田小平，田永召

（1.西安邮电大学 电子工程学院，陕西 西安710121； 2.西安邮电大学 通信与信息工程学院，陕西 西安710121）

高性能视频编码（High Efficiency Video Coding，HEVC）是由视频编码联合协作专家组（Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT－VC）组织开发，在2013年1月正式发布的新一代视频编码标准。HEVC更倾向于处理高清频，旨在允许编码复杂度增加的前提下实现同等质量时比现行的高级视频编码（H.264／MPEG－4Advance Video Coding，H.264／AVC）降低50%比特率的目的。

HEVC基本沿用了H.264／AVC的编码框架，但在细节处做了优化，也提出了众多新技术［1］。与此同时，新技术的出现也导致了编码复杂度的增加。而交互类应用要求低时延的特性，使得对HEVC在这一类领域上的应用提出了质疑。因此，有必要对HEVC编码性能及复杂度进行具体分析。

本文以H.264／AVC为参考，首先从基本编码单元结构、帧内预测、帧间预测及熵编码等方面对HEVC的编码效率和编码复杂度进行了定性分析；其次，选取两个交互应用视频序列进行了测试，定量分析了HEVC和H.264／AVC的性能和复杂度差异。

1 HEVC关键技术

针对 HEVC主要档次（Main Profile，MP）［2］相较于 H.264／AVC 高级档次（High Profile，HP）［3］提出的新技术进行对比与分析。

1.1 编码单元结构

新一代视频编码标准HEVC的编码单元［4］基本延用了 H.264／AVC基于块［5］的方案，但提出了许多新的概念，这些概念包括编码树单元（Coding Tree Unit，CTU），编码单元（Coding Unit，CU），预测单元（Prediction Block，PU），变换单元（Transform Unit，TU）等。

HEVC提出了新的基本处理单元CTU，一幅图像被分成多个CTU来进行编码处理，这类似于H.264／AVC中宏块的概念。不同之处在于，H.264／AVC中宏块仅为16×16固定的大小，而CTU的大小为N×N，N的值可以是16、32或64，这使得CTU可以根据不同的应用环境、编解码延迟约束以及内存需求等由编码器进行选择。……