Das in den "Null"-Jahren weit verbreitete DVD-Format auf Basis des MPEG2-Codecs konnte den gestiegenen Anforderungen an die Videoqualität mit dem Aufkommen von hochauflösenden Fernsehern und Monitoren nicht mehr gerecht werden. Daher wurde das Erscheinen des H.264-Kodierungsformats im Jahr 2003 allgemein positiv aufgenommen. Aber auch dieser Standard entsprach im Laufe der Zeit nicht mehr den modernen Anforderungen - es wurde ein Codec benötigt, der eine kleinere Dateigröße bei gleicher Bitrate (oder eine höhere Bitrate bei konstanter Videodateigröße) ermöglicht. So entstand das verbesserte H.265-Format, auch HEVC genannt, das es ermöglichte, die Dateigröße bei vergleichbarer Qualität um 30-50% zu reduzieren. Es unterstützt 8K-Auflösung (8192 × 4320 Pixel). Wie erfolgreich ist dieser Standard? Lass es uns herausfinden..
Was ist das H.265-Format (HEVC)
High Efficiency Video Coding ist bei weitem der modernste und fortschrittlichste Video-Codec. Wenn H.264 (AVC), basierend auf dem MPEG-Codec, auf die Wiedergabe von FullHD-Videos ausgerichtet war, kann sein Wechsler die Videosequenz auf UHDTV-Auflösung oder 8K komprimieren.
Interessanterweise begann die Entwicklung eines perfekteren Standards im Jahr 2004, also nur ein Jahr nach Beginn der AVC-Implementierung. Anfangs hieß das Projekt H.NGVC, was für Next-Generation Video Coding steht, und dann wurde dem Standard der aktuelle evolutionäre Name zugewiesen. Die VCEG-Expertengruppe stand vor einer schwierigen Aufgabe: die Videoauflösung zu erhöhen, eine niedrigere Bitrate zu erreichen, ohne die Rechenleistung der Geräte zu erhöhen. Die Anforderungen sind, ehrlich gesagt, widersprüchlich, sodass sie nicht vollständig umgesetzt werden konnten..
Dennoch ist es den Entwicklern gelungen, die Hauptsache zu erreichen: die maximale Blockgröße, die Haupteinheit des Codecs, um das 16-fache im Vergleich zu H.264 zu erhöhen, das 16x16 Pixel beträgt. Gleichzeitig wurde die Technologie der Blöcke dynamischer Größe verwendet, wenn der Codec während der Videokomprimierung selbst die optimale Anzahl von Pixeln im Block auswählt. Dadurch konnte das neue Format problemlos die 8K-Auflösung unterstützen, obwohl 4K heute nicht so schnell eingeführt wird, wie wir es gerne hätten. Fügen Sie die parallele Codierungstechnologie hinzu, und Sie haben einen Codec, der Videos bei gleicher Qualität auf eine Größe komprimieren kann, die 25-50 % kleiner als sein Vorgänger ist.
Der neue Standard wurde erst 2012 verabschiedet und hatte zunächst nur begrenzte Anwendung – in Fernseh- und IP-Kameras. Aber als 2017 die HEVC-Unterstützung in iOS 11 implementiert wurde, begannen sich die Dinge schnell zu ändern..
Vorteile von HEVC gegenüber älteren Formaten
Mit der Veröffentlichung von iOS 11 und macOS High Sierra hat Apple begonnen, intensiv auf neue Formate für Bilder (HEIF) und Videos (HEVC) zu drängen. Die Aufgabe wurde insofern vereinfacht, als dass der neue Codec entweder Videos mit einer besseren oder einer kleineren Auflösung lieferte, was im Zeitalter des globalen Content-Sharings von nicht geringer Bedeutung ist - versuchen Sie, eine Datei mit einer Größe von 10-20 GB zu übertragen das Netzwerk.
Die Verwendung größerer Blöcke hat auch den Zeitaufwand für die Kodierung und, was ebenso wichtig ist, für die Dekodierung reduziert, wodurch ein Einfrieren beim Anschauen von Videos verhindert wird.
Ein Teil der Verbesserung der Eigenschaften des neuen Formats wurde durch den Einsatz neuer Technologien erreicht, die wir bereits erwähnt haben. Aber Sie müssen alles bezahlen. In diesem Fall sprechen wir von einer erhöhten Belastung der Hardware, woraus folgt, dass für die Dekodierung von Videos im HEVC-Format leistungsstärkere Geräte erforderlich sind. Der zweite negative Punkt hängt damit zusammen, dass die entsprechenden Codecs zumindest in der Anfangsphase der Verbreitung des Formats in begrenzten Mengen in beliebte Player eingebaut werden. Bei der "Hardware" ist die Situation noch schlimmer - nur fortgeschrittene Modelle von Fernsehern, Mediaplayern, Fernsehgeräten und IP-Kameras können dieses Format "verdauen". Aber das ist natürlich mittelfristig lösbar. Jedenfalls wächst die Zahl der verfügbaren Hardware- und Software-Decoder bereits rasant.
Bei PCs unterstützten zunächst nur 970/980 Grafikkarten von GeForce H.265, und es dauerte etwa 10 Stunden, um durchschnittliche Videos dieses Formats auf schwächerer Hardware zu kodieren. Heute ist die Situation in dieser Hinsicht viel günstiger und die Dividenden aus dem Einsatz von HEVC sind sehr greifbar. Hauptsache, der Nutzen wird umso größer, je höher die Videoqualität ist: Bei 720p, dem bis vor kurzem noch "Goldstandard", wird die Dateigröße um etwa 25 % kleiner als im H.264-Format. Aber für 4K beträgt der Gewinn bereits 50%, und wenn wir über Blu-ray-Rips sprechen, sind die Einsparungen verzehnfacht, dh ein Video dieser Qualität kann in etwa 3-4 GB verpackt werden.
Betrachten wir die Hauptmerkmale des HEVC-Codecs aus technischer Sicht:
- das Format bietet Unterstützung für 8-10-Bit-Main-Profile, und ein Übergang zu 12-Bit-Profilen wird in Kürze erwartet;
- Der H.265-Codec kann dynamische Frames mit erstaunlicher Genauigkeit kompensieren – etwa 1/8 eines Pixels;
- zweidimensionale Interpolationsfilter ASF von drei Typen werden verwendet: gerichtet, untrennbar, trennbar;
- ein Codierschema basierend auf einem Vergleich und einer Vorhersage eines Bewegungsvektors wird implementiert;
- die Technologie der adaptiven Fehlervorhersage und der intelligenten Auswahl von Matrixparametern wird verwendet;
- der HEVC-Codec verwendet modusabhängige Intra-Frame-Codierung.
Das sind natürlich nicht alle technologischen Innovationen, die den neuen Codec auszeichnen. Aber das oben Genannte reicht für einen Spezialisten völlig aus, um zu verstehen, wozu das neue Format fähig ist.
So verwenden Sie den HEVC-Codec
Den Durchschnittsnutzer interessiert natürlich eher die Frage als das Anschauen von Videos im HEVC/H.265-Format, als die technischen Details der Umsetzung des verbesserten Standards.
Wenn Sie nicht an den Videoadapter angeschlossen werden, ist es am einfachsten, Software-Player zu verwenden. Insbesondere der bekannte VLC. Die neueste Version unterstützt garantiert das neue Format.
Aber standardmäßig ist die HEVC-Unterstützung hier deaktiviert, und um in H.265 kodierte Videos anzusehen, müssen Sie Folgendes tun:
- Starten Sie den Player, gehen Sie zur Registerkarte "Extras".
- wählen Sie den Punkt "Einstellungen";
- Klicken Sie in dem sich unten öffnenden Fenster auf die Auswahl "Alle", um zum Fenster mit den erweiterten Einstellungen des Programms zu gelangen.
- gehen Sie zum Abschnitt "Stream-Ausgabe";
- wählen Sie den Unterpunkt "Packer";
- Wählen Sie im rechten Block den Punkt "HEVC / H.265 Video Packer" aus der Liste aus;
- drücken Sie den Button "Speichern".
Dadurch können Sie Videos, die mit dem neuen Codec komprimiert wurden, auf Ihrem Computer anzeigen, unabhängig vom verwendeten Betriebssystem.
Auf ähnliche Weise können Sie HEVC / H.265 unter Windows mit den neuesten Versionen anderer beliebter Mediaplayer installieren - Media Player Classic, KMPlayer, GOM Player und andere.
H.265-Unterstützung ist auch in einigen Browsern implementiert - Microsoft Edge (ab der 16. Version) und Safari (ab der elften Version).
Was MacOS High Sierra angeht, kommt die Standard-Videoanwendung mit dem neuen Codec zurecht. Wenn Sie jedoch Player von Drittanbietern mögen, bleibt alles oben Gesagte wahr. Ähnlich verhält es sich bei mobilen Geräten mit iOS 11 – Hauptsache, die Leistung des Geräts reicht aus, um das neue Format abzuspielen.
Bei Smartphones und Tablets für Android ist es heute möglich, einen funktionierenden HEVC / H.265-Codec nur in der MX Player-Anwendung mit der gleichen Bedingung zu erhalten - die Leistung des Geräts sollte ausreichen, um Videos eines neuen Formats abzuspielen.
Eine andere Sache ist, dass im Netzwerk noch nicht so viele Videos mit dem HEVC-Codec aufgenommen wurden. Es bleibt zu hoffen, dass sich die Situation, wie schon beim Vorgänger und der 4K-Auflösung, allmählich verbessert – heute wächst die Zahl der Sender, die in diesem Format ausstrahlen, rechnerisch.
Zu einem großen Teil betrifft das Problem auch Geräte, die ultrahohe Auflösungen unterstützen können - unter Computermonitoren gibt es praktisch keine davon, und Fernseher mit einer Auflösung von 8192 × 4320 Pixeln sind noch kein so weit verbreitetes Phänomen. Aber der technische Fortschritt ist nicht aufzuhalten ...