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High Efficiency Video Coding

Diagramma a blocchi della codifica HEVC

High Efficiency Video Coding (HEVC o H.265) è uno standard di compressione video approvato il 25 gennaio 2013, erede dell'H.264/MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding, codifica video avanzata), sviluppato dal Moving Picture Experts Group (MPEG) e dal Video Coding Experts Group (VCEG) dell'ITU-T sotto il nome di ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2 e ITU-T H.HEVC.

MPEG e VCEG hanno stabilito un gruppo JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) per sviluppare lo standard HEVC.

HEVC migliora la qualità video, raddoppia il rapporto della compressione dei dati rispetto ad H.264 e supporta l'ultra alta definizione a 8K e risoluzioni maggiori fino a 8192×4320 pixel.

HEVC può essere utilizzato da vari dispositivi: per esempio dai televisori a ultra alta definizione (UHDTV), dagli Ultra HD Blu-ray o dai telefoni cellulari e smartphone.

Confronto di codifiche video basate su un PSNR equivalente
Codifica video Tasso di riduzione media per bit
H.264/MPEG-4 AVC HP MPEG-4 ASP H.263 HLP H.262/MPEG-2 MP
HEVC MP 44,0 %[1] 63,7 % 65,1 % 70,8 %
H.264/MPEG-4 AVC HP - 44,5 % 46,6 % 55,4 %
MPEG-4 ASP - - 3,9 % 19,7 %
H.263 HLP - - - 16,2 %

Versioni

Versioni di HEVC/H.265 standard che usano l'approvazione ITU-T:

  • Versione 1: (13 aprile, 2013) contiene i profili Main, Main 10, e Main Still Picture.[2][3][4] Questo standard è stato ufficialmente pubblicato dall'ITU-T il 7 Luglio 2013 e dall'ISO/IEC il 25 Novembre 2013.
  • Versione 2: (29 ottobre, 2014) aggiunge 21 profili, 2 profili scalabili, e un profilo multi-view.
  • Versione 3: (29 aprile, 2015) aggiunge il profilo 3D Main[5][6][7]
  • Versione 4: (22 dicembre, 2016) aggiunge 7 profili d'estensione di screen content, 3 profili d'estensione ad alto throughput, e 4 profili d'estensione scalabili.[8]

Profili

Caratteristiche supportate in alcuni profili video[9]
Feature Versione 1 Versione 2
Main Main 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 Main 4:4:4 16 Intra
Profondità Bit 8 8 a 10 8 a 12 8 a 10 8 a 12 8 8 a 10 8 a 12 8 a 16
Formati Chroma sampling 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 (Monocromo) No No Sì Sì Sì Sì Sì Sì Sì
Predizione pesata ad alta precisione No No Sì Sì Sì Sì Sì Sì Sì
Lista di offset Chroma QP No No Sì Sì Sì Sì Sì Sì Sì
Predizione Cross-component No No No No No Sì Sì Sì Sì
Disabilitazione di Intra smoothing No No No No No Sì Sì Sì Sì
Adattamento Persistent Rice No No No No No Sì Sì Sì Sì
Esplicito/implicito RDPCM No No No No No Sì Sì Sì Sì
Trasforma la dimensione dei skip block più grandi di 4x4 No No No No No Sì Sì Sì Sì
Trasforma lo skip context/rotation No No No No No Sì Sì Sì Sì
Elaborazione di precisione estesa No No No No No No No No Sì

Storia

Per ottenere queste prestazioni, i gruppi di lavoro hanno raffinato ulteriormente l’algoritmo dell’H.264 sotto diversi aspetti:[10] aumentando la densità di pixel del blocco di codifica (da 16×16 a 64×64 pixel), così da sfruttare meglio la correlazione tra pixel vicini con segnali Ultra HD, utilizzando partizioni complesse (es.: rettangolari e combinate) al posto dei precedenti macroblocchi, migliorando l’accuratezza delle tecniche di predizione tra i quadri nell’ambito dello stesso quadro, ottimizzando il sistema di trasmissione dei vettori in movimento all’interno del flusso video, parallelizzando il processo di compressione (intraframe e interframe).

Note

  1. ^ T.K. Tan, R. Weerakkody e M. Mrak, Video Quality Evaluation Methodology and Verification Testing of HEVC Compression Performance, in IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 26, n. 1, 1º gennaio 2016, pp. 76-90, DOI:10.1109/TCSVT.2015.2477916. URL consultato il 13 gennaio 2016.
  2. ^ ITU-T Home: Study groups: ITU-T Recommendations: ITU-T H.265 (04/2013), ITU, 13 aprile 2013. URL consultato il 16 aprile 2013.
  3. ^ AAP Recommendation: H.265, ITU, 13 aprile 2013. URL consultato il 16 aprile 2013.
  4. ^ AAP Announcement No. 09, ITU, 15 aprile 2013. URL consultato il 16 aprile 2013.
  5. ^ ITU-T Home: Study groups: ITU-T Recommendations: ITU-T H.265 (04/2015), ITU, 29 aprile 2015. URL consultato il 26 giugno 2015.
  6. ^ AAP Recommendation: H.265 (V3), ITU, 29 aprile 2015. URL consultato il 26 giugno 2015.
  7. ^ AAP Announcement No. 56, ITU, 30 aprile 2015. URL consultato il 26 giugno 2015.
  8. ^ ITU-T Home: Study groups: ITU-T Recommendations: ITU-T H.265 (12/2016), ITU, 22 dicembre 2016. URL consultato l'11 maggio 2017.
  9. ^ H.265 : High efficiency video coding, ITU, 9 luglio 2015. URL consultato il 2 agosto 2015.
  10. ^ h-265-codec-videosorveglianza, su securpointre.it.

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