Article

1 - DÉVELOPPEMENT

  • 1.1 - Contexte
  • 1.2 - Historique
  • 1.3 - Normes
  • 1.4 - Définitions

2 - RAPPEL DES PRINCIPES DE LA COMPRESSION MPEG VIDÉO

3 - CONCEPTS DE BASE DU FORMAT DE COMPRESSION HEVC

4 - OUTILS MIS EN ŒUVRE

5 - PROFILS ET NIVEAUX

6 - PERFORMANCES

7 - APPLICATIONS ET PERSPECTIVES

8 - CONCLUSION

9 - GLOSSAIRE ET ACRONYME

Article de référence | Réf : TE5372 v1

HEVC (H.265) format de compression vidéo - Caractéristiques, performances et applications

Auteur(s) : Marc LEGER, Christophe NELSON, Jean-Noël GOUYET

Date de publication : 10 août 2016

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RÉSUMÉ

Cet article décrit le format de compression vidéo numérique, HEVC (High Efficiency Video Coding) également appelé H.265. Après une courte histoire de son développement, on rappelle les principes de la compression numérique MPEG des images vidéo. Les principaux concepts du format HEVC sont ensuite détaillés, ainsi que les outils mis en œuvre dans la chaîne de codage. Après une présentation des profils et niveaux offerts par la norme, les performances sont illustrées par les résultats de tests. Enfin les principaux domaines d’applications et les concurrents de HEVC sont évoqués.

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ABSTRACT

HEVC (H.265) video compression format

This article describes the digital video compression format HEVC (high-efficiency video coding) also named H.265. After a short development history, a brief review of the principles underlying MPEG video picture coding is given. The main concepts of the HEVC compression format are then detailed, along with the tools used in the coding chain. After a presentation of the profiles and levels supported by the standard, performance is illustrated by tests results. To conclude, the main application domains and HEVC competitors are briefly presented.

Auteur(s)

  • Marc LEGER : Diplômé de l’École nationale supérieure Louis-Lumière - Opérateur de prise de vues, Ingénieur vision - Responsable de la filière de formation aux techniques vidéo à l’INA

  • Christophe NELSON : Diplômé de technologies Audiovisuel et Informatique pour l’éducation - Responsable de formation aux techniques vidéo à l’INA

  • Jean-Noël GOUYET : Ingénieur-formateur en techniques numériques Broadcast et multimédia - Ancien chargé d’études à la direction de la recherche de l’Institut national de l’audiovisuel (INA)

INTRODUCTION

Cet article décrit les principes et outils techniques, ainsi que les performances et les applications d’un nouveau format de compression ou « codec » vidéo, le HEVC (High Efficiency Video Coding), également -normalisé sous l’appellation H.265.

Ce développement a lieu dans un contexte de diversité croissante des -services audiovisuels numériques, ainsi que de la popularité grandissante de la vidéo HD (High Definition) et de l’UHD (Ultra High Definition) « 4K » ou bientôt « 8K ». De plus, le trafic généré par les applications vidéo destinées aux équipements mobiles et aux tablettes, ainsi que les capacités de transmission requises par les services de vidéo à la demande, sont un grand défi pour les réseaux numériques actuels. Enfin, le désir d’une qualité et d’une définition plus grandes d’image se manifeste pour les applications mobiles.

Pour faire face à cette évolution, depuis l’apparition du format de compression MPEG-2 en 1992 destiné à la diffusion de la télévision numérique et au DVD-Vidéo, les ingénieurs ont sans cesse continué d’améliorer les techniques de compression vidéo numérique. Régulièrement, environ tous les 10 ans, les technologies d’encodage vidéo font un bond en avant, améliorant les algorithmes pour diviser par 2 le débit nécessaire à la distribution d’une image vidéo à qualité égale. Après MPEG-2 et MPEG-4 AVC, la dernière génération en est donc le « codec » HEVC/H.265, qui tient les promesses de plus d’efficacité par rapport à ses prédécesseurs.

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KEYWORDS

digital television   |   internet   |   discrete cosine transform   |   prediction   |   entropy coding   |   digital video coding   |   MPEG compression   |   HEVC

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-te5372


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BORDES (P.), CLARE (G.), HENRY (F.), RAULET (M.), VIERON (J.) -   An overview of the emerging HEVC standard.  -  Projet 4EVER. IEEE (2010) http://www.live-production.tv/sites/default/files/The_HEVC_Standard.pdf

  • (2) - ISO/IEC -   Vision, applications and requirements for high efficiency video coding (HEVC).  -  ISO/IEC JCT1/SC29/WG11/N11872, janv. 2011.

  • (3) - TIMMERER. (C.) -   Vision and Requirements for high-performance video coding.  -  9 fév. 2009 http://multimediacommunication.blogspot. fr/2009/02/vision-and-requirements-for-high. html

  • (4) - KIM Il-Koo et al -   Block partitioning structure in the HEVC Standard.  -  Samsung/IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video technology, déc. 2012 http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?DOI 10.1.1.352.1947&rep= rep1&type=pdf

  • (5) - MARPE (D.), SCHWARZ (H.), WIEGAND (T.) -   Context-based adaptive binary arithmetic coding in the H.264/avc video compression standard.  -  IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video technology, vol. 13, n° 7, 20 juil. 2003.

  • ...

1 Outils logiciels

Encodeurs logiciels

DIVX http://www.divx.com/

FFMPEG https://ffmpeg.org/

GPAC http://gpac.wp.mines-telecom.fr/home/

Harmonic (ProMedia) http://www.harmonicinc.com/

NTT http://www.ntt-at.com/

Décodeurs logiciels

GPAC http://gpac.wp.mines-telecom.fr/home/

VLC https://www.videolan.org/developers/x265.html

DIVX http://www.divx.com/

Elecard MPEG Player http://www.elecard.com/

Lecteurs HEVC pour smartphones et tablettes

Cinemartin (Hoid P HEVC H.265) http://www.cinemartin.com/cinec/hoid/

formulaone (Cool Player) http://www.mobogenie.com/

Shengbin Meng...

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