隨著多媒體技術的發展,人們觀看視頻信息的方式也不再局限于傳統的客廳電視終端以及計算能力較好的PC終端,多媒體終端技術的發展使得越來越多的視頻應用可以在計算資源有限的移動平臺實現,如平板電腦、智能手機平臺。而隨著媒體捕獲能力的提升,人們對高清、超高清視頻的需求也越來越多。今年巴西世界杯的三場超高清直播讓世界觀眾有機會體驗到了4K的魅力,融入到超高清的浪潮之中。高效率的視頻編碼技術HEVC也將是成為今年BIRTV人們所關注的幾大熱點之一。
各地機構大舉HEVC旗幟
HEVC去年4月就被ITU國際電信聯盟正式成為了新的視頻編碼標準。它可以支持HD、4K超高清和8K超高清,可以提供類似或更好的視頻質量,比H.264節約一半左右的帶寬。
77屆DVB指導委員會會議批準了DVB-UHDTV第一階段規范。此規范包括一個DVB廣播服務HEVC檔,此新DVB-UHDTV第一階段將允許圖像有4倍1080p HDTV格式的靜態分辨率,幀頻最高60fps。通過將每像素比特數增加到10比特,對比度將大大增加。從HEVC主10檔中定義的廣泛選項,5.1級被規定用于分辨率最高2160p的UHD內容。對于HD內容,HEVC主檔4.1級被規定用于支持最高1080p分辨率。“HEVC是最新開發的壓縮技術,除了其它應用,它還是開啟UHDTV廣播的關鍵,”DVB指導委員會主席Phil Laven表示,“新DVB-UHDTV第一階段規范不僅打開UHDTV廣播時代的大門,而且可能為第二階段(下一水平的UHDTV質量)打好基礎,這將是DVB下一步的工作。”
據悉,捷克Ceske Radiokomunikace(CRa)最近成為了中歐第一家利用最新的HEVC編解碼標準進行DVB-T2信道測試的公司。與目前的 MPEG-2碼流相比,HEVC能夠節約更多的資源。這意味著未來一個DVB-T2復用信道可以傳送3個超高清頻道或10個高清頻道。在標清格式下,相比目前DVB-T MPEG-2 的8個頻道,DVB-T2 HEVC最高能傳送40個頻道。除了高質量頻道數量的增加,DVB-T2 HEVC還允許移動電視接收,并且實現電視與網絡服務的互聯。
德國則將DVB-T2試驗拓展至HEVC,為了準備DVB-T2平臺的發布,制造商在慕尼黑使用新的DVB-T2試驗他們的接收器。拓展DVB-T2試驗在2010年已經開始了。然而,試驗現在拓展至HEVC壓縮格式。它還將測試便攜和移動接收設備。
日本是超高清的積極參與者,大阪的商業廣播機構Kansai TV最近測試了使用ISDB-T地面信道傳輸4K超高清內容。Kansai TV采用Elemental公司的視頻解決方案,以HEVC格式壓縮4K內容。ISDB-T僅一臺發射機就能完成信號覆蓋(相對而言,DVB-T2需要兩臺),目前采用該標準的地區包括日本、菲律賓、哥斯達黎加以及若干南美洲國家。
在國內,最近傳出一則好消息:中科院重慶研究院成為全球首家對外HEVC視頻壓縮服務提供商。據了解,該HEVC視頻壓縮服務主要針對視頻網站、動漫企業和影視制作公司等。“拿視頻網站來說,其運營最大的支出成本就是寬帶成本。采用新型視頻壓縮標準以后,視頻的帶寬成本將大幅降低。” 中科院重慶研究院高性能計算應用研究中心主任張矩表示,據估算,動畫片的帶寬成本將降至現有成本的1/3,普通影視作品將降至現有成本的1/2。同時,對于普通用戶來說,想觀看同樣畫質的視頻,下載速度會更快、流量耗費更少,即使是在線觀看也會更流暢。
“下一代”視頻壓縮編解碼HEVC將為在線視頻分發和高分辨率內容分發的“起決定性作用的”要素。
廣電設施廠商擁抱HEVC
HEVC(H.265) 標準是在H.264標準的基礎上發展起來的,世界的一些主流電視組織以及媒體運營商已經選擇H.264作為媒體格式標準,一些主要的編解碼設備廠商也一直積極參與到H.265標準的研究當中。華為是ITU-T視訊標準的主要報告人和編輯者。作為國際電信聯盟(ITU-T)成員單位,華為牽頭并參與制訂了多項國家標準和行業、企業標準。在H.265協議制定期間,華為提交了多項相關提案、建議,并提供了非常典型的應用場景測試序列,得到ITU-T的高度認可和接納。華為作為研究HEVC的第一梯隊企業,率先推出H.265相關的視訊產品。
松下推出了支持4K/60p以及支持最新版權保護規格HDCP 2.2,并解碼HEVC/H.265的系統LSI芯片。通過這款全新的LSI,可以為大屏幕顯示設備或者電視機帶來濃郁并且順滑的視頻播放體驗。這款全新的LSI支持HEVC/H.265 Main10 Profile標準的4K(3840×2160像素)/60p(YCbCr 4:4:4)、10bit彩色視頻的實時編碼,并且包含版權保護的HDCP 2.2和HDMI 2.0。解碼性能是之前松下產品的2倍,能夠支持最大160Mb/s碼率輸入,并且可以同時解碼8個全高清(1920×1080像素)/30p的視頻,除了最新的HEVC標準外,也支持現行的MPEG-2、MPEG-4 AVC/H.264等。
美國虹軟公司最近發布在其極快速、全格式、高畫質的ArcVideo轉碼系統中,已經加入對HEVC/H.265的支持。成為國內率先支持HEVC標準隊伍中的一員。美國虹軟公司相關負責人表示,ArcVideo編轉碼系統作為業內領先的編轉碼解決方案,成功支持HEVC編碼技術是我們走向超高清化的重要一步。研發團隊也將不斷促進技術上的革新,為客戶提供更優質的視頻質量。
芯原股份有限公司(芯原)宣布推出其下一代Hantro H2 HEVC視頻編碼器IP。Hantro H2基于業已成功的芯原上一代Hantro H1編碼器IP,為HEVC視頻格式提供超高清(UHD)和4K分辨率視頻編碼支持。Hantro H2的先進架構可支持單核在低于300MHz的頻率下運行時,實現30幀每秒的4K分辨率編碼,同時還支持下一代HEVC H.265視頻標準,這一標準相比H.264可節省約50%的比特率,特別適用于UHD/4K視頻流、廣播以及視頻會議服務。Hantro H2是業界尺寸最小的HEVC視頻編碼器IP產品之一,具有低功耗、超低主CPU負荷的特點。芯原董事長兼總裁戴偉民博士指出,“視頻是如平板電腦、智能手機等移動設備的最主要的應用,同時在智能家居的視頻監控系統以及智能汽車的視覺系統中的應用比重也迅速擴大。在2013年我們發布了集成HEVC和VP9的Hantro G2解碼器IP之后,芯原將繼續全力支持谷歌的WebM計劃,于今年稍后時間推出完全集成HEVC和VP9的編碼器的IP產品,進一步增強我們的視頻半導體平臺。”
英威在今年第二季度推出了包括HEVC (H.265)視頻壓縮和超高清(4K)電視等各種先進技術。其中,4K超高清壓縮技術被法國廣播機構TDF用于向法國兼容的4K電視機流媒體直播2014法網公開賽。這是世界上首次采用HEVC(H.265)壓縮的4K地面數字電視廣播。來自中心球場的各場比賽報道以DVB-T2格式由TDF播送給全國地面數字電視服務公司TNT,可在兼容的松下4K電視機及其它兼容4K電視機上收看。被分配的4K視頻用Envivio G5設備上的Envivio Muse超高清編碼軟件以50fps編碼。
引起大家關注的是,NTT公司宣布在本月推出針對4K“范圍拓展”檔(4:2:2取樣和10比特視頻)的H.265/HEVC解碼器,該產品配備一個DVB-ASI輸入端和4個3G-SDI輸出端——用于4K轉播的數字廣播系統(如接收監視器)所必需,將滿足試播4K的電視臺和服務提供商的要求。值得大家期待!
可以預見的是HEVC將會推動廣電影視制作走進一個新的時代,將波及整個通信技術領域,從移動設備到超高清(4K)設備。