高効率ビデオコーディング

HEVC / H.265 / MPEG-H パート2
高効率ビデオコーディング
状態有効
年が始まった2013年6月7日 （2013年6月7日）
初版2013年7月7日 （2013年7月7日）
最新バージョン10.0 2024年7月29日 ( 2024-07-29 )
組織ITU-T、ISO、IEC
委員会SG16（VCEG）、MPEG
基本基準H.261、H.262、H.263、ISO/IEC 14496-2、H.264
関連規格H.266、MPEG-5、MPEG-H
前任者H.264
後継H.266
ドメインビデオ圧縮
ライセンスMPEG LA [ 1 ]
Webサイトwww .itu .int /rec /T-REC-H .265

高効率ビデオコーディング（HEVC ）は、 H.265やMPEG-H Part 2とも呼ばれ、広く使用されているAdvanced Video Coding（AVC、H.264、またはMPEG-4 Part 10）の後継としてMPEG-Hプロジェクトの一部として設計された独自のビデオ圧縮規格です。この規格は2013年に公開されました。AVCと比較して、HEVCは同じレベルのビデオ品質で25％から50％優れたデータ圧縮を提供し、同じビットレートで大幅に改善されたビデオ品質を提供します。8K UHDを含む最大8192×4320の解像度をサポートし、主に8ビットのAVCとは異なり、HEVCのより忠実度の高いMain 10プロファイルは、ほぼすべてのサポートハードウェアに組み込まれています。高効率画像フォーマット（HEIF）は、デフォルトコーデックがHEVCで あるコンテナ形式です。

AVCは4×4と8×8のブロックサイズで整数離散コサイン変換（DCT）を使用するのに対し、HEVCは4×4から32×32までのさまざまなブロックサイズで整数DCTと離散正弦変換（DST）の両方を使用します。[ 2 ]

コンセプト

HEVCは、ほとんどの点でH.264/MPEG-4 AVCの概念を拡張したものです。どちらも、ビデオフレームの異なる部分を比較し、単一フレーム内および連続するフレーム間で冗長な領域を検出することで機能します。これらの冗長領域は、元のピクセルではなく、短い説明に置き換えられます。HEVCの主な変更点には、パターン比較および差分コーディング領域が16×16ピクセルから最大64×64ピクセルに拡張されたこと、可変ブロックサイズセグメンテーションの改善、同一画像内の「イントラ」予測の改善、動きベクトル予測と動き領域のマージの改善、動き補償フィルタリングの改善、そしてサンプル適応オフセットフィルタリングと呼ばれる追加のフィルタリングステップが含まれます。これらの改善点を効果的に活用するには、ビデオ圧縮に必要な信号処理能力が大幅に向上しますが、解凍に必要な計算量への影響は少なくなります。

HEVCは、 ISO / IEC MPEGとITU-T研究グループ16 VCEGの共同作業であるビデオ符号化合同協力チーム（JCT-VC）によって標準化されました。ISO/IECグループではMPEG-H Part 2、ITU-TではH.265と呼ばれています。 HEVC規格の最初のバージョンは2013年1月に承認され、2013年6月に公開されました。マルチビュー拡張（MV-HEVC）、範囲拡張（RExt）、スケーラビリティ拡張（SHVC）を備えた2番目のバージョンは2014年に完成・承認され、2015年初頭に公開されました。3Dビデオ（3D-HEVC）の拡張は2015年初頭に完了し、スクリーンコンテンツコーディング（SCC）の拡張は2016年初頭に完了し、2017年初頭に公開され、レンダリングされたグラフィック、テキスト、アニメーション、およびカメラで撮影されたビデオシーン（またはその代わり）を含むビデオをカバーしています。2017年10月、この規格はテレビの技術に大きな影響を与えたとして、プライムタイムエミー賞エンジニアリング賞を受賞しました 。[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

HEVCには、JCT-VCに参加した組織が保有する特許で保護されている技術が含まれています。HEVCを使用するデバイスまたはソフトウェアアプリケーションを実装するには、HEVC特許保有者からのライセンスが必要になる場合があります。ISO/IECおよびITUは、これらの組織に所属する企業に対し、合理的かつ非差別的なライセンス（RAND）条件で特許を提供することを義務付けています。特許ライセンスは、各特許保有者から直接取得することも、 MPEG LA、Access Advance、Velos Media などの特許ライセンス機関を通じて取得することもできます。

現在、全ての特許ライセンス機関が提示しているライセンス料を合わせた額は、AVCよりも高額です。このライセンス料は、ウェブ上でHEVCの採用が低迷している主な理由の一つであり、大手テクノロジー企業（Amazon、AMD、Apple、ARM、Cisco、Google、Intel、Microsoft、Mozilla、Netflix、Nvidiaなど）がAlliance for Open Mediaに加盟した理由でもあります。[ 8 ]は、 2018年3月28日にロイヤリティフリーの代替ビデオコーディングフォーマットAV1を最終決定しました。 [ 9 ]

歴史

HEVCフォーマットは、世界中の12以上の組織によって共同開発されました。HEVCフォーマットの開発に積極的に貢献した特許の大部分は、以下の5つの組織によるものです。サムスン電子（4,249件）、ゼネラル・エレクトリック（1,127件）[ 10 ] 、 M&Kホールディングス（907件）、NTT（878件）、JVCケンウッド（628件）[ 11 ] 。その他の特許保有者には、富士通、アップル、キヤノン、コロンビア大学、KAIST、光雲大学、MIT、成均館大学、船井電機、ハイクビジョン、KBS、KT、NEC [ 12 ]。

以前の作品

2004年、ITU-Tビデオ符号化専門家グループ（VCEG）は、新しいビデオ圧縮規格（またはH.264/MPEG-4 AVC規格の圧縮指向の大幅な強化）の策定を可能にする技術進歩に関する主要な調査を開始しました。[ 13 ] 2004年10月には、H.264/MPEG-4 AVC規格の潜在的な強化のための様々な技術が調査されました。2005年1月、VCEGの次回会合において、VCEGはさらなる調査のために特定のトピックを「主要技術分野」（KTA）として指定し始めました。これらの提案を評価するために、KTAコードベースと呼ばれるソフトウェアコードベースが構築されました。[ 14 ] KTAソフトウェアは、MPEGとVCEGの合同ビデオチームがH.264/MPEG-4 AVC用に開発したジョイントモデル（JM）リファレンスソフトウェアをベースとしていました。提案された追加の技術はKTAソフトウェアに統合され、その後4年間にわたって実験評価でテストされました。[ 15 ] [ 13 ] [ 16 ] [ 17 ]

拡張圧縮技術の標準化には、新たな規格の策定とH.264/MPEG-4 AVCの拡張という2つのアプローチが検討されました。このプロジェクトはH.265およびH.NGVC（次世代ビデオ符号化）という仮称で呼ばれ、2010年にMPEGとの共同プロジェクトであるHEVCへと発展するまで、VCEGの主要業務の一部でした。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]

NGVCの予備要件は、H.264/MPEG-4 AVCハイプロファイルと比較して、同じ主観的画質でビットレートを50%削減でき、計算複雑度がハイプロファイルの1/2から3倍になることでした。 [ 20 ] NGVCは、ハイプロファイルと同じ知覚されるビデオ品質で、25%のビットレート削減と50%の計算複雑度の削減を実現するか、または多少計算複雑度を上げてより大きなビットレート削減を実現できます。[ 20 ] [ 21 ]

ISO / IEC動画専門家グループ（MPEG）は、2007年に同様のプロジェクトを開始し、暫定的に高性能ビデオコーディングと名付けました。[ 22 ] [ 23 ]プロジェクトの目標として、2007年7月までにビットレートを50％削減することで合意が決定されました。[ 22 ]初期評価は、VCEGによって開発されたKTAリファレンスソフトウェアエンコーダを修正して実施されました。[ 13 ] 2009年7月までに、実験結果ではAVCハイプロファイルと比較して平均約20％のビット削減が示され、この結果を受けてMPEGはVCEGと協力して標準化の取り組みを開始しました。[ 23 ]

ビデオコーディングに関する共同研究チーム

MPEGとVCEGはHEVC規格を開発するためにビデオ符号化に関する共同協力チーム（JCT-VC ）を設立した。 [ 13 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]

標準化

2010年1月にVCEGとMPEGによってビデオ圧縮技術に関する正式な共同提案募集が発表され、2010年4月に開催されたMPEG & VCEGビデオ符号化に関する共同研究チーム（JCT-VC）の第1回会議で提案の評価が行われた。合計27件の完全な提案が提出された。[ 18 ] [ 27 ]評価により、いくつかの提案は多くのテストケースで計算量が2～10倍増加するという犠牲を払って、半分のビットレートでAVCと同じ画質を実現できることが示された。また、いくつかの提案は基準となるAVCハイプロファイルエンコーディングよりも低い計算量で良好な主観的画質とビットレートの結果を達成した。その会議で、この共同プロジェクトに対してHigh Efficiency Video Coding（HEVC）という名称が採用された。[ 13 ] [ 18 ]その会議から、JCT-VCはいくつかの優れた提案の機能を単一のソフトウェアコードベースと「検討中のテストモデル」に統合し、提案された様々な機能を評価するためのさらなる実験を行った。[ 13 ] [ 28 ] HEVCの最初のワーキングドラフト仕様は、2010年10月の第3回JCT-VC会議で作成された。HEVCのコーディングツールと構成には、その後のJCT-VC会議で多くの変更が加えられた。[ 13 ]

2013年1月25日、ITUはHEVCがITU-T代替承認プロセス（AAP）で第一段階の承認（同意）を受けたと発表した。[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]同日、MPEGはHEVCがMPEG標準化プロセスで最終国際標準草案（FDIS）のステータスに昇格したと発表した。[ 32 ] [ 33 ]

2013年4月13日、HEVC/H.265はITU-T標準規格として承認されました。[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]この標準規格は、ITU-Tによって2013年6月7日に正式に発行され、ISO/IECによって2013年11月25日に正式に発行されました。[ 24 ] [ 17 ]

2014年7月11日、MPEGはHEVC第2版に、マルチビュー拡張（MV-HEVC）、レンジ拡張（RExt）、スケーラビリティ拡張（SHVC）という最近完成した3つの拡張機能が含まれると発表した。[ 37 ]

2014年10月29日、HEVC/H.265バージョン2がITU-T標準規格として承認されました。[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]その後、2015年1月12日に正式に公開されました。[ 24 ]

2015年4月29日、HEVC/H.265バージョン3がITU-T標準規格として承認されました。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]

2016年6月3日、HEVC/H.265バージョン4はITU-Tで承認されたが、2016年10月の投票では承認されなかった。[ 44 ] [ 45 ]

2016年12月22日、HEVC/H.265バージョン4がITU-T標準規格として承認されました。[ 46 ] [ 47 ]

特許ライセンス

2014年9月29日、MPEG LAは23社の必須特許をカバーするHEVCライセンスを発表しました。[ 48 ]最初の10万台の「デバイス」（ソフトウェア実装を含む）はロイヤリティフリーで、それ以降は1台あたり0.20ドル、年間上限は2500万ドルです。[ 49 ]これは、同じく10万台までの免除対象で年間上限が650万ドルのAVCのライセンス料よりも大幅に高額です。MPEG LAはコンテンツ自体には料金を課していません。これは、当初AVCのライセンス供与時に試みたものの、コンテンツ制作者が支払いを拒否したため、その後中止しました。[ 50 ]このライセンスは、HEVC規格バージョン2のプロファイルも含むように拡張されました。[ 51 ]

MPEG LAの条件が発表された際、多くの著名な特許保有者がこのグループに含まれていないとコメントした者がいた。その中には、 AT&T、Microsoft、Nokia、Motorolaなどがあった。当時、これらの企業が独自のライセンスプールを形成し、MPEG LAプールに競合するか、このプールに加わるのではないかとの憶測があった。そのようなグループは、2015年3月26日にHEVC Advanceとして正式に発表された。[ 52 ] 500件の必須特許を対象とするこの条件は、2015年7月22日に発表され、料金は販売国、デバイスの種類、HEVCプロファイル、HEVC拡張機能、およびHEVCオプション機能によって異なる。MPEG LAの条件とは異なり、HEVC Advanceは、収益分配料金を通じて、HEVCでエンコードされたコンテンツに対するライセンス料を再導入した。[ 53 ]

当初のHEVC Advanceライセンスでは、リージョン1諸国における最大ロイヤリティ料率はデバイス1台あたり2.60米ドル、コンテンツロイヤリティ料率はHEVCビデオサービスから得られる収益の0.5%とされていた。HEVC Advanceライセンスのリージョン1諸国には、米国、カナダ、欧州連合、日本、韓国、オーストラリア、ニュージーランドなどが含まれる。リージョン2諸国とは、リージョン1の国リストに記載されていない国である。HEVC Advanceライセンスでは、リージョン2諸国における最大ロイヤリティ料率はデバイス1台あたり1.30米ドルとされていた。MPEG LAとは異なり、年間上限はなかった。これに加えて、HEVC Advanceは、HEVCでコンテンツをエンコードするビデオサービスから得られる収益の0.5%のロイヤリティ料も課していた。[ 53 ]

発表当時、業界関係者からは、MPEG LAの料金の約7倍という「不当で強欲な」デバイス料金について、強い反発が起こりました。デバイス1台あたり2.80ドルのライセンス料が必要となり、これはAVCの28倍の費用です。さらにコンテンツのライセンス料も必要になります。このため、「コンテンツ所有者は団結し、HEVC Advanceからのライセンス供与を受けないことに合意すべきだ」という声が上がりました。[ 54 ]また、この料金設定によって、企業がDaalaやVP9などの競合規格に移行する可能性があると主張する人もいました。[ 55 ]

2015年12月18日、HEVC Advanceはロイヤルティ料率の変更を発表しました。変更内容には、リージョン1諸国における最大ロイヤルティ料率をデバイス1台あたり2.03米ドルに引き下げ、年間ロイヤルティ上限を設定し、エンドユーザーに無料で提供されるコンテンツに対するロイヤルティを免除することが含まれます。企業に対する年間ロイヤルティ上限は、デバイスが4,000万米ドル、コンテンツが500万米ドル、オプション機能が200万米ドルです。[ 56 ]

2016年2月3日、テクニカラーSAはHEVC Advance特許プールから脱退し[ 57 ]、HEVC特許のライセンスを直接供与すると発表した[ 58 ] 。HEVC Advanceには以前、テクニカラーの特許12件が掲載されていた[ 59 ]。テクニカラーは2019年10月22日に再加入したことを発表した[ 60 ]。

2016年11月22日、HEVC Advanceは、特許ライセンスを必要とせずに、HEVCのソフトウェア実装を消費者のモバイルデバイスやパソコンにロイヤリティフリーで直接配布できるようにポリシーを改訂するという大きな取り組みを発表しました。[ 61 ]

2017年3月31日、Velos Mediaは、エリクソン、パナソニック、クアルコム、シャープ、ソニーの必須特許をカバーするHEVCライセンスを発表しました。[ 62 ]

2019年4月現在、MPEG LA HEVC特許リストは164ページにわたります。[ 63 ] [ 64 ]

特許権者

現在、 MPEG LAおよびHEVC Advanceがリストする HEVC 特許プールで最もアクティブな特許を保有しているのは、次の組織です。

組織 有効な特許 参照
サムスン電子4249 [ 10 ]
ゼネラル・エレクトリック（GE） 1127
M&Kホールディングス株式会社 907 [ 11 ]
日本電信電話（NTTドコモを含む） 878
JVCケンウッド 628
ドルビーラボラトリーズ 624 [ 10 ]
インフォブリッジ株式会社 572 [ 11 ]
三菱電機 401 [ 10 ]
SKテレコム（SKプラネットを含む） 380 [ 11 ]
MediaTek（HFI Inc.を通じて） 337 [ 10 ]
世宗大学 330
KTコーポレーション 289 [ 11 ]
フィリップス 230 [ 10 ]
合同会社IPブリッジ 219
NEC株式会社 219 [ 11 ]
韓国 電子通信研究院（ETRI） 208
キヤノン株式会社 180
タギヴァン2世 162
富士通 144
慶熙大学 103

バージョン

ITU-T承認日を使用したHEVC/H.265規格のバージョン。[ 24 ]

  • バージョン1: (2013年4月13日) メイン、メイン10、メイン静止画プロファイルを含むHEVC/H.265規格の最初の承認バージョン。[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]
  • バージョン2: (2014年10月29日) HEVC/H.265規格の2番目に承認されたバージョン。21の範囲拡張プロファイル、2つのスケーラブル拡張プロファイル、および1つのマルチビュー拡張プロファイルが追加されました。[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]
  • バージョン3: (2015年4月29日) 3Dメインプロファイルを追加したHEVC/H.265規格の3番目の承認バージョン。[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]
  • バージョン4: (2016年12月22日) HEVC/H.265規格の4番目の承認バージョン。7つのスクリーンコンテンツコーディング拡張プロファイル、3つの高スループット拡張プロファイル、および4つのスケーラブル拡張プロファイルが追加されました。[ 65 ] [ 46 ] [ 47 ]
  • バージョン5: (2018年2月13日) HEVC/H.265規格の5番目の承認バージョン。全方向ビデオSEIメッセージ、モノクロ10プロファイル、メイン10静止画プロファイルを含む追加のSEIメッセージが追加され、仕様の以前の内容におけるさまざまな小さな欠陥が修正されました。[ 66 ] [ 67 ]
  • バージョン6: (2019年6月29日) HEVC/H.265規格の6番目の承認バージョン。SEIマニフェストやSEIプレフィックスメッセージなどのSEIメッセージが追加され、仕様の以前の内容におけるさまざまな小さな欠陥が修正されました。[ 66 ] [ 68 ]
  • バージョン7: (2019年11月29日) HEVC/H.265規格の第7版として承認された。魚眼ビデオ情報と注釈付き領域用のSEIメッセージが追加され、仕様の以前の内容における様々な小さな欠陥が修正された。[ 66 ] [ 69 ]
  • バージョン8：2021年8月22日にバージョン8が承認されました。[ 70 ]
  • バージョン9：2023年9月13日にバージョン9が承認されました。[ 71 ]
  • バージョン10：2024年7月29日にバージョン10が承認され、最新バージョンになりました。[ 72 ]

実装と製品

2012

2012年2月29日、2012 Mobile World Congressにおいて、クアルコムはAndroidタブレット上で動作するHEVCデコーダーのデモを行いました。このタブレットには、 1.5GHzで動作するクアルコムSnapdragon S4デュアルコアプロセッサが搭載されており、同じビデオコンテンツのH.264/MPEG-4 AVCとHEVCバージョンを並べて再生しました。このデモでは、HEVCはH.264/MPEG-4 AVCと比較して、ビットレートが約50%削減されたと報告されています。[ 73 ]

2013

2013年2月11日、MITの研究者らは、国際固体回路会議（ISSCC）2013で世界初公開のHEVC ASICデコーダーを披露した。[ 74 ]このチップは、3840×2160p、30fpsのビデオストリームをリアルタイムでデコードでき、消費電力は0.1W未満だった。[ 75 ] [ 76 ]

2013年4月3日、Atemeは、 LGPLライセンスのOpenHEVCデコーダーとGPACビデオプレーヤーをベースにした、HEVCソフトウェアプレーヤーのオープンソース実装を初めて公開したと発表した。OpenHEVCデコーダーはHEVCのメインプロファイルをサポートし、シングルコアCPUで1080p/30fpsのビデオをデコードできる。[ 77 ] HEVCをサポートし、GPACビデオプレーヤーと組み合わせて使用​​されるライブトランスコーダーは、2013年4月のNAB ShowのATEMEブースで展示された。[ 77 ] [ 78 ]

2013年7月23日、MulticoreWareはx265 HEVCエンコーダライブラリのソースコードをGPL v2ライセンスの下で公開しました。[ 79 ] [ 80 ]

2013年8月8日、日本電信電話は、メイン10プロファイル、最大7680×4320の解像度、最大120fpsのフレームレートをサポートするHEVC-1000 SDKソフトウェアエンコーダのリリースを発表しました。[ 81 ]

2013年11月14日、DivXの開発者は、4コア8スレッドの3.5GHzのIntel i7 CPUを使用したHEVCデコード性能に関する情報を公開した。[ 82 ] DivX 10.1ベータデコーダーは、720pで210.9 fps、1080pで101.5 fps、4Kで29.6 fpsの性能があった。[ 82 ]

2013年12月18日、ViXS Systemsは、HEVCのMain 10プロファイルをサポートする最初のSoCであるXCode（AppleのMacOS用Xcode IDEと混同しないでください）6400 SoCの出荷を発表しました。 [ 83 ]

2014

2014年4月5日、NABショーでeBrisk Video社とAltera社は、デュアルXeon E5-2697-v2プラットフォームを使用して、4Kp60/10ビットビデオをリアルタイムでエンコードするFPGAアクセラレーションHEVC Main10エンコーダをデモンストレーションしました。[ 84 ] [ 85 ]

2014年8月13日、Ittiam Systemsは4:2:2 12ビットをサポートする第3世代H.265/HEVCコーデックの提供開始を発表しました。[ 86 ]

2014年9月5日、ブルーレイディスク協会は4Kブルーレイディスク仕様が60fpsのHEVCエンコード4Kビデオ、Rec. 2020色空間、ハイダイナミックレンジ（PQおよびHLG）、10ビット色深度をサポートすると発表しました。[ 87 ] [ 88 ] 4Kブルーレイディスクは、少なくとも50Mbit/sのデータレートと最大100GBのディスク容量を備えています。[ 87 ] [ 88 ] 4Kブルーレイディスクとプレーヤーは2015年または2016年に購入可能になりました。[ 87 ] [ 88 ]

2014年9月9日、Appleは携帯電話経由のFaceTimeでHEVC/H.265をサポートするiPhone 6とiPhone 6 Plusを発表しました。 [ 89 ]

2014年9月18日、Nvidiaは、世界初のディスクリートグラフィックカードにHEVCハードウェアエンコーダーを搭載したNvidia NVENCを搭載したGeForce GTX 980（GM204）とGTX 970（GM204）をリリースしました。 [ 90 ]

2014年10月31日、マイクロソフトはWindows 10がHEVCを標準サポートすることを確認した。これは、マイクロソフトオペレーティングシステムグループのデータおよび基礎チームのリーダーであるガブリエル・アウル氏の声明によるものである。[ 91 ] [ 92 ] Windows 10テクニカルプレビュービルド9860では、HEVCとMatroskaのプラットフォームレベルのサポートが追加された。[ 93 ] [ 94 ]

2014年11月3日、Ittiam Systemsのソフトウェアを使用してHEVCを標準サポートしたAndroid Lollipopがリリースされました。[ 95 ]

2015

2015年1月5日、ViXS SystemsはHEVCのMain 12プロファイルをサポートする最初のSoCであるXCode 6800を発表しました。[ 96 ]

2015年1月5日、Nvidiaは完全な固定機能HEVCハードウェアデコードを備えたTegra X1 SoCを正式に発表しました。 [ 97 ] [ 98 ]

2015年1月22日、Nvidiaは、世界初の完全固定機能HEVC Main/Main10ハードウェアデコーダーを独立したグラフィックスカードに搭載したGeForce GTX 960 （GM206）をリリースしました。 [ 99 ]

2015年2月23日、Advanced Micro Devices（AMD）は、Carrizo APUに搭載されるUVD ASICがHEVCハードウェアデコーダーを搭載した最初のx86ベースCPUになると発表した。[ 100 ]

2015年2月27日、VLCメディアプレーヤーバージョン2.2.0がリリースされ、HEVC再生を強力にサポートしました。AndroidおよびiOS版もHEVCの再生に対応しています。

2015年3月31日、VITECはモバイルHEVCエンコーディングを提供する初の100％ハードウェアベースのポータブルHEVCエンコーダであるMGW Aceを発表しました。[ 101 ]

2015 年 8 月 5 日、Intel は、完全固定機能の Main/8 ビット デコード/エンコードとハイブリッド/部分的な Main10/10 ビット デコードを備えた Skylake製品を発売しました。

2015年9月9日、AppleはiPhone 6Sで初めて使用されたApple A9チップを発表しました。これは、Main 8と10をサポートするハードウェアHEVCデコーダーを搭載した最初のプロセッサです。この機能は、 2017年にiOS 11がリリースされるまでロック解除されませんでした。[ 102 ]

2016

2016年4月11日、 MythTVの最新バージョン（0.28）でHEVC（H.265）の完全サポートが発表されました。[ 103 ]

2016年8月30日、インテルはHEVC Main10ハードウェアデコード機能を完全固定機能でサポートした第7世代Core CPU（Kaby Lake ）製品を正式に発表した。 [ 104 ]

2016年9月7日、AppleはiPhone 7で初めて使用されたApple A10チップを発表しました。これには、Main 8と10をサポートするハードウェアHEVCエンコーダが含まれていました。この機能は、 2017年にiOS 11がリリースされるまでロック解除されませんでした。[ 102 ]

2016 年 10 月 25 日、Nvidia は、フル固定機能 HEVC Main10/Main12 ハードウェア エンコーダを搭載した GeForce GTX 1050 Ti (GP107) とGeForce GTX 1050 (GP107)をリリースしました。

2017

2017年6月5日、AppleはmacOS High Sierra、iOS 11、tvOS、[ 105 ] HTTPライブストリーミング[ 106 ]、Safari [ 107 ]でHEVC H.265をサポートすることを発表しました。[ 108 ]

2017年6月25日、マイクロソフトはWindows 10用の無料のHEVCアプリ拡張機能をリリースし、HEVCデコードハードウェアを搭載した一部のWindows 10デバイスで、任意のアプリ内でHEVC形式を使用してビデオを再生できるようになりました。[ 109 ]

2017年9月19日、AppleはHEVCエンコードとデコードに対応したiOS 11とtvOS 11をリリースした。 [ 110 ] [ 105 ]

2017 年 9 月 25 日、Apple はHEVC エンコードとデコードをサポートする macOS High Sierraをリリースしました。

2017年9月28日、GoProは4K60P HEVCビデオエンコーディングを搭載したHero6 Blackアクションカメラを発売した。[ 111 ]

2017年10月17日、マイクロソフトはWindows 10バージョン1709 Fall Creators UpdateでHEVCデコードサポートを削除し、代わりにMicrosoftストアから別途有料ダウンロードとしてHEVCを入手できるようにした。[ 112 ]

2017 年 11 月 2 日、Nvidia は、完全な固定機能 HEVC Main10/Main12 ハードウェア デコーダーを搭載したGeForce GTX 1070 Ti (GP104) をリリースしました。

2018

2018 年 9 月 20 日、Nvidia は、フル固定機能 HEVC Main 4:4:4 12 ハードウェア デコーダーを搭載した GeForce RTX 2080 (TU104)をリリースしました。

2022

2022 年 10 月 25 日にChromeバージョン 107 がリリースされ、ハードウェアがサポートされている場合、すべてのプラットフォームで HEVC ハードウェア デコードがすぐにサポートされるようになりました。

ブラウザのサポート

HEVC は次の Web ブラウザに実装されています。

  • Androidブラウザ（2014年11月のバージョン5以降）[ 113 ]
  • Android版Firefox（2025年4月1日のバージョン137.0以降）[ 114 ]
  • Safari（2017年9月のバージョン11以降）[ 115 ]
  • Edge（2017年7月のバージョン77以降、HEVCビデオ拡張機能がインストールされた対応ハードウェアを搭載したWindows 10 1709以降のデバイスでサポート、2022年10月のバージョン107以降、macOS 11以降、Android 5.0以降でサポート）[ 116 ]
  • Chrome（2022年10月のバージョン107以降、macOS 11以降、Android 5.0以降でサポート、Windows 7以降、ChromeOS、Linux（対応ハードウェア搭載デバイス）でサポート）[ 117 ]
  • Opera（2022年12月のバージョン94以降、Chromeと同じプラットフォームでサポートされています）

Can I Useのデータによると、2025年11月時点でデスクトップおよびモバイルシステムで使用されているブラウザの92.29%がHTML5ウェブページでHEVCビデオを再生できると推定されています。[ 118 ]

オペレーティングシステムのサポート

さまざまなオペレーティングシステムによるHEVCのサポート
マイクロソフトウィンドウズmacOSアンドロイドiOS
コーデックのサポート はい はい はい はい
コンテナサポート MP4 (.mp4、.m4v)

QuickTime ファイル形式(.mov)

マトロスカ（.mkv）

MP4 (.mp4、.m4v)

QuickTime ファイル形式(.mov)

MP4 (.mp4、.m4v)

マトロスカ（.mkv）

MP4 (.mp4、.m4v)

QuickTime ファイル形式(.mov)

注記 - Windows 10 バージョン 1507 でサポートが導入されました。- ライセンス費用の関係で、Windows 10 バージョン 1709 では組み込みサポートが削除されました。HEVCビデオ拡張機能アドオンは Microsoft Store から購入でき、デフォルトのメディアプレーヤーアプリであるMicrosoft Movies & TVで HEVC 再生が可能になります。[ 112 ] - Windows 11 バージョン 22H2 以降、HEVC ビデオ拡張機能はデフォルトで組み込まれています。[ 119 ]macOS 10.13 High Sierraでサポート導入[ 120 ]- Android 5.0 でサポートが導入されました[ 113 ] - 一部の Android デバイスでは、8 ビット (メイン プロファイル) のハードウェア デコードのみがサポートされ、10 ビット (メイン 10 プロファイル) はサポートされない場合があります。 - iOS 11.0でサポート導入- iPhone 5s（720p/240 fps、1080p/60 fps）およびiPhone 6（1080p/240 fps）でソフトウェアデコードによる再生が可能。 - Apple A9 （iPhone 6s）ではハードウェアデコードが、 Apple A10（iPhone 7）ではハードウェアデコードとエンコードが利用可能。 [ 121 ]

コーディング効率

HEVCのブロック図

ほとんどのビデオ符号化規格は、最高の符号化効率を達成することを主な目的として設計されています。符号化効率とは、一定のビデオ品質を維持しながら、可能な限り低いビットレートでビデオを符号化する能力です。ビデオ符号化規格の符号化効率を測定する標準的な方法は2つあります。1つはピーク信号対雑音比（PSNR）などの客観的な指標を用いる方法、もう1つはビデオ品質の主観的評価を用いる方法です。人間はビデオ品質を主観的に認識するため、ビデオ品質の主観的評価はビデオ符号化規格を測定する上で最も重要な方法と考えられています。[ 122 ]

HEVC では、より大きなコーディング ツリー ユニット(CTU) サイズの使用からメリットが得られます。これは、HM-8.0 HEVC エンコーダを使用した PSNR テストで示されており、このテストでは、徐々に小さい CTU サイズの使用を強制されました。すべてのテスト シーケンスについて、64×64 CTU サイズと比較した場合、32×32 CTU サイズの使用を強制すると HEVC ビット レートが 2.2% 増加し、16×16 CTU サイズの使用を強制すると 11.0% 増加することが示されました。ビデオの解像度が 2560×1600 のクラス A テスト シーケンスでは、64×64 CTU サイズと比較した場合、32×32 CTU サイズの使用を強制すると HEVC ビット レートが 5.7% 増加し、16×16 CTU サイズの使用を強制すると 28.2% 増加することが示されました。テストでは、CTU サイズが大きいとコーディング効率が向上すると同時にデコード時間も短縮されることが示されました。[ 122 ]

HEVCメインプロファイル（MP）の符号化効率を、H.264/MPEG-4 AVCハイプロファイル（HP）、MPEG-4アドバンストシンプルプロファイル（ASP）、H.263ハイレイテンシプロファイル（HLP）、およびH.262/MPEG-2メインプロファイル（MP）と比較しました。ビデオエ​​ンコードはエンターテインメントアプリケーション向けに行われ、HM-8.0 HEVCエンコーダを用いて、9つのビデオテストシーケンスに対して12種類のビットレートが設定されました。9つのビデオテストシーケンスのうち、5つはHD解像度、4つはWVGA（800×480）解像度でした。 HEVCのビットレート削減はPSNRに基づいて決定され、HEVCはH.264/MPEG-4 AVC HPと比較して35.4%、MPEG-4 ASPと比較して63.7%、H.263 HLPと比較して65.1%、H.262/MPEG-2 MPと比較して70.8%のビットレート削減となった。[ 122 ]

HEVC MPは、主観的ビデオ品質に関してH.264/MPEG-4 AVC HPとも比較されている。ビデオエ​​ンコードはエンターテインメントアプリケーション向けに行われ、HM-5.0 HEVCエンコーダを用いて9つのビデオテストシーケンスに対して4つの異なるビットレートが設定された。主観評価はPSNR比較よりも早い時期に行われたため、わずかに性能の低い旧バージョンのHEVCエンコーダが使用された。ビットレートの削減量は、平均オピニオンスコア値を用いた主観評価に基づいて決定された。HEVC MPのH.264/MPEG-4 AVC HPと比較した全体的な主観的ビットレート削減量は49.3%であった。[ 122 ]

ローザンヌ連邦工科大学（EPFL）は、HDTVを超える解像度におけるHEVCの主観的な動画品質を評価する研究を行いました。この研究は、解像度3840×1744（24 fps）、3840×2048（30 fps）、3840×2160（30 fps）の3つの動画を用いて実施されました。5秒間の動画シーケンスには、路上の人々、交通、そしてオープンソースのコンピュータアニメーション映画『Sintel』のワンシーンが映し出されていました。動画シーケンスは、HM-6.1.1 HEVCエンコーダとJM-18.3 H.264/MPEG-4 AVCエンコーダを用いて、5つの異なるビットレートでエンコードされました。主観的なビットレート削減量は、平均オピニオンスコア値を用いた主観評価に基づいて決定されました。この研究では、HEVC MPとH.264/MPEG-4 AVC HPを比較し、HEVC MPの場合、PSNRに基づく平均ビットレート削減は44.4％であったのに対し、主観的なビデオ品質に基づく平均ビットレート削減は66.5％であることが示されました。[ 123 ] [ 124 ] [ 125 ] [ 126 ]

2013年4月に発表されたHEVCパフォーマンス比較では、3840×2160のビデオシーケンスを用いて、HEVC MPおよびMain 10プロファイル（M10P）とH.264/MPEG-4 AVC HPおよびHigh 10プロファイル（H10P）を比較しました。ビデオシーケンスは、HM-10.0 HEVCエンコーダとJM-18.4 H.264/MPEG-4 AVCエンコーダを用いてエンコードされました。PSNRに基づく平均ビットレート削減率は、インターフレームビデオで45%でした。

2013年12月に公開されたビデオエンコーダの比較では、HM-10.0 HEVCエンコーダがx264エンコーダ（バージョンr2334）およびVP9エンコーダ（バージョンv1.2.0-3088-ga81bd12）と比較されました。この比較では、ビョンテガード・デルタ・ビットレート（BD-BR）測定法が用いられました。この方法では、負の値はビットレートがどれだけ低下したかを示し、正の値は同一のPSNRでビットレートがどれだけ上昇したかを示します。この比較では、HM-10.0 HEVCエンコーダの符号化効率が最も高く、平均して、同一の客観的品質を得るために、x264エンコーダではビットレートを66.4%増加させる必要があったのに対し、VP9エンコーダではビットレートを79.4%増加させる必要がありました。[ 127 ]

主観的なビデオパフォーマンスの比較[ 128 ]
ビデオコーディング規格 H.264/MPEG-4 AVC HPと比較した 平均ビットレートの削減
480ページ 720p 1080p 2160p
HEVC 52% 56% 62% 64%

2014年5月に発表された主観的なビデオ性能比較において、JCT-VCはHEVCメインプロファイルとH.264/MPEG-4 AVCハイプロファイルを比較した。この比較には平均オピニオンスコア値が使用され、BBCとウェスト・オブ・スコットランド大学によって実施された。ビデオシーケンスはHM-12.1 HEVCエンコーダとJM-18.5 H.264/MPEG-4 AVCエンコーダを使用してエンコードされた。この比較では様々な解像度が使用され、HEVCの平均ビットレート削減率は59%であった。HEVCの平均ビットレート削減率は、480pで52%、720pで56%、1080pで62%、4K UHDで64%であった。[ 128 ]

2014年8月にEPFL（スイス連邦工科大学ローザンヌ校）が発表した主観的ビデオコーデック比較では、HM-15.0 HEVCエンコーダがVP9 1.2.0–5183エンコーダおよびJM-18.8 H.264/MPEG-4 AVCエンコーダと比較された。4K解像度のシーケンス4つが、5つの異なるビットレートでエンコードされ、エンコーダは1秒のイントラ期間を使用するように設定された。この比較では、HM-15.0 HEVCエンコーダが最も高い符号化効率を示し、同じ主観品質で平均してビットレートをVP9 1.2.0–5183エンコーダと比較して49.4%、JM-18.8 H.264/MPEG-4 AVCエンコーダと比較して52.6%削減できた。[ 129 ] [ 130 ] [ 131 ]

2016年8月、Netflixは、主要なオープンソースHEVCエンコーダーであるx265と、主要なオープンソースAVCエンコーダーであるx264 、およびリファレンスVP9エンコーダーであるlibvpxを比較した大規模な調査の結果を発表しました。[ 132 ] Netflixは、高度なビデオ品質測定ツールであるVideo Multimethod Assessment Fusion（VMAF）を使用して、x265がx264よりも35.4％から53.3％低いビットレート、VP9よりも17.8％から21.8％低いビットレートで同等の品質を実現していることを発見しました。[ 133 ]

特徴

HEVCは、H.264/MPEG-4 AVC HPと比較して符号化効率を大幅に向上させるように設計されました。つまり、同等の画質でビットレート要件を半分に削減しますが、計算の複雑さが増します。[ 13 ] HEVCは、ビデオコンテンツのデータ圧縮率を最大1000:1にすることを目的として設計されました。[ 134 ]アプリケーション要件に応じて、HEVCエンコーダは計算の複雑さ、圧縮率、エラーに対する堅牢性、およびエンコード遅延時間をトレードオフできます。[ 13 ] HEVCがH.264/MPEG-4 AVCと比較して改善された2つの重要な機能は、高解像度ビデオのサポートと並列処理方法の改善でした。[ 13 ]

HEVCは、プログレッシブスキャンフレームレートとQVGA（320×240）から4320p （7680×4320）までのディスプレイ解像度、およびノイズレベル、色空間、ダイナミックレンジの点で改善された画質を特徴とする次世代HDTVディスプレイとコンテンツキャプチャシステムを対象としています。[ 21 ] [ 135 ] [ 136 ] [ 137 ]

ビデオコーディング層

HEVCビデオコーディング層は、 H.261をはじめとするすべての最新ビデオ規格で使用されているのと同じ「ハイブリッド」アプローチを採用しており、ピクチャ間/ピクチャ内予測と2D変換コーディングを採用しています。[ 13 ] HEVCエンコーダはまず、最初のピクチャ、またはランダムアクセスポイントの最初のピクチャについて、ピクチャをブロック状の領域に分割し、ピクチャ内予測を行います。[ 13 ]ピクチャ内予測とは、ピクチャ内のブロックの予測がそのピクチャの情報のみに基づいて行われることです。[ 13 ]他のすべてのピクチャについては、他のピクチャからの予測情報を使用するピクチャ間予測が使用されます。[ 13 ]予測手法が終了し、ピクチャがループフィルタを通過した後、最終的なピクチャ表現はデコード済みピクチャバッファに格納されます。[ 13 ]デコード済みピクチャバッファに格納されたピクチャは、他のピクチャの予測に使用できます。[ 13 ]

HEVC はプログレッシブスキャンビデオが使用されることを前提に設計されており、インターレースビデオ専用のコーディングツールは追加されていません。[ 13 ] MBAFF や PAFF などのインターレース固有のコーディングツールは、HEVC ではサポートされていません。[ 138 ]代わりに、HEVC はインターレースビデオの送信方法を示すメタデータを送信します。 [ 13 ]インターレースビデオは、各フレームを個別の画像としてコーディングするか、各フィールドを個別の画像としてコーディングすることによって送信できます。[ 13 ]インターレースビデオの場合、HEVC はシーケンス適応フレームフィールド (SAFF) を使用してフレームコーディングとフィールドコーディングを切り替えることができ、これにより、ビデオシーケンスごとにコーディングモードを変更できます。[ 139 ]これにより、HEVC デコーダーに特別なインターレースデコード処理を追加することなく、インターレースビデオを HEVC で送信できます。[ 13 ]

色空間

HEVC規格は、汎用フィルム（イルミナントCを使用したカラーフィルター）、 NTSC 、 PAL 、 Rec . 601（SMPTE 170M）、Rec. 709、Rec. 2020、Rec. 2100 、SMPTE 240M、 sRGB、sYCC、xvYCC、XYZ 、およびドルビービジョンやHDR Vividなどの外部指定カラースペースをサポートしています。[ 24 ] HEVCは、RGB、YCbCr、ICtCp、YCoCgなどのカラーエンコーディング表現をサポートしています。[ 24 ]

コーディングツール

コーディングツリーユニット

HEVCは、以前の規格で使用されていた16×16ピクセルのマクロブロックを、最大64×64サンプルのより大きなブロック構造を使用でき、画像をさまざまなサイズの構造に分割できるコーディングツリーユニット（CTU）に置き換えます。[ 13 ] [ 140 ] HEVCは最初に画像を64×64、32×32、または16×16のCTUに分割し、通常、ピクセルブロックサイズが大きいほどコーディング効率が向上します。[ 13 ]

逆変換

HEVC は、予測残差を符号化するために 4×4、8×8、16×16、および 32×32 の 4 つの変換単位 (TU) サイズを指定します。[ 13 ] CTB は、4 つ以上の TU に再帰的に分割される場合があります。[ 13 ] TU は、離散コサイン変換(DCT)に基づく整数基底関数を使用します。[ 13 ] [ 2 ]さらに、イントラ符号化領域に属する 4×4 輝度変換ブロックは、離散正弦変換(DST) から派生した整数変換を使用して変換されます。[ 13 ]これにより、1% のビット レート削減が実現されますが、他の変換ケースでの限界的な利点のため、4×4 輝度変換ブロックに制限されました。[ 13 ]色差は輝度と同じ TU サイズを使用するため、色差用の 2×2 変換はありません。[ 13 ]

並列処理ツール

  • タイルは、画像を格子状の長方形領域に分割し、各領域を独立してデコード／エンコードすることを可能にします。タイルの主な目的は、並列処理を可能にすることです。[ 13 ]タイルは独立してデコードすることができ、ビデオストリーム内の画像の特定の領域へのランダムアクセスも可能になります。[ 13 ]
  • ウェーブフロント並列処理（WPP）は、スライスがCTUの行に分割され、最初の行は通常どおりにデコードされますが、追加の行ごとに前の行で決定を行う必要があります。[ 13 ] WPPでは、エントロピーエンコーダが前のCTU行の情報を使用し、タイルよりも優れた圧縮を可能にする並列処理方法を可能にします。[ 13 ]
  • タイルとWPPは許可されているがオプションである。[ 13 ] [ 24 ]タイルが存在する場合、少なくとも高さ64ピクセル、幅256ピクセルでなければならず、許可されるタイルの数にはレベル固有の制限がある。[ 13 ] [ 24 ]
  • スライスは、ほとんどの場合、互いに独立してデコードすることができ、タイルの主な目的は、ビデオストリームでデータが失われた場合の再同期です。[ 13 ]スライスは、スライスの境界を越えて予測が行われないという点で自己完結型と定義できます。[ 13 ]ただし、画像に対してループ内フィルタリングが行われる場合、スライスの境界を越えた情報が必要になることがあります。[ 13 ]スライスは、ラスタースキャンの順序でデコードされるCTUであり、スライスにはIタイプ、Pタイプ、Bタイプなどの異なるコーディングタイプを使用できます。[ 13 ]
  • 依存スライスを使用すると、スライス全体をデコードする必要がある場合よりも、タイルまたはWPPに関連するデータにシステムがより速くアクセスできるようになります。[ 13 ]依存スライスの主な目的は、低遅延により低遅延のビデオエンコードを可能にすることです。[ 13 ]

その他のコーディングツール

エントロピー符号化

HEVC はコンテキスト適応型バイナリ算術符号化(CABAC) アルゴリズムを使用しますが、これは基本的に H.264/MPEG-4 AVC の CABAC に似ています。[ 13 ] CABAC は HEVC で許可されている唯一のエントロピー エンコーダ方式ですが、H.264/MPEG-4 AVC では 2 つのエントロピー エンコーダ方式が許可されています。[ 13 ] HEVC の CABAC と変換係数のエントロピー符号化は、H.264/MPEG-4 AVC よりも高いスループットを実現するように設計されており、[ 141 ]単純な拡張に比べて変換ブロック サイズが大きいほど高い圧縮効率を維持しています。[ 142 ]たとえば、コンテキスト符号化ビンの数は 8 分の 1 に削減され、CABAC バイパス モードの設計が改善されてスループットが向上しました。[ 13 ] [ 141 ] [ 143 ] HEVCのもう一つの改良点は、符号化データ間の依存関係が変更され、スループットがさらに向上したことです。[ 13 ] [ 141 ] HEVCのコンテキストモデリングも改良され、CABACはH.264/MPEG-4 AVCと比較して効率を高めるコンテキストをより適切に選択できるようになりました。[ 13 ]

イントラ予測
HEVCには33のイントラ予測モードがある

HEVC では、イントラ予測に 33 の方向モードが指定されていますが、H.264/MPEG-4 AVC では、イントラ予測に 8 つの方向モードが指定されています。 [ 13 ] HEVC では、DC イントラ予測モードと平面予測モードも指定されています。[ 13 ] DC イントラ予測モードは、参照サンプルを平均化して平均値を生成し、平面に使用できます。[ 13 ] HEVC の平面予測モードは、HEVC で定義されているすべてのブロック サイズをサポートしていますが、H.264/MPEG-4 AVC の平面予測モードは、16×16 ピクセルのブロック サイズに制限されています。[ 13 ]イントラ予測モードでは、同じ画像内から以前にデコードされた隣接する予測ブロックのデータが使用されます。[ 13 ]

動き補償

HEVCでは、小数点以下の輝度サンプル位置の補間に、8タップフィルタによる1次元ハーフサンプル補間、または7タップフィルタによるクォーターサンプル補間を分離して適用していますが、比較すると、H.264/MPEG-4 AVCでは、最初に分離可能な1次元6タップ補間を使用してハーフサンプル位置の値を導出し、次に整数丸めを行い、次に近くのハーフサンプル位置の値の間に線形補間を適用してクォーターサンプル位置の値を生成するという2段階のプロセスを使用しています。[ 13 ] HEVCでは、補間フィルタが長く、中間の丸め誤差がなくなるため、精度が向上しています。[ 13 ] 4:2:0ビデオの場合、クロマサンプルは分離可能な1次元4タップフィルタリングで補間され、1/8サンプルの精度が生成されますが、比較するとH.264/MPEG-4 AVCは2タップのバイリニアフィルタ（これも1/8サンプルの精度）のみを使用します。[ 13 ]

H.264/MPEG-4 AVCと同様に、HEVCの加重予測は、単一予測（単一の予測値を使用する）または双予測（2つの予測ブロックからの予測値を組み合わせる）のいずれかで使用できます。[ 13 ]

動きベクトル予測

HEVCは、水平および垂直の動きベクトル（MV）の両方に符号付き16ビットの範囲を定義します。[ 24 ] [ 144 ] [ 145 ] [ 146 ]これは、2012年7月のHEVC会議でmvLX変数とともにHEVCに追加されました。[ 24 ] [ 144 ] [ 145 ] [ 146 ] HEVCの水平/垂直MVの範囲は-32768〜32767で、 HEVCで使用される1/4ピクセルの精度を考えると、MVの範囲は-8192〜8191.75輝度サンプルになります。[ 24 ] [ 144 ] [ 145 ] [ 146 ]これに対し、H.264/MPEG-4 AVCでは、水平MV範囲は-2048～2047.75輝度サンプル、垂直MV範囲は-512～511.75輝度サンプルとなっている。[ 145 ]

HEVCでは、高度動きベクトル予測（AMVP）とマージモードの2つの動きベクトル予測モードが利用可能です。[ 13 ] AMVPは参照画像からのデータを使用し、隣接する予測ブロックのデータも使用できます。[ 13 ]マージモードでは、隣接する予測ブロックから動きベクトルを継承できます。[ 13 ] HEVCのマージモードは、H.264/MPEG-4 AVCの「スキップ」および「直接」動き推定モードに似ていますが、2つの改善点があります。[ 13 ]最初の改善点は、HEVCがインデックス情報を使用して、利用可能な複数の候補から1つを選択することです。[ 13 ] 2番目の改善点は、HEVCが参照画像リストと参照画像インデックスの情報を使用することです。[ 13 ]

ループフィルター

HEVCでは、2つのループフィルタが順番に適用されることが規定されており、最初にデブロッキングフィルタ（DBF）が適用され、その後にサンプル適応オフセット（SAO）フィルタが適用されます。 [ 13 ]両方のループフィルタはピクチャ間予測ループで適用され、フィルタリングされた画像はピクチャ間予測の参照としてデコード画像バッファ（DPB）に格納されます。[ 13 ]

デブロッキングフィルタ

DBFはH.264/MPEG-4 AVCで使用されているものと似ていますが、よりシンプルな設計で並列処理のサポートが優れています。[ 13 ] HEVCではDBFは8×8のサンプルグリッドにのみ適用されますが、H.264/MPEG-4 AVCではDBFは4×4のサンプルグリッドに適用されます。[ 13 ] DBFは8×8のサンプルグリッドを使用します。これは、目立った劣化を引き起こさず、DBFが他の操作とのカスケード相互作用を引き起こさなくなるため、並列処理が大幅に改善されるためです。[ 13 ]もう1つの変更点は、HEVCではDBF強度を0から2までの3つしか許可されていないことです。[ 13 ] HEVCでは、DBFが最初に画像の垂直エッジに対して水平フィルタリングを適用し、その後で画像の水平エッジに対して垂直フィルタリングを適用する必要があります。[ 13 ]これにより、DBFに複数の並列スレッドを使用できます。[ 13 ]

サンプル適応オフセット

SAO フィルタは DBF の後に適用され、ビットストリームのルックアップ テーブルに格納されたオフセットを適用することで、元の信号振幅をより適切に再構築できるように設計されています。 [ 13 ] [ 147 ] CTB ごとに、SAO フィルタを無効にしたり、エッジ オフセット モードまたはバンド オフセット モードの 2 つのモードのいずれかで適用したりできます。[ 13 ] [ 147 ]エッジ オフセット モードは、4 つの方向の勾配パターンのいずれかを使用して、サンプルの値をその 8 つの近傍のうちの 2 つと比較することによって動作します。[ 13 ] [ 147 ]これら 2 つの近傍との比較に基づいて、サンプルは、最小、最大、より低い値を持つサンプルのエッジ、より高い値を持つサンプルのエッジ、または単調の5つのカテゴリのいずれかに分類されます。 [ 13 ] [ 147 ]最初の 4 つのカテゴリごとに、オフセットが適用されます。 [ 13 ] [ 147 [ 13 ] [ 147 ]サンプルは振幅によって32のバンド（ヒストグラムビン）のいずれかに分類されます。[ 13 ] [ 147 ]オフセットは32のバンドのうち連続する4つのバンドに対して指定されます。これは、バンディングアーティファクトが発生しやすい平坦な領域では、サンプルの振幅が狭い範囲に集中する傾向があるためです。[ 13 ] [ 147 ] SAOフィルタは、画質を向上させ、バンディングアーティファクトを減らし、リンギングアーティファクトを減らすように設計されています。[ 13 ] [ 147 ]

範囲拡張

MPEGの範囲拡張は、消費者のビデオ再生を超えたニーズをサポートする追加のプロファイル、レベル、および技術です。[ 24 ]

  • 10 を超えるビット深度と、異なる輝度/彩度ビット深度をサポートするプロファイル。
  • ファイル サイズよりもランダム アクセス デコード速度の方がはるかに重要でない場合に使用するイントラ プロファイル。
  • 静止画プロファイルは、高効率画像ファイル形式（ HEFF）の基礎を形成し、画像サイズや複雑さに制限はありません（レベル8.5）。他のすべてのレベルとは異なり、デコーダーの最小容量は要求されず、妥当なフォールバックによるベストエフォートのみで動作します。

これらの新しいプロファイルには、効率的な画面エンコードや高速処理をサポートする強化されたコーディング機能が含まれています。

  • 永続的なライス適応、エントロピー符号化の一般的な最適化。
  • 高ビット深度での高精度な加重予測。 [ 148 ]
  • クロスコンポーネント予測。YCbCrの色の相関関係が不完全な場合でも、輝度（またはG）のマッチングに基づいて彩度（またはR/B）のマッチングを予測し、YCbCr 4:4:4で最大7%、RGBビデオで最大26%の画質向上を実現します。特にスクリーンコーディングに有効です。[ 148 ] [ 149 ]
  • イントラスムージングコントロール。エンコーダーがフレームごとではなくブロックごとにスムージングをオンまたはオフにできるようにします。
  • 変換スキップの変更:
    • 残差DPCM (RDPCM) は、一般的なジグザグと比較して、可能な場合には残差データのより最適なコーディングを可能にします。
    • ブロック サイズの柔軟性。最大 32×32 のブロック サイズをサポートします (バージョン 1 では 4×4 の変換スキップのみがサポートされていました)。
    • 潜在的な効率性を高める 4×4 回転。
    • スキップコンテキストを変換し、DCTおよび RDPCM ブロックが個別のコンテキストを伝送できるようにします。
  • 拡張精度処理により、低ビット深度のビデオのデコード精度が若干向上します。
  • CABAC バイパス アライメントは、High Throughput 4:4:4 16 Intra プロファイルに固有のデコード最適化です。

HEVC バージョン 2 では、いくつかの補足拡張情報 (SEI) メッセージが追加されています。

  • カラーリマッピング：あるカラースペースを別のカラースペースにマッピングすること。[ 150 ]
  • ニー機能: 特に HDR から SDR へのダイナミック レンジ間の変換に関するヒント。
  • ディスプレイの色ボリュームをマスターする
  • タイムコード（アーカイブ目的）

スクリーンコンテンツコーディング拡張

2016年3月のスクリーンコンテンツコーディング（SCC）拡張のドラフトでは、追加のコーディングツールオプションが追加されました。[ 151 ]

  • 適応型カラー変換。[ 151 ]
  • 適応型動きベクトル解像度。[ 151 ]
  • ブロック内コピー。[ 151 ]
  • パレットモード。[ 151 ]

SCC拡張を追加したITU-T版の標準規格（2016年12月に承認され、2017年3月に公開）では、ハイブリッドログガンマ（HLG）伝達関数とICtCpカラーマトリックスのサポートが追加されました。[ 65 ]これにより、HEVCの第4バージョンは、Rec.2100で定義されているHDR伝達関数の両方をサポートできます。[ 65 ]

HEVC の第 4 バージョンでは、次のようないくつかの補足拡張情報 (SEI) メッセージが追加されました。

プロフィール

一部のビデオプロファイルでの機能サポート[ 24 ]
特徴 バージョン1 バージョン2
 主要  メイン10 メイン12 メイン4:2:2 10 メイン4:2:2 12 メイン4:4:4 メイン4:4:4 10 メイン4:4:4 12 メイン4:4:4 16イントラ
ビット深度88～108～12歳8～108～12歳88～108～12歳8～16歳
クロマサンプリング形式 4:2:04:2:04:2:04:2:0/4 :2:24:2:0/4 :2:24:2:0/ 4:2:2/ 4:4:44:2:0/ 4:2:2/ 4:4:44:2:0/ 4:2:2/ 4:4:44:2:0/ 4:2:2/ 4:4:4
4:0:0 (モノクロ) いいえいいえはいはいはいはいはいはいはい
高精度の加重予測 いいえいいえはいはいはいはいはいはいはい
クロマQPオフセットリスト いいえいいえはいはいはいはいはいはいはい
クロスコンポーネント予測 いいえいいえいいえいいえいいえはいはいはいはい
イントラスムージングの無効化 いいえいいえいいえいいえいいえはいはいはいはい
持続的なイネの適応 いいえいいえいいえいいえいいえはいはいはいはい
RDPCM 暗黙的/明示的 いいえいいえいいえいいえいいえはいはいはいはい
4×4より大きいブロックサイズを変換スキップする いいえいいえいいえいいえいいえはいはいはいはい
変換スキップコンテキスト/回転 いいえいいえいいえいいえいいえはいはいはいはい
拡張精度処理 いいえいいえいいえいいえいいえいいえいいえいいえはい

HEVC規格のバージョン1では、メイン、メイン10、メイン静止画像の3つのプロファイルが定義されている。[ 24 ] HEVCバージョン2では、21の範囲拡張プロファイル、2つのスケーラブル拡張プロファイル、および1つのマルチビュープロファイルが追加されている。[ 24 ] HEVCには、追加のプロファイルの規定も含まれている。[ 24 ] HEVCに追加された拡張機能には、ビット深度の増加、4:2:2/4:4:4クロマサンプリング、マルチビュービデオコーディング（MVC）、およびスケーラブルビデオコーディング（SVC）がある。[ 13 ] [ 154 ] HEVC範囲拡張、HEVCスケーラブル拡張、およびHEVCマルチビュー拡張は、2014年7月に完了した。[ 155 ] [ 156 ] [ 157 ] 2014年7月に、HEVCのバージョン2のドラフトがリリースされた。[ 155 ]スクリーンコンテンツコーディング（SCC）拡張機能は、テキストとグラフィックを含むスクリーンコンテンツビデオ向けに開発中であり、最終ドラフトのリリース日は2015年と予想されている。[ 158 ] [ 159 ]

プロファイルとは、そのプロファイルに準拠したビットストリームを作成するために使用できる定義されたコーディングツールのセットです。[ 13 ]プロファイルのエンコーダは、準拠したビットストリームを生成する限り、使用するコーディングツールを選択できますが、プロファイルのデコーダは、そのプロファイルで使用できるすべてのコーディングツールをサポートする必要があります。[ 13 ]

バージョン1のプロファイル

主要

メインプロファイルは、4:2:0クロマサンプリングでサンプルあたり8ビットのビット深度を可能にし、これは民生用デバイスで使用される最も一般的なタイプのビデオです。[ 13 ] [ 24 ] [ 156 ]

メイン10

メイン10（Main10）プロファイルは、民生用アプリケーションのためにHEVCに10ビットプロファイルを追加することを提案した複数企業提案JCTVC-K0109に基づいて、2012年10月のHEVC会議で追加された。この提案では、これによりビデオ品質が向上し、UHDTVシステムで広く使用されるようになったRec . 2020色空間がサポートされ、バンディングアーティファクトを回避してHDRと色忠実度を実現できるようになるとされていた。Ateme 、BBC、BSkyB、Cisco、DirecTV、Ericsson、Motorola Mobility、NGCodec、NHK 、RAI、ST、SVT、Thomson Video Networks、Technicolor、ViXS Systemsなど、さまざまな企業がこの提案を支持した。[ 160 ]メイン10プロファイルは、4:2:0クロマサンプリングでサンプルあたり8〜10ビットのビット深度を可能にし、民生用ユースケースをサポートする。 Main 10プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、MainおよびMain 10プロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります。[ 24 ]ビット深度が高いほど、より多くの色数を表現できます。サンプルあたり8ビットでは、原色あたり256階調（合計1678万色）が表現でき、サンプルあたり10ビットでは、原色あたり1024階調（合計10億7000万色）が表現できます。ビット深度が高いほど、色の遷移がスムーズになり、カラーバンディングと呼ばれる問題が解決されます。[ 161 ] [ 162 ]

メイン10プロファイルは、メインプロファイルでサポートされているものよりも高いビット深度のビデオをサポートできるため、ビデオ品質が向上します。[ 160 ]さらに、メイン10プロファイルでは、8ビットビデオを10ビットのより高いビット深度でコーディングできるため、メインプロファイルと比較してコーディング効率が向上します。[ 163 ] [ 164 ] [ 165 ]

エリクソンは、メイン10プロファイルは10ビット/サンプルビデオの利点を民生用テレビにもたらすと述べた。また、高解像度の場合、10ビット/サンプルでビデオをエンコードしてもビットレートの低下はないとしている。[ 161 ]イマジネーション・テクノロジーズは、10ビット/サンプルビデオはより広い色空間を可能にし、 UHDTVで使用されるRec. 2020色空間に必須であると述べた。また、Rec. 2020色空間は10ビット/サンプルビデオの普及を促進するだろうと述べた。[ 162 ] [ 166 ]

2013年4月に発表されたPSNRベースの性能比較では、3840×2160の10ビットビデオシーケンスを用いて、メイン10プロファイルとメインプロファイルを比較した。10ビットビデオシーケンスはメインプロファイルでは8ビットに変換され、メイン10プロファイルでは10ビットのままであった。基準PSNRは元の10ビットビデオシーケンスに基づいていた。この性能比較において、メイン10プロファイルはメインプロファイルと比較して、インターフレームビデオコーディングのビットレートが5%削減された。この性能比較では、テストされたビデオシーケンスにおいて、メイン10プロファイルがメインプロファイルよりも優れた性能を示したとされている。[ 167 ]

メイン静止画

静止画圧縮におけるPSNRとMOSの同等性に基づく規格の比較[ 168 ]
静止画像符号化規格（試験方法） 平均ビットレートの削減は、
JPEG 2000    JPEG   
HEVC（PSNR） 20% 62%
HEVC（MOS） 31% 43%

メイン静止画像（MainStillPicture）プロファイルでは、メインプロファイルと同じ制約で1枚の静止画像をエンコードできます。メインプロファイルのサブセットとして、メイン静止画像プロファイルは、4:2:0クロマサンプリングでサンプルあたり8ビットのビット深度が可能です。[ 13 ] [ 24 ] [ 156 ]客観的なパフォーマンス比較が2012年4月に行われ、HEVCはJPEGと比較して画像の平均ビットレートを56％削減しました。[ 169 ]静止画像圧縮のPSNRベースのパフォーマンス比較は、HEVC HM 6.0エンコーダと他の規格のリファレンスソフトウェアエンコーダを使用して2012年5月に行われました。静止画の場合、HEVCは平均ビットレートをH.264/MPEG-4 AVCと比較して15.8%、JPEG 2000と比較して22.6%、 JPEG XRと比較して30.0% 、WebPと比較して31.0% 、JPEGと比較して43.0%削減しました。[ 170 ]

静止画圧縮の性能比較は、2013年1月にHEVC HM 8.0rc2エンコーダ、JPEG 2000にはKakaduバージョン6.0、JPEGにはIJGバージョン6bを使用して行われた。この性能比較では、客観評価にPSNR、主観評価に平均オピニオン評点（MOS）値を用いた。主観評価には、JPEG委員会がJPEG XRを評価した際に使用したのと同じテスト方法と画像が使用された。4:2:0クロマサンプリング画像の場合、JPEG 2000と比較したHEVCの平均ビットレート削減は、PSNRで20.26%、MOSで30.96%であったのに対し、JPEGと比較するとPSNRで61.63%、MOSで43.10%であった。[ 168 ]

静止画圧縮におけるPSNRベースのHEVC性能比較は、2013年4月にノキアによって実施されました。HEVCは、高解像度画像の方が低解像度画像よりも性能向上が大きく、低ビットレートの方が高ビットレートよりも性能向上が大きいことが分かりました。非可逆圧縮でHEVCと同じPSNRを得るためには、JPEG 2000では平均1.4倍、JPEG-XRでは平均1.6倍、JPEGでは平均2.3倍のビット数が必要でした。[ 171 ]

Mozillaは2013年10月に、HEVC、JPEG、JPEG XR、WebPの圧縮効率に関する調査を実施しました。この調査では、HEVCが他の画像フォーマットと比較して圧縮率が大幅に優れていることが示されました。画質の比較には、Y-SSIM、RGB-SSIM、IW-SSIM、PSNR-HVS-Mという4つの異なる手法が使用されました。[ 172 ] [ 173 ]

バージョン2のプロファイル

HEVC バージョン 2 では、21 の範囲拡張プロファイル、2 つのスケーラブル拡張プロファイル、および 1 つのマルチビュー プロファイルが追加されました:モノクロ、モノクロ 12、モノクロ 16、メイン 12、メイン4:2:2 10、メイン 4 :2:2 12 、メイン 4:4:4、メイン 4:4:4 10、メイン 4:4:4 12、モノクロ12 イントラ、モノクロ 16イントラ、メイン 12 イントラ、メイン4:2:2 10 イントラ、メイン 4:2:2 12 イントラ、メイン 4:4:4 イントラ、メイン 4:4:4 10 イントラ、メイン 4:4:4 12 イントラ、メイン 4:4:4 16 イントラ、メイン 4:4:4 静止画、メイン 4:4:4 16静止画、高スループット4:4:4 16イントラ、スケーラブルメイン、スケーラブルメイン10、マルチビューメイン。[ 24 ] [ 174 ]すべてのフレーム間範囲拡張プロファイルにはイントラプロファイルがあります。[ 24 ]

モノクロ
モノクロプロファイルは、4:0:0クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットのビット深度を可能にします。[ 24 ]
モノクロ12
モノクロ12プロファイルは、4:0:0クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから12ビットのビット深度を可能にします。[ 24 ]
モノクロ16
モノクロ16プロファイルは、4:0:0クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから16ビットのビット深度を可能にします。モノクロ16プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、モノクロ、モノクロ12、およびモノクロ16のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります。[ 24 ]
メイン12
メイン12プロファイルは、4:0:0および4:2:0クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから12ビットのビット深度を可能にします。メイン12プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、モノクロ12、メイン、メイン10、およびメイン12。[ 24 ]
メイン 4:2:2 10
メイン4:2:2 10プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから10ビットのビット深度を可能にします。メイン4:2:2 10プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン10、メイン4:2:2 10。[ 24 ]
メイン 4:2:2 12
メイン4:2:2 12プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから12ビットのビット深度を可能にします。メイン4:2:2 12プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、モノクロ12、メイン、メイン10、メイン12、メイン4:2:2 10、メイン4:2:2 12。[ 24 ]
メイン 4:4:4
メイン4:4:4プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットのビット深度を実現します。メイン4:4:4プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、モノクロ、メイン、メイン4:4:4のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります。[ 24 ]
メイン 4:4:4 10
メイン4:4:4 10プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから10ビットのビット深度を可能にします。メイン4:4:4 10プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン10、メイン4:2:2 10、メイン4:4:4、メイン4:4:4 10。[ 24 ]
メイン 4:4:4 12
メイン4:4:4 12プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから12ビットのビット深度を可能にします。メイン4:4:4 12プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン10、メイン12、メイン4:2:2 10、メイン4:2:2 12、メイン4:4:4、メイン4:4:4 10、メイン4:4:4 12、モノクロ12。[ 24 ]
メイン 4:4:4 16 イントラ
メイン4:4:4 16イントラプロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、1サンプルあたり8ビットから16ビットのビット深度を可能にします。メイン4:4:4 16イントラプロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロイントラ、モノクロ12イントラ、モノクロ16イントラ、メインイントラ、メイン10イントラ、メイン12イントラ、メイン4:2:2 10イントラ、メイン4:2:2 12イントラ、メイン4:4:4イントラ、メイン4:4:4 10イントラ、メイン4:4:4 12イントラ。[ 24 ]
高スループット 4:4:4 16 イントラ
高スループット4:4:4 16イントラプロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから16ビットのビット深度を可能にします。高スループット4:4:4 16イントラプロファイルはHbrFactor、他のHEVCプロファイルよりも12倍高いビットレートを持ち、メイン4:4:4 16イントラプロファイルよりも12倍高い最大ビットレートを実現します。[ 24 ] [ 175 ]高スループット4:4:4 16イントラプロファイルは、ハイエンドのプロフェッショナルコンテンツ制作向けに設計されており、このプロファイルのデコーダーは他のプロファイルをサポートする必要はありません。[ 175 ]
メイン4:4:4静止画
メイン4:4:4静止画プロファイルは、メイン4:4:4プロファイルと同じ制約で1枚の静止画をエンコードすることを可能にする。メイン4:4:4プロファイルのサブセットとして、メイン4:4:4静止画プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、および4:4:4クロマサンプリングをサポートし、1サンプルあたり8ビットのビット深度を可能にする。[ 24 ]
メイン 4:4:4 16 静止画
メイン4:4:4 16静止画プロファイルは、メイン4:4:4 16イントラプロファイルと同じ制約で1枚の静止画をエンコードすることを可能にする。メイン4:4:4 16イントラプロファイルのサブセットとして、メイン4:4:4 16静止画プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、および4:4:4クロマサンプリングをサポートし、1サンプルあたり8ビットから16ビットのビット深度を可能にする。[ 24 ]
スケーラブルなメイン
スケーラブルメインプロファイルは、HEVCのメインプロファイルに準拠したベースレイヤーを可能にします。[ 24 ]
スケーラブルメイン10
スケーラブルメイン10プロファイルは、HEVCのメイン10プロファイルに準拠したベースレイヤーを可能にします。[ 24 ]
マルチビューメイン
マルチビューメインプロファイルは、HEVCのメインプロファイルに準拠したベースレイヤーを可能にします。[ 24 ]

バージョン3以降のプロファイル

HEVC バージョン 3 では、1 つの 3D プロファイル ( 3D Main)が追加されました。2016 年 2 月のスクリーン コンテンツ コーディング拡張機能のドラフトでは、7 つのスクリーン コンテンツ コーディング拡張機能プロファイル、3 つの高スループット拡張機能プロファイル、4 つのスケーラブル拡張機能プロファイル ( Screen - Extended Main、Screen-Extended Main 10、Screen-Extended Main 4:4:4、Screen-Extended Main 4:4:4 10、Screen-Extended High Throughput 4:4:4、Screen-Extended High Throughput 4:4:4 10、Screen-Extended High Throughput 4:4:4 14、High Throughput 4:4:4、High Throughput 4:4:4 10、High Throughput 4:4:4 14、Scalable Monochrome、Scalable Monochrome 12、Scalable Monochrome 16、Scalable Main 4:4:4 ) が追加されました。[ 24 ] [ 151 ]

3Dメイン
3Dメインプロファイルは、HEVCのメインプロファイルに準拠したベースレイヤーを可能にします。[ 24 ]
画面拡張メイン
スクリーン拡張メインプロファイルは、4:0:0および4:2:0クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットのビット深度を可能にします。スクリーン拡張メインプロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、およびスクリーン拡張メイン。[ 151 ]
スクリーン拡張メイン10
スクリーン拡張メイン10プロファイルは、4:0:0および4:2:0クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから10ビットのビット深度を可能にします。スクリーン拡張メイン10プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン10、スクリーン拡張メイン、およびスクリーン拡張メイン10。[ 151 ]
画面拡張メイン4:4:4
スクリーン拡張メイン4:4:4プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、および4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットのビット深度を可能にします。スクリーン拡張メイン4:4:4プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン4:4:4、スクリーン拡張メイン、およびスクリーン拡張メイン4:4:4。[ 151 ]
画面拡張メイン 4:4:4 10
スクリーン拡張メイン4:4:4 10プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、1サンプルあたり8ビットから10ビットのビット深度を可能にします。スクリーン拡張メイン4:4:4 10プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン10、メイン4:2:2 10、メイン4:4:4、メイン4:4:4 10、スクリーン拡張メイン、スクリーン拡張メイン10、スクリーン拡張メイン4:4:4、スクリーン拡張メイン4:4:4 10。[ 151 ]
スクリーン拡張ハイスループット4:4:4
スクリーン拡張高スループット4:4:4プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットのビット深度を可能にします。スクリーン拡張高スループット4:4:4プロファイルは、ほとんどのインターフレームHEVCプロファイルよりも6倍高いHbrFactorを持ち、メイン4:4:4プロファイルよりも6倍高い最大ビットレートを可能にします。スクリーン拡張高スループット4:4:4プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン4:4:4、スクリーン拡張メイン、スクリーン拡張メイン4:4:4、スクリーン拡張高スループット4:4:4、高スループット4:4:4。[ 151 ]
スクリーン拡張ハイスループット4:4:4 10
スクリーン拡張ハイスループット 4:4:4 10 プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4 クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり 8 ビットから 10 ビットのビット深度を実現します。スクリーン拡張ハイスループット 4:4:4 10 プロファイルは、ほとんどのインターフレーム HEVC プロファイルの 6 倍の HbrFactor を持ち、最大ビットレートはメイン 4:4:4 10 プロファイルの 6 倍になります。スクリーン拡張高スループット4:4:4 10プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン10、メイン4:2:2 10、メイン4:4:4、メイン4:4:4 10、スクリーン拡張メイン、スクリーン拡張メイン10、スクリーン拡張メイン4:4:4、スクリーン拡張メイン4:4:4 10、スクリーン拡張高スループット4:4:4、スクリーン拡張高スループット4:4:4 10、高スループット4:4:4、高スループット4:4:4。[ 151 ]
スクリーン拡張ハイスループット4:4:4 14
スクリーン拡張ハイスループット4:4:4 14プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから14ビットのビット深度を実現します。スクリーン拡張ハイスループット4:4:4 14プロファイルのHbrFactorは、ほとんどのインターフレームHEVCプロファイルの6倍です。スクリーン拡張高スループット4:4:4 14プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：モノクロ、メイン、メイン10、メイン4:2:2 10、メイン4:4:4、メイン4:4:4 10、スクリーン拡張メイン、スクリーン拡張メイン10、スクリーン拡張メイン4:4:4、スクリーン拡張メイン4:4:4 10、スクリーン拡張高スループット4:4:4、スクリーン拡張高スループット4:4:4 10、スクリーン拡張高スループット4:4:4 14、高スループット4:4:4、高スループット4:4:4 10、および高スループット4:4:4 14。[ 151 ]
高スループット4:4:4
高スループット4:4:4プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットのビット深度を実現します。高スループット4:4:4プロファイルは、ほとんどのインターフレームHEVCプロファイルよりも6倍高いHbrFactorを持ち、メイン4:4:4プロファイルよりも6倍高い最大ビットレートを実現します。高スループット4:4:4プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：高スループット4:4:4。[ 151 ]
高スループット 4:4:4 10
高スループット4:4:4 10プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから10ビットのビット深度を実現します。高スループット4:4:4 10プロファイルは、ほとんどのインターフレームHEVCプロファイルよりも6倍高いHbrFactorを持ち、メイン4:4:4 10プロファイルよりも6倍高い最大ビットレートを実現します。高スループット4:4:4 10プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：高スループット4:4:4および高スループット4:4:4 10。[ 151 ]
高スループット 4:4:4 14
高スループット4:4:4 14プロファイルは、4:0:0、4:2:0、4:2:2、および4:4:4クロマサンプリングをサポートし、サンプルあたり8ビットから14ビットのビット深度を可能にします。高スループット4:4:4 14プロファイルのHbrFactorは、ほとんどのインターフレームHEVCプロファイルの6倍です。高スループット4:4:4 14プロファイルに準拠するHEVCデコーダーは、以下のプロファイルで作成されたビットストリームをデコードできる必要があります：高スループット4:4:4、高スループット4:4:4 10、および高スループット4:4:4 14。[ 151 ]
スケーラブルなモノクロ
スケーラブルモノクロプロファイルは、HEVCのモノクロプロファイルに準拠したベースレイヤーを可能にします。[ 151 ]
スケーラブルモノクロ12
スケーラブルモノクロ12プロファイルは、HEVCのモノクロ12プロファイルに準拠したベースレイヤーを可能にします。[ 151 ]
スケーラブルモノクロ16
スケーラブルモノクロ16プロファイルは、HEVCのモノクロ16プロファイルに準拠したベースレイヤーを可能にします。[ 151 ]
スケーラブルメイン4:4:4
スケーラブルメイン4:4:4プロファイルは、HEVCのメイン4:4:4プロファイルに準拠したベースレイヤーを可能にします。[ 151 ]

階層とレベル

HEVC規格は、メイン層とハイ層の2つの層と13のレベルを定義しています。レベルとは、ビットストリームに対する制約の集合です。レベル4より下のレベルでは、メイン層のみが許可されます。メイン層はハイ層よりも低い層です。これらの層は、最大ビットレートが異なるアプリケーションに対応するために設計されています。メイン層はほとんどのアプリケーション向けに設計され、ハイ層は非常に要求の厳しいアプリケーション向けに設計されています。特定の層/レベルに準拠するデコーダーは、その層/レベルとそれより低いすべての層/レベルでエンコードされたすべてのビットストリームをデコードできる必要があります。[ 13 ] [ 24 ]

最大資産価値を持つ階層とレベル[ 24 ]
レベル 最大輝度サンプルレート（サンプル/秒） 最大輝度画像サイズ（サンプル） メインおよびメイン10プロファイルの最大ビットレート（kbit/s） [A]最高フレームレートでの画像解像度の例[B] (MaxDpbSize [C] )
例を増やす/減らす
メイン層 上位層
1 552,960 36,864 128 – 176×144@15 (6)
2 3,686,400 122,880 1,500 –
176×144@100 (16)
352×288@30 (6)
2.1 7,372,800 245,760 3,000 –
352×288@60 (12)
640×360@30 (6)
3 16,588,800 552,960 6,000 – 960×540@30 (6)
3.1 33,177,600 983,040 10,000 –
720×576@75 (12) 960×540@60 (8)
1280×[email protected] (6)
4 66,846,720 2,228,224 1万2000 3万
1,280×720@68 (12) 1,920×1,080@32 (6)
2,048×1,[email protected] (6)
4.1 1億3369万3440 2万 5万
1,280×720@136 (12) 1,920×1,080@64 (6)
2,048×1,080@60 (6)
5 2億6,738万6,880 8,912,896 2万5000 10万
1,920×1,080@128 (16) 3,840×2,160@32 (6)
4,096×2,160@30 (6)
5.1 5億3477万3760 4万 16万
1,920×1,080@256 (16) 3,840×2,160@64 (6)
4,096×2,160@60 (6)
5.2 1,069,547,520 6万 24万
1,920×1,080@300 (16) 3,840×2,160@128 (6)
4,096×2,160@120 (6)
6 1,069,547,520 35,651,584 6万 24万
3,840×2,160@128 (16) 7,680×4,320@32 (6)
8,192×4,320@30 (6)
6.1 2,139,095,040 12万 48万
3,840×2,160@256 (16) 7,680×4,320@64 (6)
8,192×4,320@60 (6)
6.2 4,278,190,080 24万 80万
3,840×2,160@300 (16) 7,680×4,320@128 (6)
8,192×4,320@120 (6)
A プロファイルの最大ビットレートは、ビット深度、クロマサンプリング、およびプロファイルの種類の組み合わせによって決まります。ビット深度の場合、最大ビットレートは12ビットプロファイルで1.5倍、16ビットプロファイルで2倍増加します。クロマサンプリングの場合、最大ビットレートは4:2:2プロファイルで1.5倍、4:4:4プロファイルで2倍増加します。イントラプロファイルの場合、最大ビットレートは2倍増加します。 [ 24 ]
B HEVCがサポートする最大フレームレートは300fpsである。 [ 24 ]
C MaxDpbSizeはデコードされた画像バッファ内の画像の最大数である。 [ 24 ]

デコードされた画像バッファ

以前にデコードされた画像はデコード画像バッファ（DPB）に保存され、HEVCエンコーダによって後続の画像の予測に使用されます。DPBに保存できる画像の最大数はDPB容量と呼ばれ、HEVCのすべてのレベルで、そのレベルでサポートされている最大画像サイズで動作している場合、6枚（現在の画像を含む）です。DPB容量（画像単位）は、画像サイズがレベルでサポートされている最大画像サイズから小さくなるにつれて、6枚から8枚、12枚、または16枚に増加します。エンコーダは、画像ごとにDPBに保持する画像を選択するため、ビデオコンテンツをエンコードする際にDPB容量を最も効果的に使用する方法をエンコーダ自身が柔軟に決定できます。[ 24 ]

コンテナ

MPEGは、 ATSC、DVB、およびBlu-ray Discで使用されるMPEGトランスポートストリームにHEVCサポートを追加する修正を公開しました。MPEGは、 DVD-Videoで使用されるMPEGプログラムストリームを更新しないことを決定しました。[ 176 ] [ 177 ] MPEGは、 ISOベースのメディアファイル形式にもHEVCサポートを追加しました。[ 178 ] [ 179 ] HEVCはMPEGメディアトランスポート標準でもサポートされています。[ 176 ] [ 180 ] DivXからのパッチがマージされた後、MKVToolNix v6.8.0のリリース以降、MatroskaにHEVCのサポートが追加されました。 [ 181 ] [ 182 ]リアルタイムトランスポートプロトコルにHEVCサポートを追加する方法を説明したドラフト文書がインターネットエンジニアリングタスクフォースに提出されています。[ 183 ]

HEVCのフレーム内符号化技術を用いたBetter Portable Graphics （BPG）と呼ばれる静止画像符号化フォーマットが、プログラマーのFabrice Bellardによって提案されている。[ 184 ]これは本質的には、最大14ビット/サンプルのHEVC Main 4:4:4 16 Still Pictureプロファイルを使用して符号化された画像のラッパーであるが、短縮されたヘッダー構文を使用し、Exif、ICCプロファイル、およびXMPメタデータの明示的なサポートを追加している。[ 184 ] [ 185 ]

特許ライセンス条件

HEVC 特許のライセンス条件と料金（主な競合他社との比較）

ビデオフォーマットライセンサーコーデック使用料コーデック使用料免除コーデック使用料の年間上限コンテンツ配信料
HEVCLA経由▪ 1ユニットあたり0.20米ドル▪ 毎年最初の10万台[ 49 ]▪ 2,500万ドル▪ 0米ドル
アクセスアドバンスリージョン1 : ▪ US$0.40 (モバイル) ▪ US$1.20 (4K TV) ▪ US$0.20-0.80 (その他)リージョン2 : ▪ US$0.20 (モバイル) ▪ US$0.60 (4K TV) ▪ US$0.20–0.40 (その他) [ 186 ]▪ 年間2万5000米ドル[ 187 ] ▪ 販売後、コンシューマー向けデバイスに配布されるソフトウェアHEVC実装の大部分は[ 188 ]▪ 4,000万ドル物理的な流通: ▪ ディスク/タイトルあたり0.0225ドル (リージョン1) [ 189 ] ▪ ディスク/タイトルあたり0.01125ドル (リージョン2) [ 189 ]非物理的な流通: ▪ 0米ドル[ 190 ]
テクニカラー オーダーメイド契約[ 58 ]▪ 0米ドル[ 58 ]
ベロスメディア[ 62 ]?▪ ロイヤリティを請求すると推定される[ 191 ]
その他（AT&T、マイクロソフト、モトローラ、ノキア、シスコ、…）[ 52 ] [ 192 ] [ 193 ]?
AVCLA経由エンドユーザーおよび PC 向け OEM 向けコーデック（PC OS の一部ではない） : ▪ US$0.20: 10 万個以上/年▪ US$0.10: 500 万個以上/年PC OS 向けブランド OEM コーデック: ▪ US$0.20: 10 万個以上/年▪ US$0.10: 500 万個以上/年[ 194 ]エンドユーザーおよびPC用OEM向けコーデック（PC OSの一部ではない） : ▪ 毎年最初の10万ユニットPC OS用ブランドOEMコーデック: ▪ 毎年最初の10万ユニット[ 194 ]エンドユーザー向けおよびPC用OEM向けでPC OSの一部ではないコーデック：▪ 975万ドル（2017～2020年）PC OS向けブランドOEMコーデック：▪ 975万ドル（2017～2020年）[ 194 ]無料テレビ: ▪送信 エンコーダー 1 台につき 2,500 ドルの料金、または年間ドル... 10,000インターネット放送: ▪   米ドル有料加入者モデル: ▪ ...
その他（ノキア、クアルコム、ブロードコム、ブラックベリー、テキサス・インスツルメンツ、MIT）[ 195 ]?
AV1オープンメディア同盟▪ 0米ドル 該当なし▪ 0米ドル
ダーラMozilla と Xiph.org▪ 0米ドル 該当なし▪ 0米ドル
VP9グーグル▪ 0米ドル 該当なし▪ 0米ドル

無償ソフトウェアの提供

前身のAVCと同様、HEVCを製品に実装するソフトウェア配布者は、配布されるコピーごとに料金を支払わなければならない。[i]このライセンスモデルは有料ソフトウェアであれば管理可能であるが、自由に配布できることを意図したほとんどのフリーソフトウェアやオープンソースソフトウェアにとっては障害となっている。x265の開発者であるMulticoreWareは、ロイヤリティフリーのソフトウェアエンコーダとデコーダを可能にすることは、HEVCの採用を加速させることに繋がると考えている。[ 192 ] [ 196 ] [ 197 ] HEVC Advanceは、ハードウェアにバンドルされていない場合、ソフトウェアのみの実装（デコーダとエンコーダの両方）に対するロイヤリティを明確に免除する例外を設けた。[ 198 ]ただし、免除されたソフトウェアは他の特許保有者（例：MPEG LAプールのメンバー）のライセンス義務から逃れられない。

例えばテレビ放送網においては、フリーソフトウェアへの障壁は問題とはならないものの、この問題と、将来的にフォーマットへの集団的なロックインの可能性が相まって、Mozilla（ OpenH264参照）やFree Software Foundation Europe [ 199 ]といった組織は、インターネット利用におけるロイヤリティ発生型フォーマットに慎重な姿勢を示している。インターネット利用を目的とした競合フォーマット（VP9およびAV1）は、ロイヤリティフリー（第三者による特許権の主張がないことを条件とする）とすることで、こうした懸念を回避しようとしている。

^i  : ソフトウェアがソフトウェア作者からどのようにライセンスされているかに関係なく (ソフトウェア ライセンスを)、そのソフトウェアが特許を取得している場合、その特許の使用がライセンスによって許可されていない限り、そのソフトウェアの使用は特許所有者の権利に拘束されます。

論争

DellとHPは、HEVCライセンス料の値上げに伴い、2025年11月以降、一部のエントリーおよびミドルエンドのノートパソコンでUEFI/BIOSレベルのHEVCハードウェアデコード機能を無効にすると発表した。 [ 200 ]

多用途ビデオコーディング

2015年10月、MPEGとVCEGは、利用可能な圧縮技術を評価し、次世代ビデオ圧縮規格の要件を検討するために、共同ビデオ調査チーム（JVET）[ 201 ]を結成しました。新しいアルゴリズムは、ロスレス圧縮と主観的ロスレス圧縮をサポートし、同じ知覚品質で30～50%の圧縮率向上を実現します。また、YCbCr 4:4:4、4:2:2、4:2:0（1コンポーネントあたり10～16ビット）、BT.2100の広色域、16ストップ以上のハイダイナミックレンジ（HDR）（ピーク輝度1,000、4,000、10,000ニット）、補助チャンネル（深度、透明度など）、0～120Hzの可変および分数フレームレート、時間（フレームレート）、空間（解像度）、SNR、色域およびダイナミックレンジの差異に対応したスケーラブルビデオコーディング、ステレオ/マルチビューコーディング、パノラマ形式、静止画コーディングもサポートします。エンコードの複雑さはHEVCの10倍になると予想されます。 JVETは2017年10月に最終的な「提案募集」を発表し、2018年4月に多用途ビデオ符号化（VVC）規格の最初の作業草案をリリースした。[ 202 ] [ 203 ] VVC規格は2020年7月6日に最終決定された。 [ 204 ]

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ウィキメディア コモンズには、 H.265/HEVCに関連するメディアがあります。
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