Was ist HEVC H.265-Video und warum ist es für 4K-Filme so wichtig?

4K ist die nächste große Sache bei Fernsehern, und 4K-Videos tauchen überall auf. 4K-Videos benötigen jedoch eine Menge Platz, was das Herunterladen und Streamen in bester Qualität erschwert. Glücklicherweise ändert eine Technologie dies und wird als High Efficiency Video Coding (HEVC) oder H.265 bezeichnet.

Es dauert eine Weile, bis diese neue Technologie allgegenwärtig wird, aber es geschieht - 4K UHD Blu-rays verwenden HEVC, VLC 3.0 macht HEVC- und 4K-Videos besser auf Ihrem PC abrufbar und das iPhone kann sogar gespeicherte Videos in HEVC speichern, um Speicherplatz zu sparen Platz. Aber wie funktioniert das und warum ist es für 4K-Video so wichtig??

Der aktuelle Standard: AVC / H.264

Wenn Sie eine Blu-ray-Disc, ein YouTube-Video oder einen Film von iTunes ansehen, ist sie nicht identisch mit dem ursprünglichen Rohvideo, das aus dem Bearbeitungsraum kommt. Um diesen Film auf eine Blu-ray-Disc zu passen oder klein genug zu machen, um ihn bequem aus dem Web herunterzuladen, muss der Film sein komprimiert.

Advanced Video Coding, auch bekannt als AVC oder H.264, ist der beste Standard für die Videokomprimierung bei weitem Einsatz. Es gibt verschiedene Methoden, um die Dateigröße Ihres Videos zu reduzieren.

In einem bestimmten Rahmen können Sie beispielsweise nach Bereichen suchen, die meistens die gleiche Farbe haben. Nehmen Sie dieses Standbild von mir und meinem Sohn - der größte Teil des Himmels hat die gleiche Farbe Blau -, so dass der Kompressionsalgorithmus das Bild in Klumpen, so genannte Makroblöcke, aufteilen und sagen kann: „Hey, anstatt sich an die Farbe der einzelnen zu erinnern Pixel, wir können einfach sagen, dass alle diese Blöcke oben in der gleichen Farbe Blau sind. “Das ist viel effizienter als das Speichern der Farbe jedes einzelnen Pixels, wodurch die Dateigröße des endgültigen Frames verringert wird. In Video heißt das Intra-Frame-Komprimierung-Komprimieren der Daten eines einzelnen Frames.

AVC verwendet auch Inter-Frame-Komprimierung, Dabei werden mehrere Frames und Notizen betrachtet, welche Teile des Frames geändert werden - und welche nicht. Nehmen Sie diesen Schuss von Captain America: Bürgerkrieg. Der Hintergrund ändert sich nicht viel - der größte Unterschied zwischen Frames liegt im Gesicht und Körper von Iron Man. Der Kompressionsalgorithmus kann also den Frame in dieselben Makroblock-Blöcke aufteilen und sagen: „Weißt du was? Diese Blöcke ändern sich nicht für 100 Frames. Lassen Sie uns sie also erneut anzeigen, anstatt das gesamte Bild 100 Mal zu speichern. “Dies kann die Dateigröße drastisch reduzieren.

Dies sind nur zwei zu vereinfachte Beispiele für die Methoden, die AVC / H.264 verwendet, aber Sie haben die Idee. Es geht darum, die Videodatei effizienter zu gestalten, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. (Natürlich verliert jedes Video an Qualität, wenn Sie es zu stark komprimieren. Je intelligenter diese Techniken sind, desto mehr können Sie ein Video komprimieren, bevor Sie diesen Punkt erreichen.)

HEVC / H.265 komprimiert Videos effizienter, perfekt für 4K-Video

High Efficiency Video Coding, auch HEVC oder H.265 genannt, ist der nächste Schritt in dieser Entwicklung. Es baut auf vielen der in AVC / H.264 verwendeten Techniken auf, um die Videokomprimierung noch effizienter zu gestalten.

Zum Beispiel, wenn AVC in mehreren Bildern nach Änderungen sucht, z Captain America Ein Beispiel für diese Makroblockblöcke kann einige verschiedene Formen und Größen haben, die maximal 16 Pixel mal 16 Pixel betragen. Mit HEVC können diese Chunks bis zu 64 × 64 groß sein - viel größer als 16 × 16, was bedeutet, dass sich der Algorithmus weniger Chunks merken kann, wodurch die Gesamtgröße des Videos verringert wird.

Eine technischere Erklärung dieser Technik finden Sie in diesem großartigen Video von HandyAndy Tech Tips:

Auch bei HEVC gibt es andere Dinge, aber das ist eine der größten Verbesserungen - und wenn alles gesagt und getan ist, kann HEVC Videos doppelt so stark komprimieren wie AVC mit dem gleichen Qualitätsniveau. Dies ist besonders wichtig für 4K-Videos, die mit AVC viel Platz benötigen. HEVC vereinfacht das Streamen, Herunterladen oder Rippen von 4K-Videos auf Ihre Festplatte.

Der Haken: HEVC ist langsam ohne hardwarebeschleunigte Dekodierung

HEVC ist seit 2013 ein anerkannter Standard. Warum verwenden wir ihn nicht bereits für alle Videos??

Diese Komprimierungsalgorithmen sind komplex - es ist sehr viel Mathematik erforderlich, um dies während der Wiedergabe eines Videos zu ermitteln. Es gibt zwei Hauptmethoden, mit denen ein Computer dieses Video decodieren kann: Softwaredekodierung, bei der die CPU des Computers dazu verwendet wird, oder Hardware-Dekodierung, bei der die Last an Ihre Grafikkarte (oder den integrierten Grafikchip Ihres Computers) übergeben wird ZENTRALPROZESSOR). Eine Grafikkarte ist weitaus effizienter, sofern sie den Codec des Videos, das Sie abspielen möchten, integriert unterstützt.

Also, während viele PCs und Programme das können Versuch Um ein HEVC-Video abzuspielen, kann es ohne Hardware-Dekodierung stottern oder sehr langsam sein. HEVC ist also nur von Vorteil, wenn Sie über eine Grafikkarte und einen Videoplayer verfügen, die beide die HEVC-Hardwaredekodierung unterstützen.

Für Standalone-Wiedergabegeräte ist dies kein Problem. 4K-Blu-ray-Player, einschließlich der Xbox One, sind alle auf HEVC ausgelegt. Bei der Wiedergabe von HEVC-Videos auf Ihrem PC wird es jedoch schwieriger. Ihr Computer benötigt eine der folgenden Hardwarekomponenten, um das HEVC-Video zu decodieren:

Skylake-Prozessoren der 6. Generation oder neuere CPUs
AMD 6. Generation "Carizzo" oder neuere APUs
NVIDIA GeForce GTX 950, 960 oder neuere Grafikkarten
AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano oder neuere Grafikkarten

Sie müssen außerdem ein Betriebssystem und einen Videoplayer verwenden, der nicht nur HEVC-Video, sondern auch HEVC-Hardwaredekodierung unterstützt. Dies ist im Moment etwas unübersichtlich. Viele Player unterstützen immer noch die HEVC-Hardwaredekodierung, und in einigen Fällen funktionieren sie möglicherweise nur mit bestimmten Chips aus der obigen Liste. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Dokuments unterstützen VLC 3.0, Kodi 17 und Plex Media Server 1.10 alle HEVC-Hardware-Dekodierungen, zumindest für bestimmte Karten. Möglicherweise müssen Sie jedoch die Hardwarebeschleunigung in Ihrem Player Ihrer Wahl aktivieren, damit er ordnungsgemäß funktioniert.

Im Laufe der Zeit werden mehr Computer mit dieser Art von Video umgehen können, und weitere Player werden dies weiter unterstützen - genau wie jetzt mit AVC / H.264. Es kann etwas dauern, bis es allgegenwärtig wird, und bis dahin müssen Sie Ihre 4K-Videos in AVC / H.264 in riesigen Dateigrößen speichern (oder mehr komprimieren und die Bildqualität verlieren). Je mehr HEVC / H.265 unterstützt wird, desto besser wird das Video.

Bildnachweis: alphaspirit / Shutterstock.com