什么是多功能视频编码(VVC)
多功能视频编码(Versatile Video Coding,简称VVC)是由国际电信联盟(ITU-T)和国际标准化组织(ISO/IEC)联合制定的新一代视频编码标准,也被称为H.266标准。该标准于2020年7月由联合视频专家团队(JVET)最终确定,并在2021年分别由ITU和ISO/IEC正式发布。
VVC的主要特点与技术优势
- 高效压缩性能
VVC在保持相同视频质量的前提下,相比前代高效视频编码(HEVC/H.265),能够进一步降低视频数据的大小约50%。例如,在相同图像质量下,VVC的比特率比HEVC低30%-50%,比AVC低75%。 - 支持多种分辨率和格式
VVC支持从标准清晰度(SD)到超高清(如8K、16K)以及高动态范围(HDR)、宽色域(WCG)等新兴视频格式,同时支持360度全景视频、多视角视频和三维视频等特殊应用场景。 - 灵活的编码结构
VVC采用基于块的混合编码方法,引入了新的编码工具和技术,包括递归多树划分、多类型预测(如仿射预测)、环路滤波器优化、运动矢量导出端量化等。此外,它还支持多层编码和多视图编码,能够处理复杂的视频内容。
- 广泛的应用场景
VVC适用于多种新兴应用,包括4K/8K地面广播、5G网络视频分发、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、超低延迟流媒体、远程屏幕共享、沉浸式多媒体等。 - 增强的性能与灵活性
VVC通过引入诸如自适应比特率传输、增强的熵编码技术(如上下文自适应二进制算术编码CABAC)、多帧预测等技术,显著提升了视频压缩效率和解码速度。
VVC的技术创新
- 块划分与预测技术
VVC引入了递归多树划分(RMT),相比HEVC的三叉树结构更加灵活,减少了冗余划分。同时,它支持多种预测模式,包括帧内预测、帧间预测和多帧预测,以适应不同场景的需求。 - 量化与熵编码
VVC采用了改进的量化方法和高效的熵编码技术,如CABAC,进一步提高了压缩效率。 - 多视图与多层编码
VVC支持多视图和多层编码,能够处理如360度全景视频、深度视频等复杂内容。 - 自适应比特率传输
VVC支持自适应比特率传输,可以根据网络条件动态调整视频质量,从而优化用户体验。 - 增强的运动矢量处理
VVC引入了运动矢量导出端量化和自适应环路滤波器,提升了运动矢量的精度和压缩效率。
VVC的未来展望
尽管VVC目前普及率较低,但随着技术的发展和应用需求的增长,它有望成为未来视频编码的主流标准。例如,VVC在超高清视频、VR/AR、流媒体等领域具有巨大的潜力,并且其高效的压缩性能使其成为未来5G网络和物联网设备的理想选择。
多功能视频编码(VVC)通过其高效的压缩性能、灵活的编码结构和广泛的应用场景,正在推动视频编码技术向更高分辨率、更广色域和更智能化的方向发展。
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