Какво е HEVC H.265 видео, и защо е толкова важно за филми 4K?

4K е следващото голямо нещо в телевизорите, а 4K видеоклиповете започват да се появяват навсякъде. Но 4K видеото отнема много пространство, което го прави трудно да се изтеглят и предават в най-доброто възможно качество. За щастие, една технология променя това и е известно като високоефективно видео кодиране (HEVC) или H.265.

Отнема известно време, докато тази нова технология стане вездесъща, но това се случва - 4K UHD Blu-ray използва HEVC, VLC 3.0 прави HEVC и 4K видеоклипове по-гледани на вашия компютър, а iPhone може дори да запази записаното видео в HEVC, за да спести памет пространство. Но как работи и защо е толкова важно за 4K видео?

Текущият стандарт: AVC / H.264

Когато гледате Blu-ray диск, видеоклип в YouTube или филм от iTunes, той не е идентичен с оригиналния суров видеоклип, който излиза от стаята за редактиране. За да поставите този филм на Blu-ray диск или да го направите достатъчно малък, за да го изтеглите от интернет, филмът трябва да бъде сгъстен.

Разширеното кодиране на видеоклипове, известно още като AVC или H.264, е най-добрият стандарт за компресиране на видео, което е широко разпространено и има няколко различни метода, с които се опитва да намали размера на файла на видеоклипа ви.

Например, във всеки даден кадър, той може да търси области, които са най-вече същия цвят. Вземете този кадър от мен и моя син - голяма част от небето е със същия син цвят, така че алгоритъмът за компресиране може да раздели изображението на парчета, наречени „макроблокове“ - и да кажем „хей, вместо да си спомня цвета на всеки. pixel, можем просто да кажем, че всички тези парчета по горната част са със син цвят. ”Това е много по-ефективно от запазването на цвета на всеки отделен пиксел, което намалява размера на файла на крайния кадър. Във видеоклипа това се нарича вътрешнокадрово компресиране-компресиране на данните на отделен кадър.

AVC също използва компресия между кадрите, който разглежда множество рамки и бележки кои части от рамката се променят и кои не. Вземете този изстрел Капитан Америка: Гражданска война. Фонът не се променя много - разликата между кадрите е в лицето и тялото на Iron Man. Така че алгоритъмът за компресиране може да раздели рамката на същите макроблокови парчета и да каже „знаете какво? Тези парчета не се променят за 100 кадъра, така че нека да ги покажем отново, вместо да съхраняваме цялото изображение 100 пъти. ”Това може да намали драстично размера на файла.

Това са само две прекалено опростени примери за методите, които AVC / H.264 използва, но получавате идеята. Става въпрос само за повишаване на ефективността на видеофайла, без да се нарушава качеството. (Разбира се, всеки видеоклип ще загуби качеството си, ако го компресирате прекалено много, но по-умните са тези техники, толкова повече можете да компресирате видео, преди да стигнете до тази точка.)

HEVC / H.265 компресира видеоклипове по-ефективно, идеално за 4K видео

Видеокодирането с висока ефективност, известно още като HEVC или H.265, е следващата стъпка в тази еволюция. Той изгражда много от техниките, използвани в AVC / H.264, за да направи видео компресирането още по-ефективно.

Например, когато AVC разглежда няколко кадъра за промени като например Капитан Америка Например по-горе, тези „макроблок“ „парчета“ могат да бъдат няколко различни форми и размери, до максимум 16 пиксела с 16 пиксела. С HEVC, тези парчета могат да бъдат до 64 × 64 в размер-много по-голям от 16 × 16, което означава, че алгоритъмът може да помни по-малко парчета, като по този начин намалява размера на цялостния видеоклип..

Можете да видите по-техническо обяснение на тази техника в този страхотен видеоклип от HandyAndy Tech Tips:

Отново има и други неща, които се случват в HEVC, но това е едно от най-големите подобрения - и когато всичко е казано и направено, HEVC може да компресира видеоклипове два пъти повече от AVC на същото ниво на качество. Това е особено важно за 4K видео, което заема огромно пространство с AVC. HEVC прави 4K видео много по-лесно за поточно, изтегляне или извличане на твърдия ви диск.

Уловът: HEVC е бавен без хардуерно ускорено декодиране

HEVC е одобрен стандарт от 2013 г., така че защо да не го използваме за всички видеоклипове?

Тези алгоритми за компресиране са сложни - за да се разбере това по време на движение по време на възпроизвеждане на видео, е нужна много математика. Има два основни начина, по които компютърът може да декодира този видеоклип: софтуерно декодиране, в което използва процесора на компютъра, за да направи това математическо или хардуерно декодиране, в което прехвърля товара на вашата графична карта (или вградения графичен чип на вашия ПРОЦЕСОР). Графичната карта е много по-ефективна, стига да има вградена поддръжка за кодека на видеото, което се опитвате да възпроизведете.

Така че, докато много компютри и програми могат опит за да възпроизведете HEVC видео, може да заеква или да е много бавно без декодиране на хардуера. Така че, HEVC не ви прави много добре, освен ако не разполагате с графична карта и видео плейър, които поддържат HEVC хардуерно декодиране.

Това не е проблем за самостоятелни устройства за възпроизвеждане - 4K Blu-ray плейъри, включително този в Xbox One, са изградени с HEVC. Но когато става въпрос за възпроизвеждане на HEVC видеоклипове на вашия компютър, нещата стават по-строги. Компютърът ви ще се нуждае от един от следните елементи на хардуера, за да декодира хардуер HEVC видеоклип:

Intel Skylake от 6-то поколение или по-нови процесори
AMD 6-то поколение "Carizzo" или по-нови APU
NVIDIA GeForce GTX 950, 960 или по-нови графични карти
AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano или по-нови графични карти

Вие също ще трябва да използвате операционна система и видео плейър, който поддържа не само HEVC видео, но и HEVC хардуерно декодиране - и това е малко петна в момента. Много играчи все още добавят поддръжка за хардуерно декодиране HEVC, а в някои случаи може да работи само с определени чипове от списъка по-горе. По време на това писание, VLC 3.0, Kodi 17 и Plex Media Server 1.10 поддържат някаква форма на хардуерно декодиране HEVC, поне за някои карти. Може обаче да се наложи да разрешите хардуерното ускорение в избрания от вас плейър да работи правилно.

С течение на времето повече компютри ще могат да се справят с този вид видео и повече играчи ще го поддържат по-широко - точно както правят с AVC / H.264 сега. Може да отнеме известно време, докато стане вездесъщ, и дотогава ще трябва да съхранявате вашите 4K видеоклипове в AVC / H.264 при големи размери на файлове (или да ги компресирате повече и да загубите качеството на изображението). Но колкото повече се поддържа HEVC / H.265, толкова по-добро видео ще се получи.

Снимка: alphaspirit / Shutterstock.com