H.265 / HEVC – kodek, ktorý bude vládnuť svetu?

Podľa Cisco Visual Networking Indexu sa do roku 2019 objem dát cez internet strojnásobí, z toho prenos videa má tvoriť až 71%. Podľa štúdie Ericssonu sa prevádzka na internete do roku 2020 zvýši o 55% za rok, o čo sa postarajú najmä video-streamovacie služby. Videoobsah tak bude jednoducho na internete dominovať stále viac a viac. Aj to je dôvod, prečo už sa niekoľko rokov pracuje na nových kodekoch pre videá, ktoré by šetrili dáta. Najzaujímavejšou cestou sa zdá byť H.265, nástupca súčasného kodeku H.264. V čom je iný?

HEVC

Čo je kodek?

Kodek je v skratke (aj v prípade videa) softvér, ktorý má za úlohu kódovať a dekódovať akýkoľvek video súbor. Na strane tvorcov videí kodek slúži na kódovanie videoobsahu do najrôznejších formátov pre prenos videí, na strane diváka zas kodek slúži na dekódovanie videosúborov čím sa cez ďalšie zariadenia vytvorí obraz.

Väčšina kodekov využíva tzv. stratovú kompresiu, kedy sa snaží vynechať tie dáta, ktoré nie sú pre dostatočne kvalitný obraz potrebné. Pri vyšších rozlíšeniach to však môže spôsobovať výraznejšiu stratu pôvodnej kvality obrazu. Každý kodek má stratovú kompresiu nastavenú inak, označuje sa ako kompresný pomer.

HEVC

H.265

Kodek H.265 sa označuje aj ako HEVC, teda High Efficiency Video Coding. Anglicky hovoriacim je už jasné, o čom tento kodek je. Ale poďme poporiadku. Na svete sa objavil už v roku 2004 ako H.NGVC (Next Generation Video Coding), no vtedy sa len začal tvoriť skupinou VCEG (Video Coding Experts Group), ku ktorej sa neskôr pridala aj skupina MPEG (Motion Picture Experts Group). Akej-takej finálnej podoby sa kodek už pod názvom  HEVC dočkal v roku 2013 a odvtedy sa už len vylepšuje a dostáva do sveta videí.

H.265 je teda akýmsi nástupcom kodeku H.264/AVC (Advanced Video Coding), ktorý sa v súčasnosti používa takmer všade. Nájdete ho v smartfónoch, tabletoch, počítačoch, kamerách, televízoroch… Proste všade, kde je video. Naproti nemu má však H.265 množstvo výhod.

HEVC

Výhody HEVC

Najdôležitejšou je dvojnásobná efektivita pri kompresii so zachovaním rovnakej kvality videa. V praxi to znamená, že rovnaké video s totožným fps bude o polovicu menšie. V prípade rovnakého bit ratu, teda dátového toku, bude video ešte kvalitnejšie.

HEVC

To má za následok i to, že H.265 videá prehrávané cez internet sa načítavajú omnoho rýchlejšie a menej zaťažujú linku. Kým napríklad video kódované H.264 kodekom potrebuje na prenos aspoň 1 Mbit/s linku, rovnaké video s H.265 kodekom vyžaduje len 0,5 Mbit/s rýchlosť. To isté platí aj o veľkosti video súborov. Ak H.264 video bude mať 2 GB, veľkosť toho istého videa pri zachovaní rovnakej kvality bude len okolo 1 GB.

Výhodou H.265 je tiež nahradenie tvz. makroblokov z pôvodných 16×16 (H.264) makroblokmi s veľkosťou až 64×64, no vie pracovať aj s makroblokmi 16×16 a 32×32 vďaka použitiu tzv. CTU (Coding Tree Unit). V súčasnosti HEVC podporuje aj 4:0:0, 4:4:2 a 4:4:4 Chroma subsampling, SHVC, 3D HEVC či vyššie bitové hĺbky (10 bit).

HEVC

HEVC je tiež ideálne na Ultra HD video a vyššie formáty (8K). Ultra HD video má 4x viac pixlov, ako Full HD video, takže náročnosť prenosu dát a ich spracovávanie je omnoho komplikovanejšie. HEVC má riešiť aj tento problém. Okrem toho, pri Ultra HD videách vie byť HEVC oproti AVC ešte efektívnejšie. Dátový tok videí vie zredukovať až o 64% pri zachovaní rovnakej kvality. H.265 nerobí problém spracovávať videá s 300 fps (1080p a 2160p) alebo dokonca 128 fps pri 4320p (8K)!

Ak sa chcete o H.265 /HEVC dozvedieť úplne všetko do najmenších detailov, kliknite na Wikipediu.

HEVC

Nevýhody HEVC

HEVC má tak množstvo výhod. Ale nie je všetko také ružové, ako sa môže zdať. Najväčším problémom HEVC kodeku je náročnosť kódovania na výpočtový výkon. Podľa meraní je spracovanie H.265 videa až 10x náročnejšie pre procesor, ako spracovanie s H.264 kodekom. Aj to je dôvod, prečo je H.264 stále extrémne populárny kodek. Dekódovanie H.265 videa nie je až také náročné, no dvojnásobná náročnosť je stále dosť, hlavne pri low-endových zariadeniach. No keďže aj low-endové modely dostávajú stále výkonnejší hardvér, HEVC má šancu dostať sa aj do nich.

Panasonic VIERA CR850

Hoci prakticky akýkoľvek počítač dokáže hardvérovo alebo aspoň softvérovo kódovať a dekódovať H.265 video, v súčasnosti je stále málo iných multimediálnych zariadení, ktoré nový kodek podporujú (hardvérovo či softvérovo). Tým pádom ho tvorcovia videí nemajú dôvod používať v takej miere, aby sa presadilo i na trhu.

Našťastie sa mení aj to. HEVC podporujú všetky súčasné hi-end televízory renomovaných výrobcov, nerobí problém ani smartfónom ako iPhone 6 či Galaxy S6 či prakticky všetkým modelom s procesorom Qualcomm Snapdragon 801 a vyšším a niektorým konkurenčným modelom.

H.265 používa i populárna VOD služba Netflix, no používa ho aj Amazon Instant Video pre streamovanie Ultra HD videá. HEVC sa objavuje konečne aj v satelitoch. SES už oznámila prípravu. Chystajú sa tiež 4K Blu-ray disky, ktorým nebude chýbať podpora pre H.265. HEVC bude natívne podporovať aj najnovší OS Windows 10. HEVC tak stále napreduje, ale ešte nejaký ten potrvá, kým sa dostane do „masových“ zariadení.

LG UHD TV

Otázkou však ostáva, čo spraví taký Google s ďalšími partnermi. Práve ten totiž stojí za vývojom kodeku VP (WebM), ktorý v aktuálnej verzii VP8 funguje aj pod HTML5. Ak teda prehrávate videá z YouTube, ktorý hoci využíva kodek H.264, dekóduje ich kodek VP8.

HEVC

Foto:4K.com, Cisco, x265.com, ntt.at.com, trusterreviews.com, ITU

Komentáre k článku