"High-Efficiency Video Coding" - (HEVC-)Standard

Neueste Entwicklungen in der Kamera- und Displaytechnik unterstützen immer höhere Auflösungen. Gleichzeitig kann man einen drastischen Anstieg von Videodaten im Internet beobachten; aktuelle Studien gehen sogar davon aus, dass der Anteil von Videodaten am Gesamtdatenaufkommen im Consumer- Internet auf über 75 % steigen wird. Diese Trends erfordern eine deutlich höhere Codiereffizienz als der zurzeit aktuelle Videokompressionsstandard H.264/AVC zu leisten vermag. Der neue HEVC-Standard erreicht diese Effizienzsteigerung einerseits durch den Einsatz neuer Kompressionswerkzeuge und anderseits durch eine konsequente Weiterentwicklung vorhandener Techniken. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass HEVC in der Lage ist, die Datenrate gegenüber H.264/AVC High Profile im Mittel um 35-40 % bei gleicher objektiver Qualität und sogar um rund 50 % bei gleicher subjektiver Qualität zu reduzieren. Neben der höheren Codiereffizienz war die deutlich verbesserte Parallelisierbarkeit der Encodier- und Decodierverfahren ein weiterer Aspekt, der in die Entwicklung von HEVC eingeflossen ist. Im Beitrag werden alle Aspekte des neuen HEVC-Standards im Detail vorgestellt.

Recent developments in camera and display technologies are supporting increasingly larger resolutions. At the same time, studies predict that the share of video data in overall consumer internet traffic will become larger than 75 %. These developments are asking for a more efficient coding of digital video than the current video-coding standard H.264/AVC is capable of. The new High-Efficiency Video Coding (HEVC) standard achieves this by introducing new coding tools as well as by improving techniques already known from H.264/AVC. Recent performance analyses comparing HEVC with H.264/AVC High Profile show average bit-rate reductions around 35-40 % for a given objective quality while subjective test results indicate that a 50 % bit-rate reduction for a comparable visual quality can be achieved. Besides techniques for substantially improving coding efficiency, large eff orts have been put on facilitating parallel encoding and decoding in HEVC. This article presents in detail all these diff erent aspects of HEVC.