofil 4: 4: 4 16 Ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 16 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4: 4 Chroma -Probenahme. HEVC -Decoder, die dem Hauptprofil von 4: 4: 4 16 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom -Intra, Monochrom 12 Intra, Monochrom 16 Intra, Main Intra, Main 10 Intra, Main 12 Intra, Main 4: 2: 2 10 Intra, Main 4: 2: 2 12 Intra, Main 4: 4: 4 Intra, Main 4: 4: 4 10 Intra und Main 4: 4: 4 12 Intra.[26]

Hochdurchsatz 4: 4: 4 16 Intra

Das Intra -Profil mit hohem Durchsatz 4: 4: 4 16 Ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 16 Bit pro Probe mit Unterstützung von 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma -Probenahme. Das Intra -Profil mit hohem Durchsatz 4: 4: 4 16 hat einen 12 -mal höheren HBRFaktor als andere HEVC -Profile, sodass es eine maximale Bitrate 12 -mal höher als das Hauptprofil von 4: 4: 4 16 hat.[26][172] Das Intra -Profil mit hohem Durchsatz 4: 4: 4 16 ist für die Erstellung von professionellen Inhalten ausgestattet, und Decoder für dieses Profil sind nicht erforderlich, um andere Profile zu unterstützen.[172]

Main 4: 4: 4 noch Bild

Das Hauptbildprofil von 4: 4: 4 ermöglicht es, ein einzelnes Bild mit den gleichen Einschränkungen wie das Hauptprofil von 4: 4: 4 zu kodieren. Als ein Teilmenge des Hauptprofils 4: 4: 4 Profil Die Haupt -4: 4: 4 -Bildprofil ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit pro Beispiel mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2. und 4: 4: 4 Chroma -Probenahme.[26]

Main 4: 4: 4 16 noch Bild

Das Hauptbild -Bildprofil von 4: 4: 4 16 ermöglicht es, dass ein einzelnes noch Bild mit den gleichen Einschränkungen wie das Hauptprofil 4: 4: 4 16 16 codiert wird. Als ein Teilmenge Das Hauptprofil 4: 4: 4 16 Intra -Profil 4: 4: 4 16 Ermöglicht das Bildprofil ein Bit -Tiefe von 8 Bit bis 16 Bit pro Beispiel mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0. 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma -Probenahme.[26]

Skalierbares Haupt

Das skalierbare Hauptprofil ermöglicht eine Basisschicht, die dem Hauptprofil von HEVC entspricht.[26]

Skalierbares Main 10

Das skalierbare Hauptprofil 10 ermöglicht eine Basisschicht, die dem Hauptprofil von 10 HEVC entspricht.[26]

Multiview Main

Das Multiview -Hauptprofil ermöglicht eine Basisschicht, die dem Hauptprofil von HEVC entspricht.[26]

Version 3 und höhere Profile

Version 3 von HEVC fügte ein 3D -Profil hinzu: 3D Main. Im Februar 2016 wurde die Entwurf des Bildschirminhalts -Codierungsweiterungsverlängerungsprofils mit sieben Bildschirminhalts -Codierungsprofilen, drei Profile mit hoher Durchsatzverlängerungen und vier skalierbaren Erweiterungsprofilen hinzu: Screen-Extended Main, Screen-Extended Main 10, Screen-erweiterte Main 4: 4: 4, Screen-EXTREIDED MAIN 4: 4: 4 10, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4 10, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4 14 14, Hochdurchsatz 4: 4: 4, Hochdurchsatz 4: 4: 4 10, Hoher Durchsatz 4: 4: 4 14, Skalierbares Monochrom, Skalierbares Monochrom 12, Skalierbares Monochrom 16, und Skalierbares Hauptstudium 4: 4: 4.[26][148]

3D Main

Das 3D -Hauptprofil ermöglicht eine Basisschicht, die dem Hauptprofil von HEVC entspricht.[26]

Screen-Extended Main

Das Screen-erweiterte Hauptprofil ermöglicht eine Bit-Tiefe von 8 Bit pro Probe mit Unterstützung von 4: 0: 0 und 4: 2: 0 Chroma-Probenahme. HEVC-Decoder, die dem im Bildschirm ausgerichteten Hauptprofil entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams aus den folgenden Profilen zu entschlüsseln: monochrom, Haupt- und Bildschirmverlängerung.[148]

Screen-Extended Main 10

Das Screen-Eilded Main 10-Profil ermöglicht eine Bit-Tiefe von 8 Bit bis 10 Bit pro Probe mit Unterstützung von 4: 0: 0 und 4: 2: 0 Chroma-Probenahme. HEVC-Decoder, die dem Screen-Eilded Main 10-Profil entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Haupt-, Haupt-, Bildschirm-E-Main- und Screen-Extended Main 10.[148]

Screen-erweiterte Main 4: 4: 4

Das Screen-Eilded Main 4: 4: 4-Profil ermöglicht eine Bit-Tiefe von 8 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma-Probenahme . HEVC-Decoder, die dem Bildschirm-Eild-Main 4: 4: 4-Profil entsprechen müssen : 4: 4.[148]

Screen-EXTREIDED MAIN 4: 4: 4 10

Das Screen-Eild-Main 4: 4: 4 10-Profil ermöglicht eine Bit-Tiefe von 8 Bit bis 10 Bit pro Beispiel mit Unterstützung von 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4 : 4 Chroma -Probenahme. HEVC-Decoder, die dem Bildschirm-Eild-Main 4: 4: 4 10 Profil entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Main, Main 10, Main 4: 2: 2 10, Main 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4). , Main 4: 4: 4 10, Screen-Eild Main, Screen-Extended Main 10, Screen-Extended Main 4: 4: 4, und Bildschirmverwalter Main 4: 4: 4 10.[148]

Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4

Das Screen-erweiterte Hochdurchsatz 4: 4: 4 Profil ermöglicht eine Bit-Tiefe von 8 Bit pro Probe mit Unterstützung von 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma Probenahme. Das mit dem Bildschirm erweiterte hohe Durchsatz 4: 4: 4 Profil hat einen HBRFactor 6-mal höher als die meisten HEVC-Profile mit Interrahmen, sodass er eine maximale Bitrate 6-mal höher ist als das Hauptprofil von 4: 4: 4. HEVC-Decoder, die dem Bildschirm-Eild-Hochdurchsatz 4: 4: 4 entsprechen, muss in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu dekodieren : 4: 4, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4 und hoher Durchsatz 4: 4: 4.[148]

Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4 10

Das Bild mit Bildschirm erweiterter Hochdurchsatz 4: 4: 4 10 Profil ermöglicht eine Bit-Tiefe von 8 Bit bis 10 Bit pro Beispiel mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma -Probenahme. Das Screen-erweiterte Hochdurchsatz 4: 4: 4 10 Profil hat einen HBRFactor 6-mal höher als die meisten HEVC-Profile mit Interrahmen, sodass es eine maximale Bitrate 6-mal höher als das Hauptprofil von 4: 4: 4 10 hat. HEVC-Decoder, die dem Bildschirm mit hohem Durchsatz 4: 4: 4 10 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Haupt, Haupt 10, Main 4: 2: 2 10, Main 4: 4: 4, Main 4: 4: 4 10, Bildschirmverlängerter Haupt-, Bildschirmverlängerter Main 10, Bildschirmverlängerter Hauptstufe 4: 4: 4, Bildschirmverlängerter Main 4: 4: 4 10, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4: 4: 4: 4 : 4, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4 10, hoher Durchsatz 4: 4: 4 und hoher Durchsatz 4: 4: 4.[148]

Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4 14 14

Das Bildschirm-EXTRECTED-Hochdurchsatz 4: 4: 4 14 14 Profil ermöglicht eine Bit-Tiefe von 8 Bit bis 14 Bit pro Beispiel mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma -Probenahme. Das Screen-erweiterte Hochdurchsatz 4: 4: 4 14 14 hat einen HBRFactor 6-mal höher als die meisten HEVC-Profile mit Interrahmen. HEVC-Decoder, die dem Bildschirm mit hohem Durchsatz 4: 4: 4 14 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Monochrom, Haupt, Haupt 10, Main 4: 2: 2 10, Main 4: 4: 4, Main 4: 4: 4 10, Bildschirmverlängerter Haupt-, Bildschirmverlängerter Main 10, Bildschirmverlängerter Hauptstufe 4: 4: 4, Bildschirmverlängerter Main 4: 4: 4 10, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4: 4: 4: 4 : 4, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4 10, Bildschirmverlängerter Hochdurchsatz 4: 4: 4 14, Hochdurchsatz 4: 4: 4, Hochdurchsatz 4: 4: 4 10 und hoher Durchsatz 4: 4: 4: 4: 4 : 4 14.[148]

Hochdurchsatz 4: 4: 4

Das Profil mit hohem Durchsatz 4: 4: 4 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit pro Probe mit Unterstützung von 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4 Chroma -Probenahme. Das Profil des hohen Durchsatzes 4: 4: 4 hat einen 6 -fachen HBRFACTOR mit den meisten HEVC -Profilen mit Interrahmen, sodass es eine maximale Bitrate 6 -mal höher als das Hauptprofil von 4: 4: 4 aufweist. HEVC -Decoder, die dem hohen Durchsatz 4: 4: 4 -Profil entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Hochdurchsatz 4: 4: 4.[148]

Hochdurchsatz 4: 4: 4 10

Der hohe Durchsatz 4: 4: 4 10 Profil ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 10 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4: 4 Chroma -Probenahme. Das Profil des hohen Durchsatzes 4: 4: 4 10 hat einen HBRFactor 6 -mal höher als die meisten HEVC -Profile mit Interrahmen, wodurch er eine maximale Bitrate 6 -mal höher ist als das Hauptprofil von 4: 4: 4 10. HEVC -Decoder, die dem hohen Durchsatz 4: 4: 4 10 entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Hochdurchsatz 4: 4: 4 und Hochdurchsatz 4: 4: 4 10.[148]

Hoher Durchsatz 4: 4: 4 14

Das Profil mit hohem Durchsatz 4: 4: 4 14 ermöglicht eine Bit -Tiefe von 8 Bit bis 14 Bit pro Probe mit Unterstützung für 4: 0: 0, 4: 2: 0, 4: 2: 2 und 4: 4: 4: 4 Chroma -Probenahme. Das Profil des hohen Durchsatzes 4: 4: 4 14 hat einen HBRFactor 6 -mal höher als die meisten HEVC -Profile der Interrahmen. HEVC -Decoder, die dem hohen Durchsatz 4: 4: 4 14 Profil entsprechen, müssen in der Lage sein, Bitstreams mit den folgenden Profilen zu entschlüsseln: Hochdurchsatz 4: 4: 4, Hochdurchsatz 4: 4: 4 10 und hoher Durchsatz 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4: 4). : 4 14.[148]

Skalierbares Monochrom

Das skalierbare monochrome Profil ermöglicht eine Basisschicht, die dem monochromen Profil von HEVC entspricht.[148]

Skalierbares Monochrom 12

Das skalierbare Monochrom 12 -Profil ermöglicht eine Basisschicht, die dem Monochrom 12 -Profil von HEVC entspricht.[148]

Skalierbares Monochrom 16

Das skalierbare Monochrom 16 -Profil ermöglicht eine Basisschicht, die dem Monochrom 16 -Profil von HEVC entspricht.[148]

Skalierbares Hauptstudium 4: 4: 4

Das skalierbare Hauptprofil 4: 4: 4 ermöglicht eine Basisschicht, die dem Hauptprofil von HEVC mit dem Hauptprofil von 4: 4: 4 entspricht.[148]

Ebenen und Ebenen

Der HEVC -Standard definiert zwei Ebenen, Haupt- und Hoch- und dreizehn Ebenen. Ein Level ist eine Reihe von Einschränkungen für einen Bitstream. Für Stufen unter Level 4 ist nur die Hauptstufe zulässig. Die Hauptstufe ist eine niedrigere Stufe als die hohe Stufe. Die Ebenen wurden für Bewerbungen erstellt, die sich in Bezug auf ihre maximale Bitrate unterscheiden. Die Hauptstufe wurde für die meisten Anwendungen entwickelt, während die High Stufe für sehr anspruchsvolle Anwendungen ausgelegt war. Ein Decoder, der einer bestimmten Stufe/einem bestimmten Level entspricht, muss in der Lage sein, alle Bitstreams zu entschlüsseln, die für diese Stufe/Ebene und für alle niedrigeren Ebenen/Ebenen codiert sind.[15][26]

Ebenen und Ebenen mit maximalen Eigenschaftswerten[26]
Eben Max Luma Probenrate
(Proben/s)
Max Luma Bildgröße
(Proben)
Maximale Bitrate für Haupt
und Hauptprofile (kbit/s)[EIN]
Beispiel Bildauflösung @
höchste Bildrate[B]
(MaxDPBSIZE[C])
Mehr/weniger Beispiele
Hauptstufe Hochstufe
1 552,960 36.864 128
128 x [email protected] (6)
176 × 144@15 (6)
2 3.686.400 122.880 1.500
176 × 144@100 (16)
352 × 288@30 (6)
2.1 7.372.800 245.760 3.000
352 × 288@60 (12)
640 × 360@30 (6)
3 16.588.800 552,960 6.000
640 x [email protected] (12)
720 x [email protected] (8)
960 × 540@30 (6)
3.1 33,177.600 983.040 10.000
720 × 576@75 (12)
960 × 540@60 (8)
1280 x [email protected] (6)
4 66.846,720 2,228,224 12.000 30.000
1,280 × 720@68 (12)
1.920 × 1.080@32 (6)
2.048 × 1.080 bei 30,0 (6)
4.1 133.693.440 20.000 50.000
1,280 × 720@136 (12)
1.920 × 1.080@64 (6)
2.048 × 1.080@60 (6)
5 267.386.880 8.912.896 25.000 100.000
1.920 × 1.080@128 (16)
3.840 × 2.160@32 (6)
4,096 × 2.160@30 (6)
5.1 534.773.760 40.000 160.000
1.920 × 1.080@256 (16)
3.840 × 2.160@64 (6)
4,096 × 2.160@60 (6)
5.2 1.069.547.520 60.000 240.000
1.920 × 1.080@300 (16)
3.840 × 2.160@128 (6)
4,096 × 2.160@120 (6)
6 1.069.547.520 35.651.584 60.000 240.000
3.840 × 2.160@128 (16)
7.680 × 4,320@32 (6)
8,192 × 4,320@30 (6)
6.1 2.139.095.040 120.000 480.000
3.840 × 2.160@256 (16)
7.680 × 4,320@64 (6)
8,192 × 4,320@60 (6)
6.2 4,278.190.080 240.000 800.000
3.840 × 2.160@300 (16)
7.680 × 4,320@128 (6)
8,192 × 4.320@120 (6)
A Die maximale Bitrate des Profils basiert auf der Kombination aus Bittiefe, Chroma -Stichproben und der Art des Profils. Für Bitstiefe steigt die maximale Bitrate für 12-Bit-Profile um 1,5 × und 2 × für 16-Bit-Profile. Für die Chroma -Probenahme steigt die maximale Bitrate für 4: 2: 2 -Profile um 1,5 × und 2 × für 4: 4: 4 -Profile. Für die Intra -Profile steigt die maximale Bitrate um 2 ×.[26]
B Die maximale Bildrate von HEVC beträgt 300 fps.[26]
C Das MaxDPBSIZE ist die maximale Anzahl von Bildern im dekodierten Bildpuffer.[26]

Dekodierter Bildpuffer

Früher dekodierte Bilder werden in einem dekodierten Bildpuffer (DPB) gespeichert und von HEVC -Encodern verwendet, um Vorhersagen für nachfolgende Bilder zu bilden. Die maximale Anzahl von Bildern, die in der DPB, als die DPB -Kapazität bezeichnet werden, gespeichert werden können, beträgt 6 (einschließlich des aktuellen Bildes) für alle HEVC -Ebenen, wenn sie mit der maximalen Bildgröße von der Ebene unterstützt werden. Die DPB -Kapazität (in Bilderneinheiten) steigt von 6 auf 8, 12 oder 16, wenn die Bildgröße von der maximalen Bildgröße abnimmt, die durch das Level unterstützt wird. Der Encoder wählt aus, welche spezifischen Bilder im DPB auf Bild-zu-Bild-Basis aufbewahrt werden. Daher hat der Encoder die Flexibilität, die beste Möglichkeit zu bestimmen, die DPB-Kapazität bei der Codierung des Videoinhalts zu verwenden.[26]

Behälter

MPEG hat einen Änderungsantrag veröffentlicht, der die HEVC -Unterstützung zum HEVC -Unterstützung erweiterte MPEG -Transportstrom benutzt von Atsc, DVB, und Blu-Ray Disc; MPEG beschloss, die nicht zu aktualisieren MPEG -Programmstream benutzt von DVD-Video.[173][174] MPEG hat auch die HEVC -Unterstützung für die hinzugefügt ISO -Basismediendateiformat.[175][176] HEVC wird auch von der unterstützt MPEG Media Transport Standard.[173][177] Die Unterstützung für HEVC wurde hinzugefügt Matroska beginnend mit der Veröffentlichung von Mkvtoolnix V6.8.0 Nach einem Patch von Divx wurde zusammengeführt.[178][179] Ein Entwurfsdokument wurde an die vorgelegt Internettechnik-Arbeitsgruppe was eine Methode beschreibt, um die HEVC -Unterstützung zum Unterstützung der HEVC -Unterstützung zu erhöhen Echtzeit-Transportprotokoll.[180]

Mithilfe der Intra-Frame-Codierung von HEVC nannte ein noch im Image codiertes Format Bessere tragbare Grafiken (BPG) wurde vom Programmierer vorgeschlagen Fabrice Bellard.[181] Es ist im Wesentlichen ein Wrapper für Bilder, die mit dem HEVC Main 4: 4: 4 16 noch Bildprofil mit bis zu 14 Bit pro Beispiel codiert werden, obwohl es eine abgekürzte Headersyntax verwendet und explizite Unterstützung für die Unterstützung für die explizite Unterstützung für die Abkürzung verwendet. Exif, ICC -Profile, und Xmp Metadaten.[181][182]

Patentlizenz

Lizenzbedingungen und Gebühren für HEVC -Patente im Vergleich zu den Hauptkonkurrenten:

Video
Format
Lizenzgeber Codec
Lizenzgebühren
Codec
Royalty -Ausnahmen
Codec
Royalty Annual Cap
Inhalt
Verteilungsgebühr
HEVC Mpeg la ▪ US $ 0,20 pro Einheit ▪ Erste 100K -Einheiten pro Jahr[51] ▪ 25 Millionen US -Dollar ▪ US $ 0
HEVC Advance Region 1:
▪ US $ 0.40 (Mobile)
▪ US $ 1,20 (4K TV)
▪ US $ 0.20-0,80 (andere)
Region 2:
▪ US $ 0.20 (Mobile)
▪ US $ 0,60 (4K TV)
▪ US $ 0.20–0,40 (andere)[183]
▪ pro Jahr 25.000 US -Dollar[184]

▪ Die meisten HEVC -Implementierung der Software -Implementierung, die nach dem ersten Verkauf auf Verbrauchergeräte verteilt wird[185]
▪ 40 Millionen US -Dollar Physische Verteilung:
▪ $ 0,0225 pro Disc/Titel (Region 1)[186]
▪ $ 0,01125 pro Disc/Titel (Region 2)[186]
Nicht-physische Verteilung:
▪ US $ 0[187]
Technicolor maßgeschneiderte Vereinbarungen[60] ▪ US $ 0[60]
Velos Media[64] ? ▪ Vermutlich zur Gebühr Lizenzgebühren[188]
Andere (AT & T, Microsoft, Motorola, Nokia, Cisco, ...)[54][189][190] ?
AVC Mpeg la Codecs an Endbenutzer und OEM für PC, aber nicht Teil des PC -Betriebssystems:
▪ US $ 0.20: 100.000+ Einheiten/Jahr
▪ US $ 0.10: 5 m+ Einheiten/Jahr

Marken -OEM -Codecs für PC OS:
▪ US $ 0.20: 100.000+ Einheiten/Jahr
▪ US $ 0.10: 5 m+ Einheiten/Jahr[191]
Codecs an Endbenutzer und OEM für PC, aber nicht Teil des PC -Betriebssystems:
▪ Erste 100K -Einheiten pro Jahr

Marken -OEM -Codecs für PC OS:
▪ Erste 100K -Einheiten pro Jahr[191]
Codecs an Endbenutzer und OEM für PC, aber nicht Teil des PC -Betriebssystems:
▪ 9,75 Mio. USD (für 2017-20 Zeitraum)

Marken -OEM -Codecs für PC OS:
▪ 9,75 Mio. USD (für 2017-20 Zeitraum)[191]
Kostenloser Fernseher:
▪ einmal 2.500 USD pro Getriebecodierer oder
▪ 2.500 USD ... 10.000 USD Jahresgebühr
Internetübertragung:
▪ US $ 0
Bezahlter Abonnentenmodell:
00000$ 0/Jahr: 000k ... 100k Abonnenten
0$ 25.000/Jahr: 100.000 ... 250.000 Abonnenten
0$ 50.000/Jahr: 250k ... 500.000 Abonnenten
0$ 75.000/Jahr: 500.000 ... 1 Mio. Abonnenten
▪ $ 100.000/Jahr: 1 Mio.+ Abonnenten
Bezahlt nach Titelmodell:
▪ 0 ... 12 min: Kein Könige
▪ 12+ min: niedriger von 2% oder 0,02 USD/Titel
Maximale jährliche inhaltsbezogene Könige:
▪ 8,125 Millionen US -Dollar
Andere (Nokia, Qualcomm, Broadcomm, Blackberry, Texas Instruments, MIT)[192] ?
AV1 Allianz für offene Medien ▪ US $ 0 ▪ US $ 0
Daala Mozilla & xiph.org ▪ US $ 0 ▪ US $ 0
VP9 Google ▪ US $ 0 ▪ US $ 0

Bereitstellung für kostenlose Software

Wie bei seinem Vorgänger AVC müssen Softwarevertreiber, die HEVC in Produkten implementieren, einen Preis pro verteilter Kopie zahlen.[ich] Während dieses Lizenzmodell für bezahlte Software unproblematisch ist, ist es für die meisten ein Hindernis Kostenlose und Open-Source-Software, das soll frei verteilbar sein. Nach der Meinung von Multicoreware, der Entwickler von x265Das Aktivieren von Lizenzgebührenfreiheit und Decoder ist im Interesse der Beschleunigung der HEVC-Akzeptanz.[189][193][194] HEVC Advance machte eine Ausnahme, die speziell auf die Lizenzgebühren auf Software-Implementierungen (sowohl Decoder als auch Encoder) verzichtet, wenn sie nicht mit Hardware gebündelt sind.[195] Die ausgenommene Software ist jedoch nicht frei von den Lizenzverpflichtungen anderer Patentinhaber (z. B. Mitglieder des MPEG LA -Pools).

Während das Hindernis für die kostenlose Software beispielsweise beispielsweise TV -Broadcast -Netzwerke ist, ist dieses Problem in Kombination mit der Aussicht auf die Zukunft kollektives Lock-In Machen Sie im Format mehrere Organisationen wie Mozilla (siehe OpenH264) und die Kostenlose Software Foundation Europe[196] Vorsicht bei Lizenzgebührenformaten für die Internetnutzung. Konkurrierende Formate, die für die Internetnutzung bestimmt sind (VP9 und AV1), sollen sich von diesen Bedenken fernhalten, indem sie lizenzfrei sind (vorausgesetzt, es gibt keine Ansprüche auf Patentrechte von Drittanbietern).

^i: Unabhängig davon, wie die Software von den Softwareautoren lizenziert wird (siehe Software -Lizenzierung) Wenn das, was es tut, patentiert, bleibt seine Verwendung an die Rechte der Patentinhaber gebunden, es sei denn, die Verwendung der Patente wurde durch eine Lizenz genehmigt.

Vielseitige Videocodierung

Im Oktober 2015 bildeten MPEG und VCEG ein gemeinsames Video -Exploration -Team (JVET)[197] Bewertung der verfügbaren Kompressionstechnologien und zur Untersuchung der Anforderungen für einen Videokomprimierungsstandard der nächsten Generation. Der neue Algorithmus sollte 30–50% eine bessere Kompressionsrate für die gleiche Wahrnehmungsqualität haben, was zu einer verlustfreien und subjektiv verlustfreien Komprimierung unterstützt wird. Es sollte auch YCBCR 4: 4: 4, 4: 2: 2 und 4: 2: 0 mit 10 bis 16 Bit pro Komponente, BT.2100 breitem Farbdarmfarb und hohem Dynamikbereich (HDR) von mehr als 16 Stopps (mit) unterstützen Spitzenhelligkeit von 1000, 4000 und 10000 Nits), Hilfskanälen (für Tiefe, Transparenz usw.), variable und fraktionale Bildraten von 0 bis 120 Hz, skalierbare Videocodierung für zeitliche (Bildrate), räumlich (Auflösung), SNR , Differenzen für Farbdampf- und Dynamikbereiche, Stereo-/Multiview -Codierung, Panoramaformate und immer noch Bildcodierung. Die Kodierung der Komplexität von zehnmal so hoch wie bei HEVC wird erwartet. JVET gab im Oktober 2017 einen endgültigen "Call for Vorschläge" mit dem ersten arbeitenden Entwurf des im April 2018 veröffentlichten Standards des vielseitigen Videocodierungsstandards (VVC) heraus.[198][199] Der VVC -Standard wurde am 6. Juli 2020 abgeschlossen.[200]

Siehe auch

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Externe Links