High Efficiency Video Coding

High Efficiency Video Coding (HEVC o H.265) è uno standard di compressione video approvato il 25 gennaio 2013, erede dell'H.264/MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding, codifica video avanzata), sviluppato dal Moving Picture Experts Group (MPEG) e dal Video Coding Experts Group (VCEG) dell'ITU-T sotto il nome di ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2 e ITU-T H.HEVC.

Diagramma a blocchi della codifica HEVC

MPEG e VCEG hanno stabilito un gruppo JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) per sviluppare lo standard HEVC.

HEVC migliora la qualità video, raddoppia il rapporto della compressione dei dati rispetto ad H.264 e supporta l'ultra alta definizione a 8K e risoluzioni maggiori fino a 8192×4320 pixel.

HEVC può essere utilizzato da vari dispositivi: per esempio dai televisori a ultra alta definizione (UHDTV), dagli Ultra HD Blu-ray o dai telefoni cellulari e smartphone.

Confronto di codifiche video basate su un PSNR equivalente

Codifica video	Tasso di riduzione media per bit
	H.264/MPEG-4 AVC HP	MPEG-4 ASP	H.263 HLP	H.262/MPEG-2 MP
HEVC MP	44,0 %[1]	63,7 %	65,1 %	70,8 %
H.264/MPEG-4 AVC HP	-	44,5 %	46,6 %	55,4 %
MPEG-4 ASP	-	-	3,9 %	19,7 %
H.263 HLP	-	-	-	16,2 %

Versioni

Versioni di HEVC/H.265 standard che usano l'approvazione ITU-T:

• Versione 1: (13 aprile, 2013) contiene i profili Main, Main 10, e Main Still Picture.^[2][3][4] Questo standard è stato ufficialmente pubblicato dall'ITU-T il 7 Luglio 2013 e dall'ISO/IEC il 25 Novembre 2013.
• Versione 2: (29 ottobre, 2014) aggiunge 21 profili, 2 profili scalabili, e un profilo multi-view.
• Versione 3: (29 aprile, 2015) aggiunge il profilo 3D Main^[5][6][7]
• Versione 4: (22 dicembre, 2016) aggiunge 7 profili d'estensione di screen content, 3 profili d'estensione ad alto throughput, e 4 profili d'estensione scalabili.^[8]

Profili

Caratteristiche supportate in alcuni profili video^[9]

Feature	Versione 1		Versione 2
	Main	Main 10	Main 12	Main 4:2:2 10	Main 4:2:2 12	Main 4:4:4	Main 4:4:4 10	Main 4:4:4 12	Main 4:4:4 16 Intra
Profondità Bit	8	8 a 10	8 a 12	8 a 10	8 a 12	8	8 a 10	8 a 12	8 a 16
Formati Chroma sampling	4:2:0	4:2:0	4:2:0	4:2:0/ 4:2:2	4:2:0/ 4:2:2	4:2:0/ 4:2:2/ 4:4:4	4:2:0/ 4:2:2/ 4:4:4	4:2:0/ 4:2:2/ 4:4:4	4:2:0/ 4:2:2/ 4:4:4
4:0:0 (Monocromo)	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì
Predizione pesata ad alta precisione	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì
Lista di offset Chroma QP	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì	Sì
Predizione Cross-component	No	No	No	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì
Disabilitazione di Intra smoothing	No	No	No	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì
Adattamento Persistent Rice	No	No	No	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì
Esplicito/implicito RDPCM	No	No	No	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì
Trasforma la dimensione dei skip block più grandi di 4x4	No	No	No	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì
Trasforma lo skip context/rotation	No	No	No	No	No	Sì	Sì	Sì	Sì
Elaborazione di precisione estesa	No	No	No	No	No	No	No	No	Sì

Storia

Per ottenere queste prestazioni, i gruppi di lavoro hanno raffinato ulteriormente l’algoritmo dell’H.264 sotto diversi aspetti:^[10] aumentando la densità di pixel del blocco di codifica (da 16×16 a 64×64 pixel), così da sfruttare meglio la correlazione tra pixel vicini con segnali Ultra HD, utilizzando partizioni complesse (es.: rettangolari e combinate) al posto dei precedenti macroblocchi, migliorando l’accuratezza delle tecniche di predizione tra i quadri nell’ambito dello stesso quadro, ottimizzando il sistema di trasmissione dei vettori in movimento all’interno del flusso video, parallelizzando il processo di compressione (intraframe e interframe).