Wat is HEVC H.265-video en waarom is het zo belangrijk voor 4K-films?

4K is het volgende grote ding op tv's, en 4K-video's beginnen overal op te duiken. Maar 4K-video neemt een hoop ruimte in beslag, waardoor het moeilijk is om de best mogelijke kwaliteit te downloaden en te streamen. Gelukkig verandert één technologie dat, en het staat bekend als High Efficiency Video Coding (HEVC) of H.265.

Het duurt even voordat deze nieuwe technologie alomtegenwoordig is, maar het gebeurt - 4K UHD Blu-rays gebruiken HEVC, VLC 3.0 maakt HEVC- en 4K-video's beter waarneembaar op je pc en de iPhone kan zelfs opgenomen video opslaan in HEVC om opslag te besparen ruimte. Maar hoe werkt het en waarom is het zo belangrijk voor 4K-video??

De huidige standaard: AVC / H.264

Wanneer u een Blu-ray-schijf, een YouTube-video of een film van iTunes bekijkt, is deze niet identiek aan de oorspronkelijke onbewerkte video die uit de bewerkingsruimte komt. Om die film op een Blu-ray-schijf te passen of deze klein genoeg te maken om gemakkelijk van het web te downloaden, moet de film worden gecomprimeerde.

Advanced Video Coding, ook bekend als AVC of H.264, is de beste standaard voor videocompressie in wijdverbreide toepassingen en er zijn een paar verschillende methoden die worden gebruikt om de bestandsgrootte van uw video te verkleinen.

In een bepaald frame kan het bijvoorbeeld naar gebieden zoeken die meestal dezelfde kleur hebben. Neem dit stilstaande beeld van mij en mijn zoon - veel van de lucht is dezelfde kleur blauw, dus het compressiealgoritme kan het beeld opsplitsen in brokken - de zogenaamde "macroblokken" - en zeggen "hey" in plaats van de kleur van elk te onthouden pixel, we kunnen alleen maar zeggen dat al deze chunks aan de bovenkant dezelfde kleur blauw hebben. "Dat is een stuk efficiënter dan het opslaan van de kleur van elke afzonderlijke pixel, waardoor de bestandsgrootte van het laatste frame afneemt. In video wordt dit genoemd intra-frame compressie-het comprimeren van de gegevens van een individueel frame.

AVC gebruikt ook interframe-compressie, die kijkt naar meerdere frames en notities welke delen van het frame veranderen - en welke niet. Neem deze foto van Captain America: Civil War. De achtergrond verandert niet veel, het meeste verschil tussen frames zit in het gezicht en lichaam van Iron Man. Dus het compressie-algoritme kan het frame opsplitsen in diezelfde macroblok-chunks en zeggen: "Weet je wat? Deze chunks veranderen niet voor 100 frames, dus laten we ze gewoon opnieuw weergeven in plaats van de hele afbeelding 100 keer op te slaan. "Dit kan de bestandsgrootte dramatisch verminderen.

Dit zijn slechts twee over-vereenvoudigde voorbeelden van de methoden die AVC / H.264 gebruikt, maar u begrijpt het wel. Het gaat erom het videobestand efficiënter te maken zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit. (Natuurlijk verliest elke video kwaliteit als je hem te veel comprimeert, maar hoe slimmer deze technieken zijn, hoe meer je een video kunt comprimeren voordat je zover bent.)

HEVC / H.265 comprimeert video's efficiënter, perfect voor 4K-video

High Efficiency Video Coding, ook bekend als HEVC of H.265, is de volgende stap in deze evolutie. Het bouwt veel van de technieken af die in AVC / H.264 worden gebruikt om videocompressie nog efficiënter te maken.

Wanneer AVC bijvoorbeeld naar meerdere frames kijkt voor wijzigingen, zoals de Kapitein Amerika voorbeeld hierboven - die macroblok "brokken" kunnen een paar verschillende vormen en grootten hebben, tot een maximum van 16 bij 16 pixels. Met HEVC kunnen die chunks tot 64 × 64 in grootte zijn - veel groter dan 16 × 16, wat betekent dat het algoritme minder chunks kan onthouden, waardoor de omvang van de totale video afneemt.

Je kunt een meer technische uitleg van deze techniek zien in deze geweldige video van HandyAndy Tech Tips:

Nogmaals, er zijn andere dingen gaande in HEVC, maar dat is een van de grootste verbeteringen - en wanneer alles is gezegd en gedaan, kan HEVC video's twee keer zo veel comprimeren als AVC op hetzelfde kwaliteitsniveau. Dit is vooral belangrijk voor 4K-video, die met AVC veel ruimte in beslag neemt. HEVC maakt 4K-video veel gemakkelijker om te streamen, downloaden of naar uw harde schijf te rippen.

The Catch: HEVC is traag zonder hardwareversnelde decodering

HEVC is sinds 2013 een goedgekeurde standaard, dus waarom gebruiken we het niet voor alle video's?

Deze compressie-algoritmen zijn complex - het kost ontzettend veel wiskunde om dit on-the-fly te achterhalen terwijl een video wordt afgespeeld. Er zijn twee belangrijke manieren waarop een computer deze video kan decoderen: softwaredecodering, waarbij het de CPU van uw computer gebruikt om dat te doen, of hardwarecodering, waarbij het de belasting overmaakt naar uw grafische kaart (of de geïntegreerde grafische chip op uw computer). PROCESSOR). Een grafische kaart is veel efficiënter, zolang deze maar ingebouwde ondersteuning biedt voor de codec van de video die u probeert af te spelen.

Dus, terwijl veel pc's en programma's dat wel kunnen poging om een HEVC-video af te spelen, kan deze stotteren of erg traag zijn zonder hardwarecodering. Dus, HEVC doet je niet zo goed tenzij je een grafische kaart en een videospeler hebt die beide HEVC-hardwarecodering ondersteunen.

Dit is geen probleem voor stand-alone afspeelapparaten: 4K Blu-ray-spelers, inclusief die in de Xbox One, zijn allemaal gebouwd met HEVC in gedachten. Maar als het gaat om het afspelen van HEVC-video's op je pc, wordt het moeilijker. Uw computer heeft een van de volgende hardware-onderdelen nodig om de HEVC-video-hardware te decoderen:

Intel 6th generation "Skylake" of nieuwere CPU's
AMD 6e generatie "Carizzo" of nieuwere APU's
NVIDIA GeForce GTX 950, 960 of nieuwere grafische kaarten
AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano of nieuwere grafische kaarten

U zult ook een besturingssysteem en een videospeler moeten gebruiken die niet alleen HEVC-video ondersteunen, maar ook HERO-hardwarecodering - en dit is op dit moment wat vlekkerig. Veel spelers voegen nog steeds ondersteuning toe voor HEFC hardware-decodering en in sommige gevallen werkt het alleen met bepaalde chips uit de bovenstaande lijst. Op het moment van schrijven ondersteunen VLC 3.0, Kodi 17 en Plex Media Server 1.10 allemaal een vorm van HEVC-hardware-decodering, ten minste voor bepaalde kaarten. Mogelijk moet je hardwareversnelling inschakelen in je speler naar keuze, zodat deze goed werkt.

Naarmate de tijd vordert, kunnen meer computers met dit soort video omgaan en zullen meer spelers het op grotere schaal ondersteunen, net als nu met AVC / H.264. Het kan even duren voordat het alomtegenwoordig is en tot die tijd moet je je 4K-video's opslaan in AVC / H.264 met gigantische bestandsgroottes (of meer comprimeren en de beeldkwaliteit verliezen). Maar hoe meer HEVC / H.265 algemeen wordt ondersteund, des te beter video zal worden.

Afbeeldingscredit: alphaspirit / Shutterstock.com