Co je video HEVC H.265 a proč je pro filmy 4K tak důležité?

4K je další velká věc v televizorech a 4K videa se začínají objevovat všude. 4K video ale zabírá spoustu místa, což ztěžuje stahování a streamování v nejlepší možné kvalitě. Naštěstí to jedna technologie mění a je známá jako High Efficiency Video Coding (HEVC) nebo H.265.

Trvá nějakou dobu, než se tato nová technologie stane všudypřítomnou, ale děje se to - 4K UHD Blu-ray využívá HEVC, VLC 3.0 dělá videa HEVC a 4K lépe sledovatelnými na vašem PC a iPhone může dokonce ukládat nahraná videa do HEVC, aby ušetřil úložiště prostor. Jak to ale funguje a proč je pro 4K video tak důležité?

Aktuální standard: AVC / H.264

Když sledujete disk Blu-ray, video na YouTube nebo film z iTunes, není to stejné jako původní nezpracované video, které vychází z editační místnosti. Aby se tento film vešel na disk Blu-ray - nebo aby byl dostatečně malý na pohodlné stahování z webu - musí být film komprimován .

Pokročilé kódování videa, známé také jako AVC nebo H.264, je nejlepším standardem pro kompresi videa v širokém měřítku a existuje několik různých metod, které používá k pokusu o zmenšení velikosti souboru videa.

Například v kterémkoli daném rámci může vyhledávat oblasti, které mají většinou stejnou barvu. Vezměte tento statický snímek mě a mého syna - většina oblohy má stejnou barvu modrou, takže kompresní algoritmus může rozdělit obraz až na kousky - nazývané „makrobloky“ - a říkat „hej, místo aby si pamatoval barvu každé z nich pixelu, můžeme jen říci, že všechny tyto bloky nahoře mají stejnou barvu modrou. “ To je mnohem efektivnější než ukládání barvy každého jednotlivého pixelu, což snižuje velikost souboru finálního snímku. Ve videu se tomu říká  komprese uvnitř snímku - komprese dat jednotlivého snímku.

AVC také používá mezisnímkovou kompresi , která sleduje více snímků a zaznamenává, které části snímku se mění - a které nikoli. Vezměte si tento snímek z filmu Captain America: Civil War . Pozadí se příliš nemění - většina rozdílů mezi snímky je v obličeji a těle Iron Mana. Kompresní algoritmus tedy může rozdělit snímek na stejné bloky makrobloků a říci „víte co? Tyto bloky se nezmění u 100 snímků, takže je místo toho, abychom celý obraz uložili stokrát, prostě je zobrazíme znovu. “ To může dramaticky zmenšit velikost souboru.

Jedná se pouze o dva příliš zjednodušené příklady metod, které AVC / H.264 používá, ale máte představu. Jde o to, aby byl videosoubor efektivnější, aniž by byla ohrožena kvalita. (Samozřejmě, že jakékoli video ztratí kvalitu, pokud jej příliš zkomprimujete, ale čím jsou tyto techniky chytřejší, tím více můžete video komprimovat, než se dostanete do tohoto bodu.)

HEVC / H.265 komprimuje videa efektivněji, perfektně pro 4K video

High Efficiency Video Coding, také známý jako HEVC nebo H.265, je dalším krokem v této evoluci. Vychází z mnoha technik používaných v AVC / H.264, aby byla komprese videa ještě efektivnější.

Například, když AVC sleduje změny ve více rámcích - jako výše uvedený příklad Captain America -, tyto „bloky“ makrobloku mohou mít několik různých tvarů a velikostí, až do maximálně 16 pixelů na 16 pixelů. Díky HEVC mohou mít tyto bloky velikost až 64 × 64 - mnohem větší než 16 × 16, což znamená, že si algoritmus dokáže zapamatovat méně částí, čímž zmenší velikost celkového videa.

Více technického vysvětlení této techniky můžete vidět v tomto skvělém videu z HandyAndy Tech Tips:

V HEVC se opět dějí další věci, ale to je jedno z největších vylepšení - a když je vše řečeno a hotovo, HEVC může komprimovat videa dvakrát více než AVC na stejné úrovni kvality. To je zvláště důležité pro 4K video, které s AVC zabírá obrovské množství místa. Díky HEVC je 4K video mnohem snáze streamováno, stahováno nebo kopírováno na váš pevný disk.

Úlovek: HEVC je pomalý bez hardwarově akcelerovaného dekódování

HEVC je schválený standard od roku 2013 - tak proč ho nepoužíváme pro všechna videa již?

SOUVISEJÍCÍ: Jak zajistit, aby VLC používalo méně baterie povolením hardwarové akcelerace

Tyto kompresní algoritmy jsou složité - to vyžaduje obrovské množství matematiky, abychom to zjistili během přehrávání videa. Existují dva hlavní způsoby, jak může počítač toto video dekódovat: softwarové dekódování, při kterém využívá procesor vašeho počítače k ​​provádění této matematiky, nebo hardwarové dekódování, při kterém předává zátěž grafické kartě (nebo integrovanému grafickému čipu na PROCESOR). Grafická karta je mnohem efektivnější, pokud má zabudovanou podporu pro kodek videa, které se pokoušíte přehrát.

Zatímco mnoho počítačů a programů se může pokusit přehrát video HEVC, bez hardwarového dekódování může koktat nebo být velmi pomalé. HEVC vám tedy moc nedělá, pokud nemáte grafickou kartu a video přehrávač, které oba podporují hardwarové dekódování HEVC.

To není problém pro samostatná zařízení pro přehrávání - 4K Blu-ray přehrávače, včetně těch v Xbox One, jsou postaveny s ohledem na HEVC. Ale pokud jde o přehrávání videí HEVC na vašem PC, věci se zhoršují. Aby váš počítač mohl dekódovat video HEVC, bude váš počítač potřebovat jeden z následujících hardwaru:

  • Intel 6. generace „Skylake“ nebo novější procesory
  • AMD 6. generace „Carizzo“ nebo novější APU
  • Grafické karty NVIDIA GeForce GTX 950, 960 nebo novější
  • Grafické karty AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano nebo novější

Budete také muset použít operační systém a video přehrávač, který podporuje nejen HEVC video, ale HEVC hardwarové dekódování - a to je v tuto chvíli trochu skvrnité. Mnoho hráčů stále přidává podporu pro hardwarové dekódování HEVC a v některých případech to může fungovat pouze s určitými čipy ze seznamu výše. V době psaní tohoto dokumentu podporují všechny verze VLC 3.0, Kodi 17 a Plex Media Server 1.10 nějakou formu hardwarového dekódování HEVC, alespoň pro určité karty. Možná však budete muset povolit hardwarovou akceleraci ve vybraném přehrávači, aby správně fungoval.

Postupem času bude více počítačů schopen zpracovávat tento druh videa a více hráčů jej bude podporovat v širším měřítku - stejně jako nyní s AVC / H.264. Může to chvíli trvat, než se stane všudypřítomným, a do té doby budete muset ukládat vaše 4K videa do AVC / H.264 v obrovských velikostech souborů (nebo je více komprimovat a ztratit kvalitu obrazu). Čím více bude HEVC / H.265 široce podporováno, tím lepší video bude.

Obrazový kredit: alphaspirit / Shutterstock.com