H.265 又称为HEVC(High Efficient Video Coding,HEVC),是国际标准化组织和国际电联组织正在联合制定的新一代视频压缩标准,主要面向高清数字电视以及视频编解码系统的应用,提供从SQICF(128X96)至4K超高清(7680×4320)不同级别的视频应用。H.265的目标是编码效率比H.264提高50%,即在同等图像质量条件下,目标码率下降到H.264的50%。
当前芯片架构已经从单核向同构多核并行方向发展,因此为了适应并行化程度非常高的芯片实现,H.265引入了很多并行运算的优化思路, 主要包括以下几个方面:
(1) Tile。如图1所示,在slice划分的基础上用垂直的边界将图像划分为一些列,划分出的矩形区域为一个Tile,每一个Tile包含整数个LCU (Largest Coding Unit), Tile之间可以互相独立,以此实现并行处理。
图1 Tile划分示意图
(2) Dependent Slice。Dependent Slice允许在一个slice内部再切分成多个Dependent Slices,每个Dependent Slice可以独立的编码和解码,从而提高了编解码器的并行处理能力:
图2 Dependent Slice示意图
(3) WPP (Wave-front Parallel Processing)。熵编码环节中,编码单元上下文存在依赖关系。在H.265中,上一行的第二个LCU处理完毕,即对当前行的第一个LCU的熵编码概率状态参数进行初始化,如图5所示。因此,只需要上一行的第二个LCU编解码完毕,即可以开始当前行的编解码,以此提高编解码器的并行处理能力。
图3 WPP示意图