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MTK与海思积极备战 H.265标准时机成熟?

教程来源:www.lt163.com     点击数:     更新时间:2017-11-15 05:51

  导读:2012年8月,爱立信公司推出了首款H.265[1]编解码器,而在2013年初,国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265标准,标准全称为高效视频编码(HEVC)。几乎是同期,博通公司在2013国际消费电子展发布了BCM7445。这是世界上第一个支持HEVC/H.265视频编码技术的超高清家庭网关芯片,这意味着新一代的视频解码标准正式开始走进了产业中。

  可能在很多人对H.265这个标准还不怎么熟悉的时候,国内两个视频网站——迅雷和PPS就已经推出H.265高清视频专区栏目了。我们对这一点的意外,就如同半年一年前,很多人才刚刚开始看上全高清节目,彩电厂商就都一下子推出4K超高清电视一样意外。

  算起来H.264标准从2005年开始推广,到现在已经过去8年。而超高清4K和8K分辨率的提出也只是在2010年,但到2013年就已经开始在彩电厂商中普及了。虽然广电还在继续采用MPEG-2标准在制作和传播节目,但现实的情况是,视频编解码技术已经迎来了新的编解码标准H.265/HEVC。

  2012年8月,爱立信公司推出了首款H.265[1]编解码器,而在2013年初,国际电联(ITU)就正式批准通过了HEVC/H.265标准,标准全称为高效视频编码(HEVC)。几乎是同期,博通公司在2013国际消费电子展发布了BCM7445。这是世界上第一个支持HEVC/H.265视频编码技术的超高清家庭网关芯片,这意味着新一代的视频解码标准正式开始走进了产业中。

  是什么原因促成H.265标准的制定与推广进行得如此迅速?这个标准对于产业究竟会有多大的帮助?在现实中又有多少用处?带着这些问题,笔者采访了多家处理器IP和芯片公司,以及整机企业的工程师,了解到了业界真实的需求。

  上一代视频编码技术的瓶颈

  前面已经讲到,在全高清时代,H.264 High Profile可在低于1.5Mbps的传输带宽下,实现1080p全高清视频传输。但是H.264的压缩效率比MPEG-2提高了1倍多,其代价是计算量提高了至少4倍,导致高清编码需要100GOPS的峰值计算能力。

  比起H.264/AVC,H.265/HEVC提供了更多不同的工具来降低码率,以编码单位来说,H.264中每个宏块(marcoblock/MB)大小都是固定的16x16像素,而H.265的编码单位可以选择从最小的8x8到最大的64x64。

  在相同的图象质量下,相比于H.264,通过H.265编码的视频大小将减少大约39-44%。目前,有线电视和数字电视广播主要采用的仍旧是MPEG-2标准。好消息是,H.265标准的出台最终可以说服广播电视公司放弃垂垂老矣的MPEG-2,因为同样的内容,H.265可以减少70-80%的带宽消耗。

  图1:各种高清视频对于带宽的需求

  FPGA芯片厂商Xilinx在高清广播视频节目制作和传输技术上占有很大的市场,该公司近年来一直在推广“Smart Vision”的市场理念,他们认为下一代的视频处理能力体现在沉浸式显示、实时视频分析和智能化传输三方面。相比全高清(FHD 60Hz)要求的带宽,4K×2K 120Hz或是8K×4K 60Hz对于带宽的要求提升了10倍,如果是3D视频,更是提升了100倍。

  可能在消费类电子产品中,我们还会认为这些要求离我们有些远,但现实的工业级应用里,包括先进的汽车安全辅助系统、遥控飞机成像、城市监控和流水线成像,甚至是医疗影像方面,都已经有了这些超高清的应用。

  图2:赛灵思推出的ZYNQ-7000 All Programmable SoC能够胜任H.265视频编解码的需求。

  从上述的硬件限制来看,在这些前瞻性的应用领域,FPGA芯片确实能够提供更灵活的解决方案。而针对新的解码标准,ASIC或ASSP方案本身的限制,必须要在相关标准完善之后才有可能实施。

  虽然FPGA厂商能够在前沿应用抢着先机,但事实上大规模的商业应用,尤其是与消费类产品相关的领域,例如超高清彩电或是视频监控等,其设备的成本也是必然要考虑的因素,而集成H.265解码器的处理器或CPU将是这类市场应用最佳的选择。在这些领域,IP厂商必须要走在前面。

  H.265相关IP供应商支持并积极应对

  采用英特尔或AMD这些强大的CPU再加超大内存的方式时,只需要安装或升级更新相关的H.265软解码器就可以实现。正如文章开头所说的迅雷和PPS已经有了H.265超高清电影节目频道一样,如果用户可以在自家的PC端安装相关软件,再加上有足够的带宽,就可以播放相关的节目资源了。这类方式,暂不在本文的讨论之中。

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