Co to jest H.265 i dlaczego jest lepszy od H.264?

Znany również jako kodowanie wideo o wysokiej wydajności (HVEC) i MPEG-H część 2, H.265 to standard kompresji wideo opracowany dla nowych generacji wideo w wysokiej rozdzielczości.

Jest następcą szeroko stosowanego kodeka H.264 (zwanego również AVC lub MPEG-4 Part 10) i oferuje kilka ważnych ulepszeń w stosunku do istniejącego schematu kompresji. H.265 został opracowany przez Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), grupę ekspertów od kodowania wideo, którzy rozpoczęli prace nad standardem kompresji w 2010 roku.

Indeks

    Dlaczego H.265 jest lepszy niż H.264?

    Kodek H.265 oferuje kilka znaczących ulepszeń w stosunku do kodeka H.264, który został po raz pierwszy opracowany w mglistych dniach 2003 roku.

    Lepsza kompresja

    W porównaniu do H.264, H.265 oferuje znacznie lepszą kompresję. Nowszy kodek może osiągnąć niemal dwukrotnie większą kompresję niż jego poprzednik. W przypadku H.265 wideo o tej samej pozornej jakości wizualnej zajmowałoby tylko połowę miejsca. Alternatywnie wideo może wyglądać znacznie lepiej przy tym samym rozmiarze pliku i szybkości transmisji bitów.

    Część tej poprawy wynika ze zwiększonego rozmiaru makrobloków. H.264 dopuszcza tylko makrobloki 16 x 16 pikseli, które są zbyt małe, aby były naprawdę wydajne w przypadku wideo w wysokiej rozdzielczości. H.265 oferuje makrobloki 64 x 64 pikseli (obecnie nazywane Coding Tree Units lub CTU), co zapewnia wyższą wydajność kodowania we wszystkich rozdzielczościach.

    Lepsze przewidywanie ruchu w kadrze

    Kompresja wideo opiera się na przewidywaniu ruchu między klatkami. Jeśli w pikselu nie zostaną wprowadzone żadne zmiany, kodek wideo może zaoszczędzić miejsce, odwołując się do niego zamiast go odtwarzać. Dlatego lepsze przewidywanie ruchu oznacza lepszy rozmiar pliku i jakość kompresji. Oprócz ulepszonych standardów kompresji w H.265, znaleźliśmy również znaczną poprawę w przewidywaniu ruchu i kompensacji.

    Ulepszone przewidywanie intraframe

    Kompresja wideo korzysta również z analizy „ruchu” w poszczególnych klatkach, co pozwala na bardziej wydajną kompresję poszczególnych klatek wideo. Można to osiągnąć zasadniczo opisując piksele funkcją matematyczną, a nie rzeczywistymi wartościami pikseli.

    Funkcja zajmuje mniej miejsca niż dane pikseli, co zmniejsza rozmiar pliku. Jednak kodek musi obsługiwać wystarczająco zaawansowaną funkcję matematyczną, aby ta technika była naprawdę przydatna. Funkcja predykcji wewnątrzramkowej H.265 jest znacznie bardziej szczegółowa niż funkcja H.264 i pozwala na 33 kierunki ruchu w dziewięciu kierunkach H.264.

    Przetwarzanie równoległe

    H.265 wykorzystuje płytki i plastry, które można dekodować niezależnie od reszty ramki. Oznacza to, że proces dekodowania można podzielić na kilka równoległych wątków, przy czym wykorzystywane są bardziej wydajne możliwości dekodowania standardowych procesorów wielordzeniowych.

    Przy coraz wyższych rozdzielczościach wideo taki wzrost wydajności jest wymagany do dekodowania wideo z prędkością, która może być wyświetlana na sprzęcie z niższej półki.

    Większy maksymalny rozmiar ramki

    Świat jest coraz wyższy, a za tym stoi H.265. H.265 może kodować filmy do 8K UHD lub 8192 pikseli × 4320 pikseli. Obecnie tylko kilka kamer może produkować wideo 8K, a bardzo niewiele monitorów może wyświetlać ten rodzaj rozdzielczości. Ale tak jak obecnie standardem jest wysoka rozdzielczość, możemy oczekiwać, że 4K i ostatecznie 8K nabiorą z czasem podobnego znaczenia.

    Wsparcie sprzętowe

    Kodek H.265 jest specjalnie obsługiwany przez obecną generację procesorów Intel. Procesory Kaby Lake zawierają specjalne zestawy instrukcji do kodowania i dekodowania wideo H.265, podobnie jak przyszłe generacje. Daje to kodekowi ogromną przewagę pod względem szybkości i spójności nad innymi kodekami wideo wysokiej rozdzielczości. Biorąc pod uwagę popularność i przewagę techniczną kodeka H.264, nic dziwnego, że Intel zdecydował się postawić swój sprzęt za jego następcą.

    Oczywiście nie ogranicza to użycia H.265 do procesorów Kaby Lake, ale oznacza to, że komputery z chipami Kaby Lake będą odtwarzać wideo H.265 płynniej. A jeśli weźmiesz pod uwagę, że wysiłek obliczeniowy wymagany do kodowania i dekodowania wideo H.265 o wysokiej rozdzielczości jest znaczny, może to mieć dużą różnicę między implementacjami H.265 wspomaganymi sprzętowo i programowo.

    Wniosek: gdzie jest H.265?

    H.265 jest jeszcze mniej popularny niż H.264, ale szybko zyskuje udział w rynku. Nowy system operacyjny Apple dla iPhone'a i iPada, iOS 11, zapisuje wszystkie pliki wideo w H.265. Najnowsza generacja MacBooka Pro ma obsługę sprzętową Kaby Lake do dekodowania kodeków. Format wideo jest również używany przez przeglądarkę internetową tvOS firmy Apple i Safari do przesyłania strumieniowego wideo.

    W zeszłym miesiącu firma Microsoft wydała bezpłatne rozszerzenie dla systemu Windows 10, które obsługuje dekodowanie wideo H.265. Treści Netflix 4K są przesyłane strumieniowo przy użyciu kodeka H.265 na obsługiwanym sprzęcie. Z kolei YouTube nie korzysta z H.265, ale wybiera konkurencyjny schemat kompresji VP9.

    Jednak dzięki zwiększonej wydajności H.265 kodeki prawdopodobnie zdominują rynek na wiele lat.

    Możesz być zainteresowany

    Dodaj komentarz

    Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

    Go up

    a strona wykorzystuje anonimowe, własne pliki cookies analityczne w celu jej prawidłowego funkcjonowania i reklamy. Nasi partnerzy (w tym Google) mogą przechowywać, udostępniać i zarządzać danymi użytkownika w celu dostarczania spersonalizowanych reklam. Użytkownik może zaakceptować, dostosować ustawienia lub cofnąć zgodę tutaj lub na stronie Czytaj więcej