Codage vidéo haute efficacité (HEVC) /H.265

Le codage vidéo haute efficacité (HEVC), également connu sous le nom H.265 et MPEG-H Part 2, est un standard de compression vidéo, l'un des successeurs potentiels de l'AVC largement répandu (H.264 ou MPEG-4 Part 10). Comparé à AVC, HEVC offre un taux de compression des données environ deux fois supérieur au même niveau de qualité vidéo ou une qualité vidéo sensiblement améliorée au même débit binaire. Il prend en charge des résolutions allant jusqu'à 8192 × 4320, y compris 8K UHD.

Dans la plupart des cas, HEVC est une extension des concepts de H.264 / MPEG-4 AVC. Les deux fonctionnent en comparant différentes parties d'une image de la vidéo pour trouver les zones qui sont redondantes, à la fois dans une seule trame ainsi que les images suivantes. Ces zones redondantes sont ensuite remplacées par une brève description au lieu des pixels d'origine. Les principaux changements pour HEVC comprennent l'expansion des zones de comparaison de motifs et de codage de différences de 16 × 16 pixels à 64 × 64, une segmentation de taille de bloc variable améliorée, une meilleure prédiction "intra" dans la même image, un mouvement amélioré prédiction vectorielle et fusion de régions de mouvement, filtrage de compensation de mouvement amélioré et une étape de filtrage supplémentaire appelée filtrage de décalage adaptatif d'échantillon. L'utilisation efficace de ces améliorations nécessite beaucoup plus de capacité de traitement du signal pour la compression de la vidéo, mais a moins d'impact sur la quantité de calcul nécessaire pour la décompression.

HEVC a été développé par l'équipe de collaboration sur le codage vidéo (JCT-VC), une collaboration entre l'ISO / CEI MPEG et l'UIT-T VCEG. Le groupe ISO / CEI se réfère à la norme MPEG-H Partie 2 et l'UIT-T à H.265. La première version de la norme HEVC a été ratifiée en janvier 2013 et publiée en juin 2013. La deuxième version, avec extensions multiview (MV-HEVC), extensions de plage (RExt) et extensions d'évolutivité (SHVC), a été complétée et approuvée en 2014 et publiées début 2015. Les extensions pour la vidéo 3D (3D-HEVC) ont été complétées début 2015 et les extensions pour le codage de contenu à l'écran ont été complétées début 2016 et publiées début 2017, couvrant la vidéo contenant des graphiques rendus, du texte, ou une animation ainsi que (ou au lieu de) des scènes vidéo capturées par caméra.

HEVC contient des technologies couvertes par des brevets détenus par les organisations qui ont participé au JCT-VC. La mise en œuvre d'un appareil ou d'une application logicielle utilisant HEVC peut nécessiter une licence auprès des détenteurs de brevet HEVC. L'ISO / CEI et l'UIT exigent que les sociétés appartenant à leurs organisations offrent leurs brevets sur des termes RAND (Reasonable) et non discriminatoires (RAND). Les licences de brevets peuvent être obtenues directement auprès de chaque détenteur de brevet, ou par le biais d'organismes de licence de brevets, tels que MPEG LA, HEVC Advance et Velos Media. Les droits de licence combinés actuellement offerts par tous les organismes de délivrance de licences de brevets sont plus élevés que pour AVC. Les frais de licence sont l'une des principales raisons pour lesquelles l'adoption de HEVC a été faible sur le web et c'est pourquoi certaines des plus grandes entreprises technologiques (Amazon, AMD, ARM, Cisco, Google, Intel, Microsoft, Mozilla, Netflix, Nvidia, etc.) a rejoint l'Alliance for Open Media, qui vise à finaliser le format AV1 de codage vidéo alternatif sans redevance d'ici fin 2017.

Caractéristiques

HEVC a été conçu pour améliorer considérablement l'efficacité du codage par rapport aux HP AVC H.264 / MPEG-4, c'est-à-dire réduire les exigences de débit de moitié avec une qualité d'image comparable, au détriment de la complexité informatique. HEVC a été conçu dans le but de permettre au contenu vidéo d'avoir un taux de compression de données allant jusqu'à 1000: 1. Selon les exigences de l'application, les codeurs HEVC peuvent échanger la complexité de calcul, le taux de compression, la robustesse aux erreurs et le temps de retard de codage. Deux des principales caractéristiques où HEVC a été amélioré par rapport à H.264 / MPEG-4 AVC était la prise en charge de la vidéo à plus haute résolution et des méthodes de traitement parallèle améliorées.

HEVC cible les écrans HDTV de nouvelle génération et les systèmes de capture de contenu dotés de débits de balayage progressif et de résolution d'affichage QVGA (320x240) à 4320p (7680x4320), ainsi qu'une qualité d'image améliorée en termes de niveau de bruit, d'espace colorimétrique et de dynamique. gamme.