H265编码常见应用软件

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H.265编码常见应用软件

在介绍H.265前，不得不简单提提MPEG-4和H.264。

MPEG-4是用于音频、视频信息的压缩编码标准，由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属的“动态图像专家组”（Moving Picture Experts Group，即MPEG）制定并于1999年12月通过。MPEG-4格式的主要用途在于网上流、光盘、语音发送（视频电话），以及电视广播。MPEG-4由二十多个子标准组成，其中第十部分与ITU-T制定的H.264标准内容是一样的。

H.264是由ITU-T视频编码专家组（VCEG）和ISO/IEC动态图像专家组（MPEG）联合组成的联合视频组（JVT，Joint Video Team）提出的高度压缩数字视频编解码器标准。全称为H.264/AVC（或者AVC/H.264或者H.264/MPEG-4 AVC或MPEG-4/H.264 AVC）。

 H.265与H.264的区别

H.265是ITU-T VCEG 继H.264之后推出的新的视频编码标准，全称为高效视频编码(HighEfficiency Video Coding)。H.265是在H.264的基础上保留原来的部分技术，同时对一些技术加以改进而产生的。新技术用以改善码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系，以达到最优化设置。包括：提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等。

H.265/HEVC的编码架构与H.264/AVC的架构大致相似，H.264包含的多个模块在H.265中被分为了三个基本单位：编码单位(CU：Coding Unit)、预测单位(PU：Predict Unit)

和转换单位(TU：Transform Unit)。H.265在三个基本单位中的各个主要技术点进行了改进，各个先进的技术协同作用，使H.265标准在性能上显着提升。此外，还引入了图像块自适应划分，并采用一系列变尺度的图像纹理特征自适应编码技术，较大幅度提升了图像平坦区域的压缩能力。

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。

同时，H.265的帧内预测模式支持33种方向(H.264只支持8种)，并且提供了更好的运动补偿处理和矢量预测方法。

反复的质量比较测试已经表明，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%。由于质量控制的测定方法不同，这个数据也会有相应的变化。

通过主观视觉测试得出的数据显示，在码率减少51-74%的情况下，H.265编码视频的质量还能与H.264编码视频近似甚至更好，其本质上说是比预期的信噪比(PSNR)要好。

H.264的算法优化，能以低于2Mbps的速度实现标清数字图像传送；H.265则可以1-2Mbps的传输速度实现720P的高清音视频传送，而H.265的High Profile更可以在低于1.5Mbps的传输带宽下，实现1080P全高清视频的传送。H.265仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频。这就意味着智能手机、平板电脑等移动终端设备能够直接在线播放1080p的全高清视频。H.265标准也支持4K(4096×2160)和8K(8192×4320)超高清视频。

与H.264相比，网络的适应性方面H.265也有显著提升，能在Internet等复杂的网络条件下很好的运行，这也让4K流媒体播放越来越接近实现。

H.265中这些新技术的运用，不但有效地提高了压缩性能，也充分地考虑了设计上的可并行性，为各种处理器平台的有效实现扩展了空间。

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可以肯定在未来的2-3年后，H.265一定是视频编解码的主流标准。

 H.265的应用

目前仍有大多数的有线电视和数字电视广播采用过时的MPEG-2标准，随着H.265标准的制定出台和信息技术的快速发展，加以一些年轻、有魄力、有创新思维的领导意识到H.265的巨大优势，一些台广播电视公司已开始尝试进行技术改革，放弃过时的MPEG-2，引入H.265技术。在H.265的种种优势中，减少70-80%的带宽消耗所带来的好处是最为受关注的，这就可以在不用花巨额费用改造现有的传输条件而实现全高清1080P的传送。一些广电机构陆续推出IPTV等，其实就是迈出实现H.265标准的第一步。

事实上，在互联网领域，H.265标准的发展应用之步伐确实要领先广电和其他领域很多。尤其在2015年，不论编码软件方面还是硬件设备领域，都有重大的突破和结果，而这两方面又都是实现H.265标准不可或缺的要素。

下面从编码软件的角度了解H.265截止2015年底的发展应用。

最早支持H.265编码压缩的软件貌似是2013年底发布的CineMartin Cinec V 2.7，在2014-2015年两年中，又陆续有一些新的支持H.265编码软件发布出来。笔者简要罗列几种，供大家参考并欢迎交流：

一、 国外软件

1、 CineMartin Cinec V 4

CineMartin团队号称是全球第一个开发出支持H.265的视频编码软件CineMartin

Cinec V 2.7并于2013年底发布，V2.7版本可以支持4K视频编码，但据说售价高达几千元，对于国内用户来说这个价格有点高的离谱。

2015年2月CineMartin团队又发布了新版本CineMartin Cinec v 4.0，价格不详，但肯定不会比V2.7便宜。V 4.0版本非常超前地支持8K视频编码，但在国内4K还未大范围用起来的环境下，8K太遥不可及。

V 2.7和V 4.0支持Win7/Win XP系统，两个版本的界面差别还是比较大的，但功能增加的有限，下图分别为V 4.0和V 2.7的界面：

V 4.0

V 2.7

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1）V 4.0增加了自定义预设，允许用户自定义几个参数；

2）V 4.0增加了叠加文字和图像的功能，让用户增加文字或LOGO水印；

3）VP9视频编码

VP8、VP9是谷歌公司曾花1亿多美元买的，并免费让客户使用。但由于很多终端用的都是HE-AAC，所以即使免费，VP8和VP9用的也非常有限，所以V4.0版本增加了VP9视频编码最多赚个眼球，此外基本别无他用；

CineMartin Cinec视频编码软件虽然是最早推出并做了部分更新，但笔者认为无论从界面友好度、功能实现等方面并不能令人满意，所以在国内基本没有人愿意花高价来用。

2、 DivX265 （HEVC编码器）、X265

DivX265是Divx推出的基于命令行的H.265编码器，虽然是免费的，但由于基于命令行的编码器已经落伍，所以这也是DivX265使用的并不好的原因之一吧。

共有3种命令行：DivX265 -i -o -br -s x (for raw

infile)，或DivX265 -i -o -br (for .avs|.avi infile)，或DivX265 -h

(for help)。

x265是开源的项目，发展的速度比较快，程序接口仍在变动。有人曾经想把它的库libx265集成到ffmpeg中，这样ffmpeg就能编码HEVC了，但2014年原先写的那个集成用的patch就不能用了。

3、 Mediacoder

说起编码，好多人都提Mediacoder，其实Mediacoder算是个不错的软件，功能也比较强，好像还支持GPU加速编码。但需要搞清楚的是Mediacoder是批量转码工具，不是一个纯粹的视频编码工具，至少Mediacoder的视频编码功能笔者没用过，所以不好评价其在H.265编码方面如何。

二、 国内软件

1、 视骏HEVC编码器

视骏公司应该是国内第一家推出支持H.265编码器的，其全球首个面向大规模商用的HEVC/H.265核心编解码器于2013年1月25日正式发布，并于2013年3月底于迅雷看看全面上线。

从其网站介绍了解到，HEVC编码器是基于微软 DirectShow 架构开发的 HEVC编码器和复用插件支持HEVC 视频流与标准音频流复用，支持以软件许可部署或集成到第三方软件或与硬件服务器集成，结合第三方软件可作为 HEVC 转码器使用。

HEVC 编码器可编码分辨率 176x144 至 8192x4320 尺寸的视频序列，支持灵活的参数配置方案和推荐的参数预设以及多线程/多进程编码设置，并提供根据目标码率进行精确控制和两遍编码质量平滑功能。

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从视骏公司发布的教程中看，HEVC编码器从安装到运行等操作步骤还是比较复杂的，而且只有32位编码器，支持Win7/WinXP操作系统。

以下是视骏HEVC编码器参数列表：

参数

比特率

帧频

分辨率

CBR/VBR

采样率

通道数

编 码

输入视频格式

输出视频格式

输出封装格式

1~30fps

176x144~8192x4320

有

视频

32kbps~10Mbps 32kbps ~ 320kbps

音频

8000/11025/16000/22050/24000/32000/44100/48000

5.1

MPEG-1 Layer III，AAC-LC，HEV1-AAC，HEV2-AAC

H.263/H.264/MPEG-2/MPEG-4 MPEG-1/MPEG-2/MPEG-2.5 L3/WMA7/8/9/PCM/AAC/AC3

HEVC

FLV/MP4

MPEG-1 Layer III/AAC/AC3

由于视骏HEVC编码器主要用于商业合作，如迅雷等，笔者还无缘使用过。但从与迅雷合作这一点来说，应该还是不错的。对于个人用户来说就无缘了，即使想合作，价格也定是不菲。

2、 iavcast 3.2编码器

串流团队（真会起名）开发的iavcast 3.2编码器（事实上是叫串流直播系统）好像是2015年12月低调发布的，不是机缘巧合笔者还发现不了这个支持H.265的编码器呢（可到百度文库查询笔者之前的文章）。在下载安装时让本人很意外，这是我知道的所有编码软件中惟一使用“一键安装”界面的，单从这一点就吸引笔者去深入了解。

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在串流直播系统网站（）中了解到该团队长期致力于流媒体行业的技术研究，包括流媒体直播、点播、录制、转码、以及多媒体整体解决方案。别的软件工具本人还未尝试，但在使用其串流直播系统后，个人觉得这是国内外最专业、功能最全，也是最好用的一款音视频编码直播软件了，关键是真免费啊。

在网站中了解到， iavcast 3.2具有性能卓越、稳定度高、兼容性广、界面友好、易于使用和可扩充等特点，能够适应各种复杂的网络环境。有32、64位版本，支持Win7/Win8/Win10操作系统，Vista版本目前正在开发中。串流直播系统采用CPU+GPU并行编码计算架构，支持多码率并行输出、单码流多目标输出等性能，除了有编码器功能外，还内含了流媒体服务器等等（这可能是叫串流直播系统的原因）。串流iavcast 3.2也支持以软件许可部署或集成到第三方软件或与硬件服务器集成，结合第三方软件可作为 HEVC 转码器使用。

以下是串流直播系统iavcast 3.2参数列表：

项目

视频编码标准

音频编码标准

参数内容

H.264/MPEG-4-AVC、MPEG-2、MPEG-4/H.265

HE-AAC、AAC-LC、MP3

H.264:Baseline/Main/High Profile

编码档次

H.265:Main Profile

MPEG-4:Simple/Advanced-Realtime-Simple/Advanced-Simple/Main,

MPEG-2:Simple/Main/High

编码级别

分辨率

位率

AAC 位率

MP3位率

传输协议

多码率

H.264：1.0～5.2，H.265：1.0～6.2，MPEG-4：L0/L1/L2/L3/L4

80x60～3840x2880，共15种选择

范围：50kpbs～8000kbps，共20个选择

HE-AAC：24kbps～51kbps，共6种；AAC-LC：64kbps～384kbps，共11种

64kbps～384kbps，共11种选择

RTMP、RTSP、RTP/RTCP、HTTP、UDP（单播与组播、加密直播）、TCP

单路信号支持1-4路码流，不同格式与不同码率

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并行计算

信号输入

信号预览

图像尺寸

图像帧率（fps）

音频声道

音频采样率

版权保护

录制格式

视频预处理

叠加自定义台标

擦除原始台标

叠加字幕

嵌入动画

流多用途模式

动态缩略图

微缩影像

编码延时

网络环境

元数据

发布服务器数

CPU、CUDA、NVENC、Quick Sync Video

HDMI、SDI、YPbPr、CVBS、S-Video、DV1394、USB、IP

支持输入/输出信号的实时预览，音频信号预览与波峰采样，随时关闭以节省资源

QCIF、CIF、SD、VGA、720P、1080i、1080P等

1～60fps，共17种选择，包括常用的24、25、29.97、30、50、59.94等

单声道、立体声

8000/11025/22050/24000/32000/44100/48000Hz，共7种选择

DRM、CSA（DVB通用加扰算法）、URL

MP4、MOV、3GP、FLV、F4V、TS

OSD、颜色叠加、亮度增强、图像切边、对焦放大等图像处理功能

支持自定义PNG/JPG/ICO/BMP等格式台标，支持带Alpha通道的透明PNG台标

支持扩散渗透、模糊处理、实心填充等多种台标擦除算法

叠加静态和滚动字幕，可位于视频任意位置，可远程控制

嵌入动画功能，可位于视频任意位置，PNG动画/GIF动画/ANI动画，支持动画的播放计划任务

录制、直播发布

支持JPEG、PNG等格式

每个频道支持一路微缩影像

小于500毫秒

IPv4 、IPv6

支持，可自定义

每频道两路

3、 Angelet

Angelet也是国内较简单的支持AVC/H.264,HEVC/H.265的免费编码软件，支持批量编码，同时可实现视频流和音频流的封装、提取。支持操作系统：Win7/Win8/Win10。由于没有什么亮点，这里就不详细介绍了。

以上是笔者总结的几种国内、外能够支持H.265标准的编码软件工具，有简单的，也有专业的；有收费的，也有免费的，尤其串流iavcast 3.2直播工具不论界面、操作、功能和性能堪称完美。写到这儿，笔者不由得有些澎湃：近几年，中国的软件开发人员素质和技术直追欧美，在某些领域甚至已超过他们，真是让人激动和骄傲，值得鼓励，希望都能像串流团队、视骏等公司的技术人员们一样再接再厉。