并行化設(shè)計(jì)

　　 當(dāng)前芯片架構(gòu)已經(jīng)從單核性能逐漸往多核并行方向發(fā)展，因此為了適應(yīng)并行化程度非常高的芯片實(shí)現(xiàn)，HEVC/H265引入了很多并行運(yùn)算的優(yōu)化思路， 主要包括以下幾個(gè)方面：

　　(1)     Tile

　　如圖3所示，用垂直和水平的邊界將圖像劃分為一些行和列，劃分出的矩形區(qū)域?yàn)橐粋�(gè)Tile，每一個(gè)Tile包含整數(shù)個(gè)LCU(Largest Coding Unit)， Tile之間可以互相獨(dú)立，以此實(shí)現(xiàn)并行處理：

圖3 Tile劃分示意圖

　　(2)     Entropy slice

　　 Entropy Slice允許在一個(gè)slice內(nèi)部再切分成多個(gè)Entropy Slices，每個(gè)Entropy Slice可以獨(dú)立的編碼和解碼，從而提高了編解碼器的并行處理能力： 

圖4 每一個(gè)slice可以劃分為多個(gè)Entropy Slice

　　(3)     WPP(Wavefront Parallel Processing)

　　 上一行的第二個(gè)LCU處理完畢，即對(duì)當(dāng)前行的第一個(gè)LCU的熵編碼(CABAC)概率狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行初始化，如圖5所示。因此，只需要上一行的第二個(gè)LCU編解碼完畢，即可以開(kāi)始當(dāng)前行的編解碼，以此提高編解碼器的并行處理能力：

圖5 WPP示意圖

　　 H.264中已有特性的改進(jìn)

　　 相對(duì)于H.264，H.265標(biāo)準(zhǔn)的算法復(fù)雜性有了大幅提升，以此獲得較好的壓縮性能。H.265在很多特性上都做了較大的改進(jìn)，如表2所示：

表2  H.264和H.265關(guān)鍵特性對(duì)比

　　 HEVC(H.265)技術(shù)應(yīng)用前景展望

　　 H.265標(biāo)準(zhǔn)是在H.264標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，結(jié)合H.264在視頻應(yīng)用領(lǐng)域的主流地位可以預(yù)見(jiàn)H.265協(xié)議在未來(lái)廣大的發(fā)展前景。

　　 世界的一些主流電視組織以及媒體運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)選擇H.264作為媒體格式標(biāo)準(zhǔn)，一些主要的編解碼設(shè)備廠商也一直積極參與到H.265標(biāo)準(zhǔn)的研究當(dāng)中。華為是ITU-T視訊標(biāo)準(zhǔn)的主要Reporter（報(bào)告人）和Editor（編輯者）。作為國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU-T）成員單位，華為牽頭并參與制訂了多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在H.265協(xié)議制定期間，華為提交了多項(xiàng)相關(guān)提案、建議，并提供了非常典型的應(yīng)用場(chǎng)景測(cè)試序列，得到ITU-T的高度認(rèn)可和接納。華為提供的ChinaSpeed序列已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)組織采納作為Class F的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試序列。

　　 隨著芯片處理能力越來(lái)越強(qiáng)，算法復(fù)雜性對(duì)應(yīng)用的影響因素越來(lái)越小。相反，在算法實(shí)時(shí)通訊應(yīng)用以及IPTV應(yīng)用中，業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)展和需求的增加使得有限的帶寬資源逐漸成為瓶頸，高壓縮率的編碼是解決這一難題的有效技術(shù)手段，這也為H.265在基于IP進(jìn)行流媒體服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前很多電信運(yùn)營(yíng)商使用H.264標(biāo)準(zhǔn)作為其媒體格式，也有很多廠商推出了基于H.264標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)頂盒以及基于H.264標(biāo)準(zhǔn)的視頻會(huì)議解決方案。

　　華為作為全球領(lǐng)先的電信解決方案供應(yīng)商，是國(guó)內(nèi)目前最大的視頻會(huì)議研發(fā)機(jī)構(gòu)，從1993年華為正式推出ViewPoint系列視頻會(huì)議產(chǎn)品以來(lái)，已經(jīng)發(fā)布了五代視頻會(huì)議產(chǎn)品，在視頻通信領(lǐng)域目前獲得600多項(xiàng)專(zhuān)利受理，其中國(guó)際專(zhuān)利100多項(xiàng)。華為能夠提供全系列的視頻會(huì)議產(chǎn)品，包括智真視頻會(huì)議系統(tǒng)、高清視頻會(huì)議系統(tǒng)、標(biāo)清視頻會(huì)議系統(tǒng)以及基于IPTV的解決方案。根據(jù)Frost& Sullivan咨詢(xún)報(bào)告，2011年華為視頻會(huì)議解決方案市場(chǎng)占有率全球排名前三，智真的市場(chǎng)占有率全球排名第二。華為作為研究HEVC的第一梯隊(duì)企業(yè)，密切關(guān)注H.265標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，并將率先推出H.265相關(guān)的視訊產(chǎn)品。

　　 結(jié)束語(yǔ)

　　 HEVC(H.265)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)2013年2月發(fā)布正式版本，由于其在壓縮效率、并行處理能力以及網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性方面的極大改進(jìn)，它的發(fā)展和應(yīng)用必將把視頻編解碼理論和應(yīng)用推向一個(gè)新的高度。