Что такое видео HEVC H.265 и почему оно так важно для фильмов 4K?
4K - следующая большая вещь в телевизорах, и видео 4K начинают появляться везде. Но видео 4K занимает тонну пространства, что затрудняет его загрузку и потоковую передачу в наилучшем возможном качестве. К счастью, одна технология меняет это, и она известна как высокоэффективное кодирование видео (HEVC) или H.265.
Требуется некоторое время, чтобы эта новая технология стала повсеместной, но это происходит: 4K UHD Blu-ray используют HEVC, VLC 3.0 делает видео HEVC и 4K более доступными для просмотра на вашем ПК, а iPhone может даже сохранять записанное видео в HEVC для экономии места на диске. пространство. Но как это работает, и почему это так важно для видео 4K?
Текущий стандарт: AVC / H.264
Когда вы смотрите диск Blu-ray, видео YouTube или фильм из iTunes, он не идентичен исходному необработанному видео, которое выходит из комнаты редактирования. Чтобы поместить этот фильм на диск Blu-ray или сделать его достаточно маленьким для удобной загрузки из Интернета, фильм должен быть сжатый.
Расширенное кодирование видео, также известное как AVC или H.264, является лучшим стандартом для сжатия видео в широком распространении, и есть несколько различных методов, которые он использует, чтобы попытаться уменьшить размер файла вашего видео.
Например, в любом данном кадре он может искать области, которые в основном имеют одинаковый цвет. Возьмите этот кадр со мной и моим сыном - большая часть неба одного цвета, поэтому алгоритм сжатия может разбить изображение на куски, называемые «макроблоками», и сказать «эй, вместо того, чтобы запоминать цвет каждого». пиксель, мы можем просто сказать, что все эти фрагменты в верхней части имеют одинаковый синий цвет ». Это намного эффективнее, чем сохранение цвета каждого отдельного пикселя, что уменьшает размер файла конечного кадра. В видео это называется внутрикадровое сжатие-сжатие данных отдельного кадра.
AVC также использует межкадровое сжатие, который смотрит на несколько кадров и отмечает, какие части кадра меняются, а какие нет. Возьми этот выстрел из Капитан Америка: гражданская война. Фон не сильно меняется - большая часть различий между кадрами заключается в лице и теле Железного Человека. Таким образом, алгоритм сжатия может разбить кадр на те же самые части макроблока и сказать «знаете что? Эти фрагменты не меняются на 100 кадров, поэтому давайте просто отобразим их снова вместо того, чтобы сохранять все изображение 100 раз ». Это может значительно уменьшить размер файла.
Это всего лишь два упрощенных примера методов, которые использует AVC / H.264, но вы поняли идею. Все дело в том, чтобы сделать видеофайл более эффективным без ущерба для качества. (Конечно, любое видео будет терять качество, если вы будете слишком сильно его сжимать, но чем умнее эти методы, тем больше вы сможете сжать видео, прежде чем доберетесь до этой точки.)
HEVC / H.265 сжимает видео более эффективно, идеально подходит для видео 4K
Высокоэффективное кодирование видео, также известное как HEVC или H.265, является следующим шагом в этой эволюции. Он основан на множестве методов, используемых в AVC / H.264, чтобы сделать сжатие видео еще более эффективным.
Например, когда AVC просматривает несколько кадров на предмет изменений, например Капитан Америка Пример выше - эти «куски» макроблока могут иметь несколько различных форм и размеров, максимум до 16 пикселей на 16 пикселей. С помощью HEVC эти чанки могут иметь размер до 64 × 64, что намного больше, чем 16 × 16, что означает, что алгоритм может запоминать меньше чанков, уменьшая таким образом размер всего видео..
Вы можете увидеть более техническое объяснение этой техники в этом отличном видео от HandyAndy Tech Tips:
Опять же, в HEVC происходят и другие вещи, но это одно из самых больших улучшений - и когда все сказано и сделано, HEVC может сжимать видео вдвое больше, чем AVC с тем же уровнем качества. Это особенно важно для видео 4K, которое занимает много места благодаря AVC. HEVC делает видео 4K намного проще для потоковой передачи, загрузки или копирования на жесткий диск.
Уловка: HEVC медленен без аппаратного ускорения декодирования
HEVC был утвержденным стандартом с 2013 года, так почему бы не использовать его для всех видео уже?
Эти алгоритмы сжатия являются сложными - требуется очень много математики, чтобы понять это на лету во время воспроизведения видео. Есть два основных способа, которыми компьютер может декодировать это видео: программное декодирование, при котором он использует процессор вашего компьютера для выполнения математических операций, или аппаратное декодирование, при котором он передает нагрузку на вашу видеокарту (или встроенный графический чип на вашем компьютере). ЦПУ). Графическая карта намного эффективнее, если она имеет встроенную поддержку кодека видео, которое вы пытаетесь воспроизвести.
Таким образом, хотя многие ПК и программы могут попытка Чтобы воспроизвести видео HEVC, оно может заикаться или быть очень медленным без аппаратного декодирования. Таким образом, HEVC не принесет вам пользы, если у вас нет видеокарты и видеоплеера, которые поддерживают аппаратное декодирование HEVC..
Это не проблема для автономных воспроизводящих устройств - проигрыватели Blu-ray 4K, в том числе Xbox One, созданы с учетом требований HEVC. Но когда дело доходит до воспроизведения видео HEVC на вашем компьютере, все становится сложнее. Вашему компьютеру потребуется одно из следующих аппаратных средств для аппаратного декодирования видео HEVC:
- Процессоры Intel 6-го поколения «Skylake» или более новые
- AMD Cariszo 6-го поколения или более новые APU
- Графические карты NVIDIA GeForce GTX 950, 960 или новее
- Видеокарты AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano или более новые
Вам также нужно будет использовать операционную систему и видеоплеер, который поддерживает не только видео HEVC, но и аппаратное декодирование HEVC, и на данный момент это немного неаккуратно. Многие игроки все еще добавляют поддержку аппаратного декодирования HEVC, и в некоторых случаях он может работать только с определенными чипами из списка выше. На момент написания этой статьи VLC 3.0, Kodi 17 и Plex Media Server 1.10 все поддерживают некоторую форму аппаратного декодирования HEVC, по крайней мере для определенных карт. Возможно, вам придется включить аппаратное ускорение в выбранном плеере, чтобы он работал правильно, хотя.
Со временем все больше компьютеров смогут обрабатывать видео такого типа, и все больше игроков будут поддерживать его более широко, как они это делают с AVC / H.264 сейчас. Может потребоваться некоторое время, чтобы он стал вездесущим, и до этого вам придется хранить видео 4K в формате AVC / H.264 с гигантскими размерами файлов (или сжимать его больше и терять качество изображения). Но чем больше будет широко поддерживаться HEVC / H.265, тем лучше будет видео.
Изображение предоставлено: alphaspirit / Shutterstock.com