Кодек н 265

Кодек Н.265 (HEVC)

Для начала поясню, для кого написана эта статья. Она предназначена, в первую очередь, для людей, которые делают какую-либо видеопродукцию, то есть для видеооператоров, монтажеров, работающих как частники или в студиях. Но главное, эта статья будет интересна тем, кто старается делать свою работу качественно, и понимает, что такое качество. К сожалению, таких становится все меньше и меньше, так как многие на первое место ставят скорость работы, и не важно, что получится в результате.

Да простят меня любители точных наук, но в своей статье я буду применять несколько упрощенные варианты объяснений, для того, чтобы было понятно не только профессионалам, но и тем, кто не слишком разбирается в специальной терминологии. Те, кто работает с видео не первый год, помнят, что когда-то был популярным формат DV, и его кодировали в MPEG-2. Затем появился формат Full HD, потом 4К, и их стали кодировать кодеком Н.264 в формат MPEG-4.

Некоторое время назад в монтажных программах появился новый кодек Н.265, который, по заявлению производителей и по различным рекламным статьям в интернете, намного превосходит Н.264. Но все эти утверждения как-то слабо аргументированы, без конкретных примеров. Учитывая, что рекламируют чаще всего то, что не лучше старого, а даже иногда хуже, я к таким заявлениям отношусь с некоторой осторожностью. А потому, как и многие операторы, не спешу переходить на новый кодек, а пользуюсь проверенным 264-м.

Но время идет, передовой производитель должен идти в ногу со временем, и я решил самостоятельно разобраться и протестировать 265-й, чтобы сделать выводы, основанные на собственном опыте. Вот этими выводами я и поделюсь на этой странице.

Сравнение кодирования видео кодеком Н.264 и Н.265 в Adobe Premiere Pro

Хочу обратить внимание читателей на то, что я буду вести свой рассказ о кодеке Н.265 только с той позиции, как его можно применять при создании видеофильмов, без учета использования в других областях, например, в видеонаблюдении — там все совершенно по-другому. Начну с технического определения кодеков Н.264 и Н.265.

Кодек Н.264: по научному он называется MPEG-4 часть 10 или AVC (Advanced Video Coding). Появился в 2003 году, но в быту его стали использовать далеко не сразу, примерно с тех пор, как люди начали приобретать видеокамеры высокой четкости. По моему мнению, на сегодняшний день это единственный кодек, которым желательно сжимать видео, никаких конкурентов у него просто нет. Конечно, кроме 265-го.

Кодек Н.265 или HEVC (High Efficiency Video Coding — высокоэффективное кодирование видеоизображений). Поддерживаются форматы кадра до 8K (UHDTV) с разрешением 8192×4320 пикселей. Официально производители анонсировали этот кодек в 2012 году. Сначала он использовался в системах потокового IP-вещания. Затем, когда появились и стали широко использоваться форматы 4К и 8К, для которых Н.264 уже не являлся идеально подходящим, пятый пригодился и там.

Но Н.265 — не новый продукт, а, по сути, усовершенствованный 264. Изначально перед создателями ставилась задача снизить в два раза битрейт при аналогичном качестве. Если бы эта задача была выполнена, то можно было бы, используя Н.265, иметь в два раза менее мощный компьютер, либо получать в два раза легче конечный файл, при аналогичном качестве. Но это только в теории.

Вероятно, Вы знаете, что при кодировании воздействию подвергается не каждый пиксель картинки, изображение разбивается на блоки в зависимости от содержания. И главное отличие этих двух кодеков в том, что они по-разному формируют эти блоки. Другими словами, делят картинку на разное количество фрагментов. Н.265 включает в каждый блок большее количество пикселей, то есть картинка делится на меньшее количество кусочков.

Первая мысль, которая придет нормальному человеку в голову — как это, ведь от этого качество только ухудшится! Ведь если бы в каждом блоке был всего один пиксель, который бы сжимался с индивидуальными параметрами, то картинка получалась бы намного более качественной. Это, конечно, так, но реальность такова, что, к сожалению, в наше время понятие качества для производителей чего-либо отходит на второй план.

Ни с форматом 4К, ни, тем более с 8К, я не работаю, и потому в мои задачи не входит подробное тестирование этого кодека на всех форматах и при всех значениях битрейта. Я поставил цель протестировать и сравнить работу Н.265 с тем видео, которое я снимаю, именно в том формате, и той видеокамерой, которой я пользуюсь. Так я смогу решить, стоит ли вообще его применять, и если да, то для какого видео. Поэтому если у Вас другая модель камеры, или Вы снимаете в другом формате, то результаты моих тестов могут не совпадать с результатами для Ваших условий.

Мне показалось странным, что в настройках 265 в том же Премьере невозможно задать двухпроходное кодирование, а как известно, при кодировании кодеком Н.264 двухпроходное кодирование с переменным битрейтом (VBR) хоть и несколько увеличивает время, но зато картинку дает более качественную, чем другие варианты. Почему у Н.265 нет двух проходов, не могу понять. Могу только предположить, что и за один проход он кодирует настолько замечательно, что второй проход ему не нужен. Если Вам известен ответ на этот вопрос, напишите.

По информации, полученной от других операторов можно предположить, что при кодировании формата 4К с низким битрейтом, преимущество Н.265 более заметно, чем при использовании формата Full HD. Но с низким битрейтом я не работаю, для меня важно высокое качество.

Что такое HEVC и зачем он нужен?

Высокоэффективный видео кодек (High Efficiency Video Coding (HEVC)), видео кодек, известный также как кодек H 265, который сжимает сильнее в более чем в два раза, чем лучший видео кодек для Blu-ray.

Я бы назвал его просто — H 265, потому что это звучит круто, но его полное имя — High Efficiency Video Coding (HEVC). Это новый преемник Advanced Video Coding (AVC), кодек, также известный как H.264, который является одной из основных схем сжатия, используемых Blu-ray.

Идея HEVC заключается в том, чтобы предложить тот же уровень качества изображения, что и AVC, но с улучшенным сжатием, поэтому видео файл, сжатый с помощью этого кодека, будет в два раза меньше. Это важно, для вещания в формате 4K / Ultra HD (интернет и спутник), 4K Blu-ray и для других целей.

Но достаточно ли хорошо он в этом отношении, как он работает?

Сжатие (хорошее, плохое, с потерями)

Объем необработанных данных, выходящих из профессиональной HD-камеры, является огромным. Нет возможности удобно доставить его в ваш дом. Вместо этого видео сжимается, чтобы уменьшить объем данных в более управляемую форму.

Есть много способов сделать это, одним из самых простых является снижение качества. В некоторых случаях это нормально. Подумайте о видео на YouTube с низким качеством. Не очень, правда? Часто это связано с тем, что видео сильно сжато (до или во время загрузки).

Сильное сжатие при помощи различных кодеков может быть технически одинаковым, но в зависимости от кодека, изображение может казаться более мягким, шумным или иметь странные отвлекающие артефакты (как показано выше).

Но это не самая хорошая идея, если нужно сохранить намерение режиссера или показать свой новеньки 77-дюймовый телек.

Таким образом, другой вариант — использовать лучшее сжатие. В этом случае вы можете в основном думать о «лучшем» сжатии как «о более умном» сжатии. Он берет тот же оригинал (видео) и находит лучшие способы уменьшить количество данных, не жертвуя качеством. Каждые несколько лет вычислительная мощность передачи улучшилась настолько, что позволяет использовать более интенсивные алгоритмы сжатия процессора, а также сжимать данные без ухудшения качества.

Это различие между «большим» сжатием и «лучшим» сжатием важно, так как на самом деле термины не являются взаимозаменяемыми в этом контексте. Вы можете уменьшить объем данных, необходимых для сигнала, либо путем сжатия и ухудшения изображения, либо с помощью более эффективной компрессии («лучшего» сжатия).

Позвольте мне сказать это так. Скажите, что у вас есть бушель из яблок. Вам нужно поместить 100 яблок внутрь. Вы можете сделать это с большим сжатием (сокращение яблок до пюре) или с лучшим сжатием (поиск лучшего способа сделать их целыми, но при этом, уменьшить объем занимаемого места).

Большее сжатия: яблочное пюре
Лучшее сжатие: больше яблок, в одном и том же пространстве.

Как вы можете видеть из этого восхитительного примера, «более» сжатие легче сделать, в то время как «лучшее» сжатие требует более продуманных и / или лучших технологий.

Кодек H.265

Поток данных, в 4K видео, значительно сильнее чем в HD видео. В то время как большинство из нас еще только привыкало к идее преимущества кодека H.264 по сравнению с MPEG-2, Группа Motion Picture Experts Group и International Telecommunication Union’s Telecommunication Standardization Sector (ITU-T), уже начали работу над следующим поколением сжатия видео.

Не желая делать небольшие, косметические улучшения, всякий раз, когда вводится новый стандарт сжатия, это должно быть значительным изменением. При каждом переходе на новый стандарт, либо объем видео становится в два раза меньше при том же качестве, либо более высокое качество изображения про том же объеме.

Как удалось этого достичь? Во многом благодаря расширению использования AVC (и других методов сжатия).

Во-первых, новый кодек сразу просматривает несколько кадров, чтобы увидеть, что в кадре не меняется. В большинстве сцен в телешоу или фильме, подавляющее большинство кадров не сильно меняется. Подумайте о сцене с кем-то разговаривающим. В кадре в основном голова. Фон не сильно изменится для многих кадров. В этом отношении большинство пикселей, составляющих лицо, вероятно, не будут сильно меняться (кроме губ, конечно). Поэтому вместо того, чтобы кодировать каждый пиксель из каждого кадра, кодируется начальный кадр, а затем после этого кодируются (в основном) только изменения.

Затем HEVC расширяет размер области, на которую смотрят эти изменения. Большие и меньшие «блоки» существенно, что обеспечивает дополнительную эффективность. Они могут быть больше, меньше и различной формы в HEVC, чем в предыдущих кодеках. Более крупные блоки, например, оказались более эффективными.

Слева — макроблокирование по AVC / H.264. Как вы можете видеть, справа гораздо больше гибкости, не говоря уже о больших размерах, для кодировщика HEVC / H.265.

Затем были улучшены другие вещи, такие как компенсация движения, пространственное предсказание и т. Д. Все это было бы сделано в AVC или даже раньше, но это требовало большей вычислительной мощности, чем это было в то время экономически целесообразно.

На этапе разработки алгоритм сжатия объективно проверяется на эффективность его исходного видео. Также проверяется и субъективно, профессионалами видео, сравнивающими различные методы сжатия в «слепом» тесте, где они не знают, какой именно метод перед ними. Сравнение человеком, имеет решающее значение. Просто потому, что компьютер говорит, что один уровень сжатия лучше, чем другой, не означает, что он выглядит лучше другого.

Поскольку H.265 работает намного интенсивнее, не ожидайте простого обновления прошивки, чтобы заставить ваше устройство декодировать его. На самом деле, это часть проблемы. Вам нужен аппаратный декодер. Ваш телевизор или медиа проигрывателя изначально должен иметь декодер, прошивкой тут не обойтись. Может ли ПК высокого класса декодировать его с помощью программного обеспечения? Может быть.

Достаточно ли этого?

Ну, технически да, но с большой оговоркой. Как и AVC (и другие стандарты сжатия), H.265 настраивается в зависимости от требуемой пропускной способности. Хотите 4K на низкоскоростном интернете? Нет проблем; увеличьте степень сжатия (помните яблочный соус?). Хотите лучшее качество изображения? Нет проблем; уменьшите степень сжатия.

Хотя эта схема обеспечивает гибкость, это также означает, что «4K» и «UHD» не обязательно гарантируют лучшее качество изображения, чем сегодня, «1080p» или «HD». Очень сжатый сигнал 4K во многих отношениях выглядел хуже, чем менее сильно сжатый сигнал HD.

Другими словами, потоковая передача 4K может выглядеть хуже, чем текущий 1080p Blu-ray, в зависимости от того, сколько используется сжатие

И хотя скорость обработки на всех устройствах соответствует закону Мура, пропускная способность интернета ограничена.

Еще одно преимущество

В то время как большинство потенциальных преимуществ HEVC сосредоточены на 4K, его лучшее сжатие обеспечивает преимущества для HD. Более низкая пропускная способность с HD означает, что больше людей может получить HD. Люди, у которых низкая скорость интернета, с новым кодеком смогут смотреть HD видео. Если у вас тариф с оплатой за мегабайты, то более низкие скорости передачи данных также означают более дешевый просмотр HD.

Чем смотреть HEVC.

Понятно, сразу возникает вопрос, как смотреть HEVC. Есть несколько решений, в зависимости от того, что у вас есть.

HEVC Video Extension

Если у вас ПК, и стоит Windows 10, то вы можете воспользоваться приложением, которое выпустила компания Microsoft. HEVC Video Extension — приложение, позволяющее смотреть видео в формате HEVC на компьютерах. Однако, стоит заметить, что для того, чтобы это приложение работало, у вас должен быть довольно мощный компьютер, с процессорами Intel седьмого поколения. Ну и сама операционная система, должна быть Windows 10.

Если ваш ПК отвечает этим требованиям, то это расширение вы можете получить при обновлении Windows. Но если вы не стали обновлять свою ОС, но хотите смотреть фильмы в формате HEVC, то вы можете скачать приложения с официального сайта Microsoft.

HEVC Video Extension в магазине приложений Microsoft

Проигрыватель для HEVC.

Если же у вас либо другая ОС, например Windows 7, или просто ваш компьютер не столь мощный, то вы можете скачать плейер, с поддержкой HEVC, например WindowsPlayer. Данный плейер, вы можете скачать с официального сайта программы.

Проигрыватель WindowsPlayer для воспроизведения файлов HEVC

Заключение

Начните искать HEVC (или H.265) в качестве позиции на телевизорах, проигрывателях Blu-ray и других медиаплеерах в будущем. Почти все основные модели начиная с моделей 2014 года выпуска включают необходимый аппаратный декодер, хотя лучше сразу убедится, что он действительно есть, чем потом жалеть о покупке.

Было много ворчаний во время перехода на H.264 / AVC при появлении Blu-ray. Теперь тоже самое происходит и появлением HEVC. Но более низкие скорости передачи данных при сохранении качества — это хорошо для всех.

Что такое H.265, и почему это лучше, чем H.264?

Известный как High Efficiency Video Coding (HVEC) и MPEG-H Part 2, H.265 является стандартом для сжатия видео, разработанный для новейших поколений видео с высоким разрешением. Он является преемником широко используемого кодер-декодера H.264 (также называемого AVC или MPEG-4 Part 10) и предлагает некоторые существенные улучшения по сравнению с нынешней схемой сжатия. H.265 был разработан Совместной Коллективной Группой по Кодированию Видео (JCT-VC), группой экспертов по кодированию видео, которые начали работать над стандартом сжатия еще в 2010 году.

1. Почему H.265 лучше, чем H.264?
2. Лучшее сжатие
3. Улучшенное предсказание внутрикадрового движения
4. Улучшенное внутрикадровое прогнозирование

Почему H.265 лучше, чем H.264?

Кодек H.265 предлагает некоторые существенные улучшения по отношению к кодеку H.264, который был впервые разработан в туманные дни 2003 года. Есть очень много улучшений, которые можно рассмотреть, но здесь рассмотрены основные моменты для потребителей.

Лучшее сжатие

H.265 предлагает значительно улучшенное сжатие по сравнению с H.264. Новый кодек может сделать, почти вдвое, большее сжатие, чем его предшественник. С H.265 видео, с таким же визуальным качеством, занимало бы лишь половину памяти. В качестве альтернативы, видео с одинаковым размером файла и скоростью передачи битов, может быть значительно лучше. Часть этого улучшения связана с увеличением размера макроблока. H.264 позволяет использовать только макроблоки размером 16 x 16 пикселей, которые слишком малы, чтобы быть действительно эффективными в видео с более высоким разрешением. H.265 обеспечивает макроблоки 64 x 64 пикселя (теперь они называются единицами дерева кодирования или CTU), что позволяет повысить эффективность кодирования при всех разрешениях.

Улучшенное предсказание внутрикадрового движения

Сжатие видео зависит от предсказания движения между кадрами. Когда в пикселе нет изменений, видеокодек может сэкономить место, ссылаясь на него, а не воспроизводить его. Таким образом, улучшенное предсказание движения означает улучшенный размер файла и качество сжатия. Наряду с улучшенными стандартами сжатия в H.265 мы также находим значительные улучшения в прогнозировании движения и компенсации.

Улучшенное внутрикадровое прогнозирование

Сжатие видео также выигрывает от анализа «движения» в отдельных кадрах, что позволяет сжимать отдельные кадры видео более эффективно. Это может быть достигнуто путем описания пикселей математической функцией, а не фактическими значениями пикселей. Функция занимает меньше места, чем пиксельные данные, уменьшая размер файла. Однако кодек должен поддерживать достаточно продвинутую математическую функцию, чтобы этот метод был действительно полезным. Функция внутрикадрового предсказания H.265 гораздо более подробна, чем H.264, она допускает 33 направления движения по девяти направлениям H.264.

Параллельная обработка

В H.265 используются плитки и части, которые могут быть декодированы независимо от остальной части кадра. Это означает, что процесс декодирования можно разделить на несколько параллельных потоковых процессов, используя более эффективные возможности декодирования, на современных многоядерных процессорах. С повышением разрешения видео, такая улучшенная эффективность необходима, чтобы декодировать видео с контролируемым темпом на более низком оборудовании.

Более высокий максимальный размер кадра

Мир получает более высокое разрешение, и H.265 это поддерживает. С H.265 видео можно кодировать до 8K UHD или 8192 пикселей × 4320 пикселей. В настоящее время только несколько камер могут выпускать 8K видео, и очень немногие мониторы могут отображать такое разрешение. Но так же, как HD является сегодняшним стандартом, мы можем ожидать, что 4K и, в конечном итоге, 8K поднимется до такого же уровня внимания.

Поддержка оборудования

Кодек H.265 специально поддерживается нынешним поколением процессоров Intel. Линия процессоров Kaby Lake содержит специальные наборы инструкций для кодирования и декодирования видео H.265, как и для будущих поколений. Это дает кодеку большую выгоду от скорости и согласованности по сравнению с другими видео-кодеками высокого разрешения. Учитывая популярность и техническое превосходство кодека H.264, неудивительно, что Intel предпочла бы отказаться от своего оборудования. Конечно, это не ограничивает использование H.265 процессорами Kaby Lake, но это означает, что компьютеры, использующие чипы Kaby Lake, будут более гибко воспроизводить видео H.265. И учитывая, что вычислительные накладные расходы, необходимые для кодирования и декодирования видео высокого разрешения H.265 довольно значительны, это может означать существенное различие между версиями H.265, поддерживаемыми аппаратным и программным обеспечением.

Вывод: где найти H.265?

H.265 по-прежнему менее распространен, чем H.264, но он быстро набирает значимость на рынке. Новая операционная система Apple iPhone и iPad, iOS 11, сохраняет все видеофайлы в H.265. Новое поколение MacBook Pro включает аппаратную поддержку Kaby Lake для декодирования кодека. Формат видео также будет использоваться в веб-браузере Apple tvOS и Safari для потокового видео.

Только в прошлом месяце Microsoft выпустила бесплатное расширение для Windows 10, которое добавляет поддержку декодирования видео H.265. Содержимое 4K Netflix транслируется кодеком H.265 на поддерживаемое оборудование. С другой стороны, YouTube не использует H.265, вместо этого выбирает свою конкурирующую схему сжатия VP9.

Но в ближайшие годы, мы, скорее всего, увидим, что H.265, со своей высокой эффективность, будет доминировать на рынке.

Стандарт кодирования видео H.265

Основные цели, которые преследуются при разработке новых поколений видеокодеков, остаются неизменны, хотя и противоречивы. Это повышение степени компрессии оцифрованного видеопотока (снижение битрейта) при сохранении качества его декодированной версии (возможно, за счет более сложной обработки), повышение устойчивости к потерям при передаче мультимедийных данных, уменьшение задержки для приложений, работающих в реальном времени (видеочаты, видеоконференции, системы телеприсутствия, системы безопасности и др.), снижение ресурсопотребления при видеообработке. Помимо этих целей в HEVC акцент сделан на высокое разрешение (HD формат 4k x 2k или 8k x 4k пикселов) и на архитектуры с параллельной обработкой.

Концепция HEVC базируется на хорошо отработанном подходе: сокращение пространственной избыточности в отдельном (ссылочном или разностном) кадре на основе intra-кодирования и сокращение временной избыточности в соседних кадрах (inter-кодирования) на основе оценки движения в кадре и его компенсации. Однако здесь сделан следующий шаг в адаптации параметров кодека и расширении диапазонов их изменения (от переменных размеров макроблоков и их древовидной структуры до фильтров в цепи обратной связи и деблокирующего фильтра, поддерживающего параллельную обработку). Иерархия видеокодирования включает профайлы, слои и уровни, которые могут в будущем наращиваться с учетом особенностей использования видеокодека и требований к нему (например, при развитии его масштабируемой версии SVC). Стандарт Н.265 также обогащает цветопредставление, включая субдескритизацию цветовых (хроматических) компонент 4:2:2 и 4:4:4 (помимо 4:2:0).

SPIRIT о новом ITU-T стандарте видеокодирования H.265 – «перспективный, но пока ресурсоемкий»

В феврале 2013года российская компания SPIRIT сообщила о результатах своего предварительного анализа нового стандарта высокоэффективного кодирования видео HEVC (High Efficiency Video Coding). Стандарт, известный как ITU-T Recommendation H. 265 или MPEG-H Part 2 (ISO/IEC 23008-2), был принят в конце января 2012 г. Международным Союзом Электросвязи (ITU-T) и Международной Организацией по Стандартизации (ISO).

Оценка новых возможностей, которые предоставляет рекомендация Н.265, требует тестирования при разных сочетаниях параметров нового видеокодека для разнообразных приложений. Первые такие оценки уже получены и они говорят, что основная цель – эффективное кодирование – достигнута. Для некоторых сценариев с HD качеством видео коэффициент сжатия может быть в 1.5 и даже 2 раза больше, по сравнению с Н.264 AVC кодеком. Однако такая эффективность кодирования обеспечивается за счет существенно больших вычислительных затрат.

Стандарт Н.265 представляет собой дальнейшую эволюцию линейки Н.26х-кодеков, широко используемых в различных приложениях — от цифрового ТВ и видеонаблюдения до видеоконференций в интернете и широкополосных сетях связи, включая мобильные IP-сети. Среди разработчиков приложений и сервисов популярен видеокодек H.264/MPEG-4 AVC и его масштабируемая версия SVC, реализованные, в том числе, на разных платформах в движках компании SPIRIT.

Разработчики ставят перед кодеком H.265 и его альтернативами, как и перед их предшественниками, задачу завоевать внимание и доверие производителей, обслуживающих массовый рынок «развлекательных» приложений процессоров для мобильных телефонов и другого телекоммуникационного оборудования. В этот рынок входят, например телевизионная и видеотехника, мобильное потоковое видео и т.п. Массовый рынок «развлекательных» приложений обладает огромными объемами продаж, что в случае успеха превращает соответствующий кодек в стандарт де-факто.

В отличие от коммуникационных приложений и сервисов, где требуется высокая эффективность и производительность для кодирования исходящего видеопотока и декодирования входящего, для «развлекательного» видео-сегмента достаточно высокой производительности только декодирования (вещание и просмотр, без обеспечения интерактива). Пока H.265 страдает с точки зрения обеспечения интерактивных коммуникационных приложений и сервисов из-за недостаточной оптимизацией программного кода. А с учетом первоочередных рыночных задач, прогнозируемый вектор его развития на ближайшее время лежит в плоскости оптимизации декодера.

Как и ранее, для обеспечения совместимости с оборудованием связи, операторы скорее предпочтут платить патентные отчисления за стандартный кодек Н.265, чем приобретать не стандартизированные продукты Google, тем самым попадая в зависимость от IT-гиганта, расширяющего свое присутствие на телекоммуникационном рынке.

«На рынке видеокодеков присутствуют, по крайней мере, два конкурирующих подхода, за которыми мы внимательно наблюдаем», – прокомментировал Свириденко Андрей, председатель правления компании SPIRIT. – «Наша стратегия – поддерживать все стандарты де-факто, но не ранее чем они реально становятся популярными. Мы успешно интегрировали и в свои движки, и в VideoMost стандарты видеокодеков Н.264 АVС, Н.264 SVC, и VP8 компании Google, поддержав большинство популярных платформ. Какой из новых кодеков будет первым поддержан компанией SPIRIT, зависит не от декларируемых разработчиками соответствующего кодека отдельных технических данных, а от реально достижимого с их помощью совокупного улучшения потребительских характеристик, которые мы сможем обеспечить пользователям наших программных продуктов. Среди этих характеристик не только качество видео, но и продолжительность жизни батареи мобильного устройства, а также совместимость с продуктами основных производителей».

H.265 vs H.264 сравнение форматов видео. Что такое HEVC и AVC

Опубликовано admin в 24 октября, 2019 24 октября, 2019

H.265 vs H.264 – сравнение современных форматов сжатия видео.

H.265 (HEVC), в отличии от H.264 (AVC), становится наиболее часто используемым форматом для сжатия видео и записи контента 4K / 8K UHD, не говоря уже о видео HD / SD. Увеличение количества видео 4K и 8K бросает вызов текущему стандарту сжатия H.264, поскольку ему больше не удается кодировать видео Ultra HD с удовлетворительной скоростью передачи данных, чем контент HD.

Вследствие этого, стандарт сжатия видео HEVC следующего поколения получает преимущество над AVC благодаря лучшей эффективности сжатия. Это позволяет на 50% снизить скорость передачи, но обеспечивает такое же качество видео.

Этот пост показывает различия между двумя стандартами, основанные на размере файла, использовании полосы пропускания, скорости передачи данных, качестве и совместимости.

Что такое H.265 (HEVC)?

H.265 также называется высокоэффективным кодированием видео (HEVC). Данный формат в два раза более эффективен, чем H.264 при кодировании. Он вдвое снижает скорость передачи при том же уровне качества по сравнению со своим предшественником. Предназначен для дисплеев HDTV следующего поколения и систем захвата контента, которые имеют прогрессивную частоту кадров и разрешение, а также улучшенное качество изображения с точки зрения уровня шума, цветовых пространств и динамического диапазона.

Что такое H.264 (AVC)?

H.264 или MPEG-4 AVC – это формат кодирования видео, который в настоящее время является одним из наиболее часто используемых для сжатия и доставки видеоконтента. AVC экономит битрейт на 50% и более по сравнению с его предшественником MPEG-2. Имеет более широкий спектр приложений, охватывающих все сжатое видео, начиная от потоковых приложений с низким битрейтом (YouTube, iTunes, Vimeo, Facebook, Instagram) для различных передач HDTV по наземному, кабельному и спутниковому телевидению. Он также широко используется для дисков Blu-ray, DVD, IP-сетей и приложений для цифрового кино с кодированием, практически без потерь.

Сравнение форматов сжатия видео

Эффективность сжатия

H.265 отличается от H.264 эффективностью сжатия. HEVC удваивает эффективность кодирования по сравнению со своим предшественником. Это означает, что кодек H.265 экономит около 50% битрейта при том же качестве кодирования. В частности, среднее уменьшение битов для H.265 составляет 64% при 4K UHD, 62% при 1080p, 56% при 720p и 52% при 480p. Таким образом, если загрузить фильм в H.265 и воспроизвести его на устройстве iPhone Android, то будет сохранено 50% памяти мобильного устройства. И качество фильма не пострадает!

Сравнение форматов видео и эффективность сжатия

Полоса пропускания

H.265 превосходит H.264 и в отношении использования полосы пропускания. Поскольку алгоритм HEVC использует эффективное кодирование, он обещает приблизительно 40-50% уменьшения полосы пропускания передачи, необходимой для сжатия видео (например, в формате 720p), с тем же качеством. Как правило, для потоковой передачи 4K H264 (AVC) требуется полоса пропускания 32 Мбит / с, а для передачи видео 4K HEVC – всего 15 Мбит / с. Таким образом, можно наслаждаться 4k видео без проблем даже при перегруженном сетевом соединении.

H.264 и H.265 – полоса пропускания

Качество видео

Большая разница между рассматриваемыми кодеками заключается в качестве видео при одинаковой скорости передачи данных. В AVC границы областей блока, вероятно, будут искажены, потому что каждый макроблок является фиксированным, а данные независимы друг от друга. В то время как H.265 предлагает более четкие детали на гранях и сглаживает градиентные области с меньшим количеством артефактов.

Таким образом, H.265 лучше, чем H.264, когда речь идет о сжатии видео с лучшим качеством изображения.

Размер файла

Высокая степень сжатия также тесно связана с требованием цифрового хранения видеопотоков и передачи. Уменьшенная пропускная способность приводит к уменьшению размера файла. Тесты показывает, что видео, закодированное с помощью H.264, в 1-3 раза больше, чем H.265. Это выгодно для хранения информации на жестком диске или устройствах с ограниченным пространством хранения, необходимого для размещения видеоданных. В этом отношении большое преимущество H.265 перед H.264.

H.265 vs H.264 сравнение форматов – размер файла

Совместимость форматов

Ничто не совершенно. Так же, как и HEVC. Все, сказанное выше, является преимуществом HEVC перед H264. Но есть и недостаток – плохая совместимость. В настоящее время новый формат далеко не так популярен, как H264. Современные устройства и платформы, поддерживающие кодек H264, составляют 99%. Поддержка кодека H265, может составлять около 30-40%.

Преимущества и недостатки

H.265 имеет много преимуществ перед H.264. Например, он поддерживает до 8K UHDTV (разрешением, максимум 8192 × 4320), скорость передачи данных составляет несколько ГБ / с, а размер файла вдвое меньше, и это с лучшим качеством! H.265 имеет большое влияние на увеличение спроса и продажи экранов 4К, предлагая более высокое качество видео даже в сети с ограниченной пропускной способностью.

Но есть и обратная сторона. HEVC требует больше времени для кодирования по сравнению с AVC. Во-вторых, поскольку перспективный кодек, который сейчас широко не используется, просмотр видео H.265 не так прост. Поэтому преобразование H.265 в H.264 по-прежнему очень востребовано в наши дни.

Пишите в комментариях ниже какую информацию добавить или убрать для форматов сжатия видео – H.264 (AVC) vs H.265 (HEVC). Открыт для предложений по оформлению и наполнению страницы.