新一代通用视频编码标准H.266/VVC:现状与发展

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作   者：

万帅;  霍俊彦;  马彦卓;  杨付正; 

作者机构：

西安电子科技大学通信工程学院;  西北工业大学电子信息学院; 

关键词：

视频编码标准;  编码模块;  H.266/VVC标准;  神经网络;  编解码器; 

期刊名称：

西安交通大学学报

i s s n：

0253-987X

年卷期：

2024 年 58 卷 004 期

页   码：

1-17

摘   要：

相比于上一代标准,新一代通用视频编码标准(H.266/VVC)在同等质量下能够节省大约50%的码率,且适用于多种多样的视频应用场景.论文从H.266/VVC的关键技术出发,对标准的现状、实现和应用发展进行深入探讨.H.266/VVC沿用既往标准中的双层码流体系和混合编码框架,针对帧内预测、帧间预测、变换、量化、环路滤波等所有主要编码模块进行了技术革新,并为屏幕内容视频等应用提供了高效的专用编码工具.H.266/VVC标准目前已处于实用化阶段,官方参考软件VTM和开源编解码器VVenC/VVdeC是目前最具代表性的软件编解码实现.对H.266/VVC的性能分析可以看出:H.266/VVC针对高分辨率视频取得的编码增益更为突出;主要编码工具对性能的贡献通常以复杂度为代价,但也有部分编码工具在提升编码性能的同时可降低整体编码复杂度.H.266/VVC的硬件实现面临诸多挑战,发展明显滞后于软件实现,现有研究主要集中在对具体编码模块的硬件加速方面.H.266/VVC标准发布之后,下一代视频编码标准的发展目前仍围绕混合编码框架进行探索,聚焦在两大方向:超越VVC的增强压缩关注更为先进的、非神经网络的编码工具,基于神经网络的视频编码则探索采用神经网络的编码工具.除此之外,部分或完全跳出现有混合编码框架的端到端视频编码也在飞速发展,未来视频编码标准与神经网络结合成为趋势,但面临着计算资源依赖和稳定结构两方面的考验.