HEVC/H.265编码基于传统的混合视频编码框架在每个模块上进行了创新，包括更加灵活的划分模式、基于竞争的运动视频预测、基于DCT的分像素插值滤波器、高效的自适应算术编码以及波形并行处理技术等——这些新技术使得HEVC编码效率比H.264/AVC提高了一倍。
这些编码选项的灵活组合使得HEVC的编码复杂度大大增加，成为阻碍HEVC标准快速推广的一大原因。因此研究快速、高效的编码率失真优化算法、码率控制算法、主观质量优化算法成为研究重点。
1）快速、高效的编码率失真优化算法
基于对HEVC编码器参考模型HM的测试分析可知，灵活的块划分模型，包括编码单元CU、变换单元TU以及预测单元PU，对视频编码的率失真性能提高最为明显，但其带来的计算复杂度也最大，因此HEVC编码器如何根据相邻块上下文属性以及当前编码块的纹理特征进行快速的CU、PU和TU划分，这具有非常重要的研究价值。
2）快速、高效的码率控制算法
为了适应多核处理器的发展趋势，HEVC中引入了片层、条带以及WPP（波形并行处理）的思想，然而目前已有的并行视频编码方法粒度较粗，并行度不高，负载不均衡，无法充分挖掘多核处理器的计算能力，影响编码效率。因此研究适用于多核处理器的高并行度视频编码方法，为视频编码发展提供持续的计算能力保证，具有重要意义。目前这方面的研究刚刚起步，研究点主要包括并行运动估计算法、并行帧内预测算法和并行熵编码算法等。
3）快速、高效的视频主观质量优化算法
HEVC在视频编码算法方面，还在不断的进行着扩展式的发展，以便应多应用需求的不断变化，这些扩展发展的主要研究方向包括：
（１）3D视频、立体视频和多视角视频的编码技术，不仅对视频数据进行压缩，还要对其他深度信息进行编码；
（２）分层式HEVC编码技术：用于提高HEVC对网络的自适应能力，目前主要应用于空域和质量域可分层视频编码；
（３）HEVC即将把人类对视频图像的认知模型融入到视频编码算法中，对视频图像中感兴趣的区域分配较多的码率以提高视频图像的主观质量，主要包括感兴趣区域的检测技术和动态码率分配技术等；
（４）优化视频图像的主客观质量评价方法，目前主要以峰值信噪比以及结构相似性指标作为评价标准，难以精确模拟人类视觉系统的功能，目前正在进一步提高和改进。
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