Che cos'è il video HEVC H.265 e perché è così importante per i filmati 4K?

Il 4K è la prossima grande novità della TV e i video 4K iniziano a spuntare ovunque. Ma il video 4K occupa un sacco di spazio, il che rende difficile il download e lo streaming nella migliore qualità possibile. Per fortuna, una tecnologia sta cambiando questo, ed è noto come HEVC (High Efficiency Video Coding) o H.265.

Ci vuole un po 'perché questa nuova tecnologia diventi onnipresente, ma sta succedendo - i Blu-ray UHD 4K usano HEVC, VLC 3.0 rende i video HEVC e 4K più guardabili sul tuo PC, e l'iPhone può persino salvare i video registrati in HEVC per risparmiare spazio spazio. Ma come funziona, e perché è così importante per i video 4K?

Lo standard attuale: AVC / H.264

Quando guardi un disco Blu-ray, un video di YouTube o un filmato da iTunes, non è identico al video raw originale che esce dalla sala di montaggio. Per adattarsi a quel film su un disco Blu-ray o renderlo abbastanza piccolo da poter essere scaricato comodamente dal web, il film deve essere compresso.

Advanced Video Coding, noto anche come AVC o H.264, è lo standard migliore per la compressione video in uso diffuso e ci sono alcuni metodi diversi che usa per cercare di ridurre le dimensioni del file del tuo video.

Ad esempio, in un dato fotogramma, può cercare aree che sono per lo più dello stesso colore. Prendi questa cornice immobile di me e mio figlio: gran parte del cielo è dello stesso colore blu, quindi l'algoritmo di compressione può dividere l'immagine in blocchi, chiamati "macroblocchi", e dire "hey, invece di ricordare il colore di ogni pixel, possiamo solo dire che tutti questi blocchi lungo la parte superiore sono dello stesso colore blu. "È molto più efficiente della memorizzazione del colore di ogni singolo pixel, che abbassa le dimensioni del file del fotogramma finale. Nel video, questo è chiamato compressione intra-frame-comprimere i dati di un singolo frame.

Usa anche AVC compressione inter-frame, che guarda a più frame e note quali parti del frame stanno cambiando e quali no. Prendi questo colpo da Capitan America guerra civile. Lo sfondo non cambia molto: la maggior parte della differenza tra i fotogrammi è nel viso e nel corpo di Iron Man. Quindi, l'algoritmo di compressione può dividere il frame in quegli stessi blocchi di macroblocchi e dire "sai una cosa? Questi blocchi non cambiano per 100 fotogrammi, quindi mostriamoli di nuovo invece di memorizzare l'intera immagine 100 volte. "Ciò può ridurre drasticamente le dimensioni del file.

Questi sono solo due esempi troppo semplificati dei metodi usati da AVC / H.264, ma tu hai l'idea. Si tratta di rendere il file video più efficiente senza compromettere la qualità. (Naturalmente, qualsiasi video perderà la qualità se lo comprime troppo, ma più queste tecniche sono intelligenti, più puoi comprimere un video prima di arrivare a quel punto.)

HEVC / H.265 comprime i video in modo più efficiente, perfetto per i video 4K

La codifica video ad alta efficienza, nota anche come HEVC o H.265, è il prossimo passo in questa evoluzione. Sviluppa molte delle tecniche utilizzate in AVC / H.264 per rendere la compressione video ancora più efficiente.

Ad esempio, quando AVC esamina più fotogrammi per modifiche, ad esempio il Capitano America esempio sopra: quei "blocchi" di macroblocco possono avere forme e dimensioni diverse, fino a un massimo di 16 pixel per 16 pixel. Con HEVC, questi blocchi possono avere dimensioni fino a 64 × 64, molto più grandi di 16 × 16, il che significa che l'algoritmo può ricordare meno blocchi, riducendo così le dimensioni del video complessivo.

Puoi vedere una spiegazione più tecnica di questa tecnica in questo bellissimo video di HandyAndy Tech Tips:

Ancora una volta, ci sono altre cose in corso in HEVC, ma questo è uno dei maggiori miglioramenti e, quando tutto è stato detto e fatto, HEVC può comprimere i video due volte tanto quanto AVC allo stesso livello di qualità. Questo è particolarmente importante per i video 4K, che occupa molto spazio con AVC. HEVC rende i video 4K molto più facili da trasmettere, scaricare o copiare sul tuo disco rigido.

The Catch: HEVC è lento senza decodifica accelerata da hardware

HEVC è stato uno standard approvato dal 2013, quindi perché non lo usiamo già per tutti i video?

Questi algoritmi di compressione sono complessi: ci vuole un sacco di matematica per capirlo al volo mentre un video è in riproduzione. Ci sono due modi principali in cui un computer può decodificare questo video: la decodifica del software, in cui usa la CPU del computer per eseguire la matematica o la decodifica hardware, in cui passa il carico sulla scheda grafica (o il chip grafico integrato sul tuo PROCESSORE). Una scheda grafica è molto più efficiente, purché abbia il supporto integrato per il codec del video che stai cercando di riprodurre.

Quindi, mentre molti PC e programmi possono tentativo per riprodurre un video HEVC, potrebbe balbettare o essere molto lento senza decodifica hardware. Quindi, HEVC non ti fa molto bene a meno che tu non abbia una scheda grafica e un lettore video che supportano entrambi la decodifica hardware HEVC.

Questo non è un problema per i dispositivi di riproduzione standalone: i lettori Blu-ray 4K, incluso quello su Xbox One, sono tutti costruiti con HEVC in mente. Ma quando si tratta di riprodurre video HEVC sul PC, le cose si fanno più difficili. Il tuo computer avrà bisogno di uno dei seguenti componenti hardware per la decodifica hardware del video HEVC:

"Skylake" Intel di sesta generazione o CPU più recenti
"Carizzo" AMD di sesta generazione o APU più recenti
Schede grafiche NVIDIA GeForce GTX 950, 960 o più recenti
AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano o schede grafiche più recenti

Dovrai anche utilizzare un sistema operativo e un lettore video che supporti non solo i video HEVC, ma la decodifica hardware HEVC, e al momento è un po 'discutibile. Molti giocatori stanno ancora aggiungendo il supporto per la decodifica hardware HEVC e, in alcuni casi, possono funzionare solo con determinati chip dell'elenco sopra. Al momento della stesura di questo documento, VLC 3.0, Kodi 17 e Plex Media Server 1.10 supportano tutti una qualche forma di decodifica hardware HEVC, almeno per alcune schede. Tuttavia, potrebbe essere necessario abilitare l'accelerazione hardware nel lettore preferito per il corretto funzionamento.

Con il passare del tempo, più computer saranno in grado di gestire questo tipo di video, e più giocatori lo supporteranno più ampiamente, proprio come fanno ora con AVC / H.264. Potrebbe essere necessario un po 'di tempo prima che diventi onnipresente, e fino ad allora, dovrai archiviare i tuoi video 4K in AVC / H.264 a dimensioni di file giganti (o comprimerli di più e perdere la qualità dell'immagine). Ma più HEVC / H.265 viene ampiamente supportato, migliorerà il video.

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