VVC最新进展[2020.5]
本段视频来自微软研究院，担任VVC发展联合主席的GarySullivan介绍了新一代视频编码标准VVC的最新进展。
VVC作为一个联合项目，是由ITU-T VCEG和ISO/IECMPEG两个专家组联合制定的。类似的在以往的视频编码标准中也有很多次，例如：MPEG-2、H.264/AVC、HEVC以及现在的VVC是下一代视频编码标准。
VVC旨在相同的视频质量条件下，比H.265/HEVC节省50%的码流成本。用尽可能少的比特数编码视频是VVC项目的主要目标，相对于之前的编码标准，这也是相当有说服力的。同时，VVC比以往任何时候都更加强调高分辨率的视频，包括HD/UHD/8K分辨率视频、HDR/WCG视频、10bit视频，之前的标准大多是在8bit基础上的，有时甚至没有10bit视频能力，或者等待后续版本。
以PSNR指标为例，纵观视频编码标准的演进过程，在相同的PSNR下所需要的比特率不断降低，研究者希望每一代都能在视频质量不变的前提下，相较上一代尝试得到50%的比特率降低，VVC同样也是这样的期望。也有人质疑为什么需要不断在这个界限上推进，但实际当下视频占据互联网流量的80%，并且这一百分比还在上升，所以视频确实是人们在全世界范围内发送和存储的格式，所以人们倾向于更高清晰度、更高码率、更高级的功能比如多视角和高动态范围的视频。随着视频流量持续增长，更有效的视频编码是永远值得付出更多努力的。
2015年10月JVET被组建，尝试超越HEVC标准，2017年10月开始征求建议书，2018年4月进入发展阶段，预计在2020年7月完成最终标准的制定，完成全部细节的工作。在VTM-1.0中，划分方式以一种全新的方式开始，采用更加灵活的分区方案QTMT划分（Quadtreewith multi-type tree），并在上面逐步增加了更多的编码工具，逐渐形成目前的VTM版本。随着不断的发展，为了获得更加有效的压缩增益变得越来越难，所以有更多的工具加入标准之中，并将他们组合起来使用。例如自适应环路滤波器（AdaptiveLoop Filter）、放射运动补偿（Affine Motion Compensation）、三角形分区模式（Triangular partition mode）、双向光流（Bi-directionaloptical flow）等。一般来说，许多改进是基于经典混合视频编码的设计。
这张图表展示了6代VVC测试模型的BD-Rate减少百分比、编码速度和解码速度的变化。绿色线表示BD-Rate减少百分比的变化，从VTM-1.0相比HEVC码率降低10.6%，到现在，相同的PSNR和视频质量的条件下，VTM-9相较降低了40%，可以看到BD-Rate是在不断降低的，虽然在后面已经越来越难有更好的效果。最下面一条线是解码器解码的时间，虽然比HEVC解码器慢了60%，但是这是比较容易管理的，应该也不难实施。编码时间是解码时间的9倍，编码复杂度是非常高的，但是有许多优化可以做，所以这个数字是不必担心的。总的来说，VVC在编码效率方面的设计已经相当成熟。
VVC另一个重要的目标是多功能性，尝试进一步扩展应用范围，这一部分是目前仍在继续努力中，但是也已经非常接近完成所有工作。在多功能性方面，有几个需要强调，渲染屏幕内容编码（Rendered “screen” content coding）是针对那些不是由摄像机得到的内容，尤其是一些具有硬边的图形的编码，HEVC标准中也有一些屏幕内容编码的扩展，但这些扩展没有包括在主要文件中，所以它们最终没有被大多数所实现，VVC屏幕内容将会在标准的主要文件中，并且成为一个非常强大的屏幕内容编码包，还包括参考图像重采样（referencepicture resampling），应用于自适应分辨率改变（Adaptive resolutionchange），还有独立子图像（Independent sub-pictures），应用于360度视频、多层分流道和可伸缩性（layeredmultistream and scalability）、比特流提取和合并（Bitstreamextraction and merging）等等。
以上这些就是在过去数年中研究人员一直努力的工作，并且在接下来几个月里，将会整理全部内容，来让细节更加准确无误。
最后附上演讲视频：