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

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

Znany również jako High Efficiency Video Coding (HVEC) i MPEG-H Part 2, H.265 to standard kompresji wideo zaprojektowany dla nowych generacji wideo o wysokiej rozdzielczości. Jest następcą szeroko stosowanego kodeka H.264 (zwanego również AVC lub MPEG-4 Part 10) i oferuje kilka znaczących ulepszeń w stosunku do przestarzałego schematu kompresji. H.265 został opracowany przez Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), grupę ekspertów od kodowania wideo, która rozpoczęła prace nad standardem kompresji w 2010 roku.

Dlaczego H.265 jest lepszy niż H.264?

h-265-vh-264-różnica-1

Kodek H.265 oferuje kilka ważnych ulepszeń w stosunku do kodeka H.264, który po raz pierwszy został opracowany w mglistych dniach 2003 roku. Jest o wiele więcej ulepszeń, które możemy omówić tutaj, ale są to najważniejsze informacje dla konsumentów.

Lepsza kompresja

H.265 oferuje znacznie lepszą kompresję niż H.264. Nowszy kodek może osiągnąć prawie dwukrotnie większą kompresję niż jego poprzednik. W przypadku H.265 wideo o tej samej pozornej jakości wizualnej zajmowałoby tylko połowę miejsca. Alternatywnie wideo o tym samym rozmiarze pliku i przepływności może wyglądać znacznie lepiej. Część tego ulepszenia wynika z większego rozmiaru makrobloku. H.264 dopuszcza tylko makrobloki 16 x 16 pikseli, które są zbyt małe, aby były naprawdę wydajne w filmach o wyższej rozdzielczości. H.265 zapewnia makrobloki 64 x 64 pikseli (teraz nazywane Coding Tree Units lub CTU), co pozwala na większą wydajność kodowania we wszystkich rozdzielczościach.

Ulepszone przewidywanie ruchu wewnątrz ramki

Kompresja wideo opiera się na przewidywaniu ruchu między klatkami. Gdy nie ma zmian w pikselu, kodek wideo może zaoszczędzić miejsce, odwołując się do niego, zamiast go odtwarzać. Dlatego ulepszone przewidywanie ruchu oznacza lepszy rozmiar pliku i jakość kompresji. Wraz z ulepszonymi standardami kompresji w H.265 znaleźliśmy również znaczną poprawę w przewidywaniu ruchu i kompensacji.

Czytać  Co to jest niewielka jasność ekranu i ile potrzebujesz?

Udoskonalone przewidywanie wewnątrzramkowe

Kompresja wideo korzysta również z analizy „ruchu” w poszczególnych klatkach, umożliwiając bardziej wydajną kompresję poszczególnych klatek wideo. Można to osiągnąć zasadniczo opisując piksele za pomocą funkcji matematycznej, a nie rzeczywistych wartości 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 użyteczna. Funkcja predykcji wewnątrzklatkowej H.265 jest znacznie bardziej szczegółowa niż funkcja H.264, umożliwiając 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 wiele równoległych wątków procesu, korzystając z bardziej wydajnych możliwości dekodowania dostępnych obecnie w standardowych procesorach wielordzeniowych. Przy coraz wyższych rozdzielczościach wideo tego rodzaju zwiększona wydajność jest wymagana do dekodowania wideo z widoczną szybkością na sprzęcie z niższej półki.

Większy maksymalny rozmiar ramki

Świat zyskuje wyższą rozdzielczość, a H.265 ją obsługuje. Dzięki H.265 wideo może być kodowane do 8K UHD lub 8192 pikseli × 4320 pikseli. Obecnie tylko kilka kamer może produkować wideo 8K, a bardzo niewiele monitorów może wyświetlać taką rozdzielczość. Ale tak jak HD jest obecnym standardem, możemy spodziewać się, że 4K i ostatecznie 8K osiągną w końcu podobną widoczność.

Wsparcie sprzętowe

h-265-vh-264-różnica-bohater

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

Czytać  Co to jest Bluetooth i jak działa?

Oczywiście nie ogranicza to użycia H.265 do procesorów Kaby Lake, ale oznacza to, że komputery korzystające z chipów Kaby Lake będą odtwarzać wideo H.265 płynniej. Biorąc pod uwagę, że narzut obliczeniowy wymagany do kodowania i dekodowania wideo H.265 o wysokiej rozdzielczości jest znaczny, może to mieć duże znaczenie między implementacjami H.265 wspieranymi przez sprzęt i oprogramowanie.

Wniosek: gdzie znajduje się H.265?

H.265 jest wciąż mniej popularny niż H.264, ale szybko zyskuje udział w rynku. Nowy system operacyjny Apple iPhone i iPad, iOS 11, będzie przechowywać wszystkie pliki wideo w H.265. Najnowsza generacja MacBooka Pro zawiera obsługę sprzętową Kaby Lake do dekodowania kodeka. Format wideo będzie również używany w przeglądarce internetowej Apple TVOS i Safari do przesyłania strumieniowego wideo.

W zeszłym miesiącu firma Microsoft wydała bezpłatne rozszerzenie dla systemu Windows 10, które dodaje obsługę dekodowania wideo H.265. Treści 4K Netflix są przesyłane strumieniowo za pomocą kodeka H.265 na obsługiwanym sprzęcie. Z drugiej strony YouTube nie używa H.265, zamiast tego decyduje się na konkurencyjny schemat kompresji VP9.

Ale dzięki wyższej wydajności H.265 prawdopodobnie zobaczymy, że kodek będzie dominował na rynku przez wiele lat.

Czy ten artykuł jest przydatny?