# HEVC (High Efficiency Video Coding)

## 개요
**HEVC**(고효율 비디오 코딩, High Efficiency Video Coding)는 H.264/AVC의 후속 표준으로 개발된 차세대 영상 압축 기술입니다. 국제전기통신연합(ITU-T)의 VCEG와 국제표준화기구(ISO/IEC)의 MPEG가 공동으로 개발한 이 코덱은 공식 명칭인 **H.265**로 널리 알려져 있으며, 동일한 시각적 화질 기준에서 기존 표준 대비 약 50%의 비트율(Bitrate) 절감 효과를 목표로 설계되었습니다. 초고해상도(UHD) 콘텐츠의 효율적인 전송·저장 및 실시간 스트리밍을 가능하게 하는 멀티미디어 산업의 핵심 인프라 기술로 자리 잡았습니다.

## 기술적 특징
HEVC는 H.264/AVC의 아키텍처를 계승하되, 영상 처리 단위의 유연성과 예측 알고리즘을 대폭 강화하여 압축 효율을 극대화했습니다. 주요 기술 혁신은 다음과 같습니다.

### 블록 구조 및 코딩 단위
기존 매크로블록(16×16 픽셀) 방식에서 벗어나, 영상을 재귀적으로 4등분하는 **쿼드트리(Quadtree)** 구조를 적용했습니다. 이를 통해 영상 내 지역적인 특징에 맞게 최적의 코딩 단위(Coding Tree Unit, CTU) 크기를 동적으로 할당할 수 있으며, 최대 64×64 픽셀부터 최소 8×8 픽셀까지 유연하게 분할됩니다.

### 예측 및 모션 보상
- **공간 예측(Spatial Prediction)**: 인접 화소 값을 기반으로 현재 블록의 화소를 추정하는 모드가 35개로 확대되어 정밀한 텍스처 재현이 가능해졌습니다.
- **모션 보상(Motion Compensation)**: 더 큰 검색 범위와 1/4 픽셀 단위의 고정밀 보상을 지원하여, 카메라 팬·틸트나 객체 이동이 많은 영상에서도 왜곡을 최소화합니다.

### 엔트로피 부호화
HEVC는 **CABAC**(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) 방식을 채택했습니다. 이는 문맥(Context)에 따라 이진 심볼의 발생 확률을 동적으로 추정하고, 빈번하게 나타나는 패턴에는 짧은 코드를 할당하는 산술 부호화로, 압축 효율을 극대화합니다.

## 주요 응용 분야
HEVC의 높은 압축 효율과 낮은 지연 시간(Latency)은 다양한 멀티미디어 산업에서 표준으로 채택되고 있습니다.

| 적용 분야 | 세부 활용 사례 |
|:---|:---|
| **초고해상도 방송** | 4K UHD, 8K UHD 지상파·위성방송, ATSC 3.0 및 DVB-IHDTV 표준 코덱 |
| **OTT 및 스트리밍** | Netflix, Disney+, YouTube 등 주요 플랫폼의 고화질 콘텐츠 인코딩 기준 |
| **영상 저장 매체** | Blu-ray Disc UHD, MP4/MKV 컨테이너, 스마트폰/카메라 내장 하드웨어 인코더 |
| **산업·의료 영상** | 원격 수술, 고정밀 감시 CCTV, 산업용 비전 시스템의 대역폭 절감 솔루션 |

## 표준화 과정 및 라이선스 체계
HEVC 표준은 2013년 1월 최종 완성되었으며, ITU-T H.265 및 ISO/IEC 23008-2로 공식 등록되었습니다. 그러나 특허 포트폴리오가 다수 기업에 분산되어 있어, 상용화 초기에는 라이선스 계약의 복잡성으로 인해 채택이 신중하게 진행되었습니다. 주요 라이선싱 에이전시는 `MPEG LA`, `Velos Media`, `HEVC Advance` 등으로 나뉘며, 기업은 사용 목적(개인/상업), 배포 형태(하드웨어/소프트웨어), 지역별 법적 요건에 따라 적절한 라이선스 패키지를 선택해야 합니다. 이러한 특허 부담을 해소하기 위해 최근에는 로열티 프리(Royalty-free) 코덱의 대두가 가속화되고 있습니다.

## 관련 기술 및 대체 표준
HEVC 이후 더 높은 압축 효율과 확장성을 목표로 한 후속 표준인 **VVC**(Video Coding Standard, H.266)가 개발되었으며, 2020년 최종 표준화가 완료되었습니다. 또한, AOMedia에서 주도하는 **AV1** 코덱은 특허 부담 없이 HEVC 수준의 효율을 제공하여 웹 기반 미디어, 클라우드 게임, 오픈소스 생태계에서 빠르게 확산되고 있습니다. 다만, HEVC는 전 세계적으로 광범위하게 하드웨어 가속화(HW Acceleration)가 지원되어 있어, 현 시점에서 가장 실용적이고 호환성이 뛰어난 초고해상도 코덱으로 평가받습니다.

## 참고 자료
- ITU-T Recommendation H.265: High efficiency video coding (최신 개정판 기준)
- ISO/IEC 23008-2: Information technology — Coding of audio-visual objects — Part 2: Video
- MPEG LA HEVC Licensing Portal: https://www.mpegla.com/programs/hevc/
- AOMedia AV1 Codec Overview: https://aomedia.org/av1-overview/