Was ist H.265 und warum ist es besser als H.264?


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Was ist H.265 und warum ist es besser als H.264?

H265/HEVC

H.265, bekannt als High Efficiency Video Coding (HVEC) und MPEG-H Part 2, ist ein Videokomprimierungsstandard, der für die neuesten Generationen von HD-Videos entwickelt wurde. Es ist der Nachfolger des weit verbreiteten H.264-Codecs (auch als AVC oder MPEG-4 Part 10 bezeichnet) und bietet einige signifikante Verbesserungen gegenüber dem aktuellen Komprimierungsschema. H.265 wurde von der Joint Video Coding Collective Group (JCT-VC) entwickelt, einer Gruppe von Videocodierungsexperten, die 2010 mit der Arbeit am Komprimierungsstandard begann.

H.265

Der H.265-Codec bietet einige signifikante Verbesserungen gegenüber dem H.264-Codec, der erstmals in den bewölkten Tagen des Jahres 2003 entwickelt wurde. Es sind so viele Verbesserungen zu berücksichtigen, aber hier sind die Highlights für Verbraucher.

Bessere Komprimierung

H.265 bietet gegenüber H.264 eine deutlich verbesserte Komprimierung. Der neue Codec kann fast doppelt so viel komprimieren wie sein Vorgänger. Mit H.265 würde ein Video mit derselben visuellen Qualität nur die Hälfte des Speichers beanspruchen. Alternativ können Videos mit derselben Dateigröße und Bitrate erheblich besser sein. Ein Teil dieser Verbesserung beruht auf der Vergrößerung des Makroblocks. H.264 erlaubt nur Makroblöcke mit 16 x 16 Pixeln, die zu klein sind, um in Videos mit höherer Auflösung wirklich effektiv zu sein. H.265 bietet 64 x 64 Pixel große Makroblöcke (jetzt als Coding Tree Units oder CTUs bezeichnet), um die Codierungseffizienz bei allen Auflösungen zu verbessern.

Verbesserte Intraframe-Bewegungsvorhersage

Die Videokomprimierung basiert auf der Vorhersage der Bewegung zwischen Frames. Wenn an einem Pixel keine Änderungen vorgenommen werden, kann ein Videocodec Platz sparen, indem er darauf verweist, anstatt es abzuspielen. Eine verbesserte Bewegungsvorhersage bedeutet daher eine verbesserte Dateigröße und Komprimierungsqualität. Zusammen mit den verbesserten Komprimierungsstandards in H.265 fanden wir auch signifikante Verbesserungen bei der Bewegungsvorhersage und -kompensation.

Verbesserte Intra-Frame-Vorhersage

Die Videokomprimierung profitiert auch von der Bewegungsanalyse einzelner Bilder, sodass Sie einzelne Videobilder effizienter komprimieren können. Dies kann erreicht werden, indem die Pixel mit einer mathematischen Funktion anstelle der tatsächlichen Werte der Pixel beschrieben werden. Die Funktion nimmt weniger Platz ein als Pixeldaten, wodurch die Dateigröße verringert wird. Der Codec muss jedoch eine ausreichend fortgeschrittene mathematische Funktion unterstützen, damit diese Methode wirklich nützlich ist. Die Intra-Vorhersagefunktion von H.265 ist viel detaillierter als die von H.264 und ermöglicht 33 Bewegungsrichtungen in neun Richtungen von H.264.

Parallelverarbeitung

H.265 verwendet Kacheln und Fragmente, die unabhängig vom Rest des Rahmens dekodiert werden können. Dies bedeutet, dass der Decodierungsprozess unter Verwendung effizienterer Decodierungsfunktionen in modernen Mehrkernprozessoren in mehrere parallele Streaming-Prozesse unterteilt werden kann. Bei höheren Videoauflösungen ist diese verbesserte Effizienz zum Decodieren von tempogesteuertem Video auf niedrigerer Hardware erforderlich.

Größere maximale Rahmengröße
Die Welt bekommt eine höhere Auflösung und H.265 unterstützt sie. Mit H.265 kann Video mit bis zu 8 KB UHD oder 8192 Pixel × 4320 Pixel codiert werden. Derzeit können nur wenige Kameras 8K-Videos produzieren, und nur wenige Monitore können diese Auflösung anzeigen. Aber genau wie HD der aktuelle Standard ist, können wir erwarten, dass 4K und letztendlich 8K die gleiche Aufmerksamkeit erhalten.

Hardware-Unterstützung

Der H.265-Codec wird speziell von der aktuellen Generation von Intel-Prozessoren unterstützt. Die Prozessorreihe von Kaby Lake enthält spezielle Befehlssätze zum Codieren und Decodieren von H.265-Videos, wie für zukünftige Generationen. Dies bietet dem Codec viele Vorteile in Bezug auf Geschwindigkeit und Konsistenz gegenüber anderen hochauflösenden Videocodecs. Angesichts der Popularität und technischen Überlegenheit des H.264-Codecs ist es nicht verwunderlich, dass Intel seine Hardware lieber fallen lässt. Dies beschränkt natürlich nicht die Verwendung von H.265 auf Kaby Lake-Prozessoren, aber es bedeutet, dass Computer, die Kaby Lake-Chips verwenden, flexibler für die Wiedergabe von H.265-Videos sind. Und wenn man bedenkt, dass der Rechenaufwand, der zum Codieren und Decodieren von hochauflösendem H.265-Video erforderlich ist, ziemlich bedeutend ist,

Fazit: Wo finde ich H.265?

H.265 ist immer noch weniger verbreitet als H.264, gewinnt jedoch auf dem Markt rasch an Bedeutung. Apples neues iPhone- und iPad-Betriebssystem iOS 11 speichert alle Videodateien in H.265. Das MacBook Pro der nächsten Generation bietet Hardware-Unterstützung für Kaby Lake für die Codec-Decodierung.


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Alles, was Sie über HEVC / H.265 wissen müssen

Alles, was Sie über HEVC / H.265 wissen müssen

H.265

Möglicherweise haben Sie in letzter Zeit viel über HEVC / H.265 gehört. Mit der zunehmenden Beliebtheit von 4K-Videos hat Apple diesen neuen Industriestandard für Mac Hight Sierra und iOS 11 übernommen. Im Vergleich zu H.264 bietet H.265 / HEVC große Vorteile, aber was sind diese? Und können Sie diesen H.265 / HEVC wirklich nutzen? Ich werde im Folgenden ausführlich auf HEVC / H.265 eingehen und hoffe, dass es hilfreich ist.

H.265

Was ist HEVC / H.265?

HEVC steht für High Efficiency Video Coding, auch bekannt als H.265 und MPEG-H Part 2, und ist der neueste und fortschrittlichste Videokomprimierungsstandard, der gemeinsam von MPEG und VCEG entwickelt wurde und eine höhere Codierungseffizienz und eine bessere Codierung bietet verbesserte Videoqualität. HEVC ist in der Lage, Videos mit der doppelten Datenkomprimierungsrate zu komprimieren, benötigt jedoch nur die Hälfte der Bitrate, um die gleiche Videoqualität beizubehalten und den Speicherplatz im Vergleich zu H.264 zu halbieren.

Warum kommt HEVC / H.265?

Wie Sie vielleicht wissen, werden weltweit immer mehr 4K- und 8K-Videos angezeigt, während diese HD-Videos viel Speicherplatz benötigen, sodass sie nicht in bester Qualität heruntergeladen und gestreamt werden können. Um den Speicherplatz bei gleichbleibender H.264-basierter Qualität zu reduzieren, wird die HEVC-Codierungstechnologie verwendet.

HEVC kann problemlos Videoinhalte mit hoher Qualität und weniger Platz auf Ihr Apple TV, Ihren Computer, sogar Ihr iPhone oder andere tragbare Geräte übertragen. Wenn Sie HEVC / H.265-Videos abspielen möchten, können Sie die Dateien zuerst dekodieren und über den Media Player abspielen. Sie können jedoch auch DVDs in H.265-Codec konvertieren, um die halbe Größe bei gleicher Videoqualität zu erhalten. Daher unterstützen viele Consumer-Geräte und Betriebssysteme nach und nach HEVC / H.265.

H.265 Leistung, Vor- und Nachteile

H.265 wurde entwickelt, um Videos mit höherer Qualität und begrenzter Bandbreite zu liefern, die halbiert werden. Dies bedeutet, dass wir mit unserem Smartphone und Tablets online hochauflösendes 1080p-Video genießen können. Der H.265-Standard hält mit dem hochauflösenden Display Schritt.

Der Hauptvorteil von H.265 besteht darin, dass H.265 eine bessere Komprimierungsleistung und eine geringere Bandbreitennutzung aufweist, wodurch die Entwurfsbitrate weiter reduziert werden kann, um die Übertragungs- und Speicherkosten zu senken. Viele hochauflösende 4K-Geräte wie der 4K-Blu-ray-Player oder andere Streaming-Media-Player unterstützen jetzt H.265. Übrigens können Sie H.265 auch mit einem kostenlosen H.265-Konverter in andere unterstützte Formate konvertieren, um sie auf Ihren Geräten abzuspielen.

Es ist erwähnenswert, dass die Investition in H.265 enorm ist, insbesondere nach H.264; Viele Industrieunternehmen werden zögern, sich für H.265 zu entscheiden. Andererseits hat H.265 3 Gruppen von Patenten mit unterschiedlichen Preisstrukturen und Konditionen. Mangelnde Klarheit über die Lizenzgebühren stoppte die Annahme von H.265.

Entwicklung und aktueller Stand von H.265

H.265 wird mittlerweile zunehmend von vielen Plattformen und Betriebssystemen unterstützt, wird jedoch nicht allgemein unterstützt. Die erfolgreiche Verbreitung eines Videostandards hängt von mehreren Aspekten ab, einschließlich der Entscheidung der Standardorganisation, der Entstehung von Wettbewerbern, Anwendungen und Lizenzgebühren. Im Gegensatz zu H.264 erfordert H.265 hohe Lizenzgebühren, die von HEVC Advance, einem unabhängigen Lizenzmanager, erhoben werden.

Wie die Entwicklung eines hochauflösenden Displays wird sich auch H.265 weiterentwickeln. Trotz seines industriellen Rivalen VP9 und anderer einschränkender Faktoren wird H.265 einen Ausweg finden und große Popularität erlangen.

H.266 / VVC-Codec für 4K- und 8K-Videokomprimierung zugelassen

H.266 / VVC-Codec für 4K- und 8K-Videokomprimierung zugelassen.

H.266 (VVC)

H.266 / VVC-Codec für 4K- und 8K-Videokomprimierung zugelassen
Das Fraunhofer-Institut für Telekommunikation hat die Genehmigung eines neuen Video-Codecs angekündigt.

H.266 (VVC)

H.266 / VVC wurde unter Berücksichtigung des Bedarfs an hochauflösenden Inhalten entwickelt und soll der Nachfolger der beliebten H.264 / AVC- und H.265 / HEVC-Standards sein, die von mehr als 10 Milliarden Geräten verwendet werden. mehr als 90% des globalen Videovolumens zu verarbeiten.

H.266 / VVC (Versatile Video Coding) bietet eine hocheffiziente Übertragung und Speicherung aller Bildschirmauflösungen (von SD und HD bis 4K und 8K) und unterstützt HDR-Video und -Video (High Dynamic Range) 360-Grad-Panorama … Unterstützt den YCbCr-Farbraum mit 4: 4: 4- und 4: 2: 2-Farbkonvertierungen, Farbtiefe von 8 bis 16 bpc und Hilfskanälen für Daten wie Tiefe und Transparenz.

Es wird behauptet, dass der neue Standard im Vergleich zu H.265 (HEVC) eine signifikante Erhöhung des Komprimierungsverhältnisses aufweist und die Verwendung einer um 50% niedrigeren Bitrate für das Streaming von Videos mit derselben Qualität ermöglicht. Wenn für ein 90-minütiges Video in UHD-Qualität in H.265 beispielsweise 10 GB Datenübertragung erforderlich sind, passt H.266 in 5 GB, während das gleiche Qualitätsniveau beibehalten wird. Im Vergleich dazu übertrifft das AV1-Format in Bezug auf die Komprimierungseffizienz HEVC um durchschnittlich 17% (bei einer hohen Bitrate um 30-43%).

Der Standard wurde 5 Jahre lang von den Arbeitsgruppen MPEG (ISO / IEC JTC 1) und VCEG (ITU-T) unter Beteiligung von Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm und Sony erstellt. Das MC-IF (Media Encoding Industry Forum) wurde gegründet, um überlappende Patente zu lizenzieren. Mehr als 30 Unternehmen und Organisationen besitzen das in H.266 / VVC verwendete geistige Eigentum.

Die Kosten für die Erhöhung der Komprimierungseffizienz stellen eine erhebliche Komplikation der Algorithmen dar und führen zu erhöhten Anforderungen an die Rechenressourcen (bis zu 10-mal für die Codierung und bis zu 2-mal für die Decodierung im Vergleich zu H.265). Im Gegensatz zum AV1-Videokodierungsformat ist für die Verwendung von H.266 / VVC in Ihren Produkten eine Lizenzgebühr erforderlich. Eine Referenzimplementierung eines Codierers und Decodierers für H.266 / VVC wird voraussichtlich im Herbst veröffentlicht.

Formate und Codecs für die Konvertierung

Formate und Codecs für die Konvertierung

Video File Formats and Codecs

Da es unmöglich ist, die Unermesslichkeit zu erfassen, werden wir nur die am weitesten verbreiteten und nachgefragten Multimedia-Formate, Codecs, berühren. Wir werden eine kurze Beschreibung und eine Erklärung geben, in welchen Fällen sie am häufigsten verwendet werden.

Video File Formats and Codecs

In der Beschreibung werden wir auch eine Liste von Programmen präsentieren, die irgendwie mit diesem Format zusammenhängen. Wir werden keine Links geben, Sie können alle Programme auf der Website finden.

Videostandards
MPEG -1

MPEG -1 ist ein Standard, der von Videoexperten der MPEG (Moving Picture Experts Group) übernommen wurde. Derzeit wird MPEG-1-Video auf Video-CDs verwendet (die VCD-Qualität entspricht am ehesten der von VHS-Videokassetten).

Anfänglich ist die Verwendung von MPEG-1-Video auf eine Bitrate von 1,5 Megabit / s und eine Auflösung von 352 × 240 beschränkt. Mit diesem Standard können Sie jedoch jede Auflösung von bis zu 4095 × 4095 verwenden.

MPEG -2

Der MPEG-2-Standard wird verwendet, um Video und Audio für die Übertragung zu konvertieren, einschließlich Satellitenübertragung und Kabelfernsehen. Es gibt strenge Einschränkungen hinsichtlich Auflösung (nicht mehr als 720 × 576), Bildrate (25 fps und 29,97 fps), Bitrate usw.

MPEG -3

Ein Audio- und Videocodierungsstandard für hochauflösendes Fernsehen (HDTW) mit Datenraten zwischen 20 und 40 Mbit / s. Die Arbeit an MPEG-3 wurde nach der Änderung von MPEG-2 (als MPEG-2-Standard) eingestellt 2 war bei der Bewältigung der Videoverarbeitung nicht schlechter als MPEG-3.

Verwechseln Sie MPEG-3 nicht mit dem MP3-Musikformat (MPEG-1 Part 3 Layer 3 / MPEG-1 Audio Layer 3).

MPEG -4

MPEG -4 wird zum Komprimieren von digitalem Video und Audio verwendet. Entwickelt für die Internetübertragung (Videoübertragung, Videotelefonie), Codierung und Aufzeichnung von Filmen auf CD (Bildtelefon) und Übertragung.

Video-Codecs
DivX (digitaler Video Express)

Der beliebteste Video-Codec für Microsoft Windows- und Mac OS X-Plattformen, mit dem heute die meisten Filme komprimiert werden. Mit der Komprimierung können Sie anderthalb Stunden Videomaterial auf 1 oder 2 CDs einfügen. Es wird in zwei Versionen vertrieben: DivX und DivX Pro. DivX ist kostenlos (AdWare), Sie können es ohne Einschränkungen verwenden, die zweite wird bezahlt. Das Präfix “Pro” kostet 19,99 US-Dollar, zusammen mit zusätzlichen Paketfunktionen und Vorteilen gegenüber der kostenlosen Version. Das:

– Bessere Komprimierung (ca. 25%) für Videos,
– Unterstützung der GMC-Technologie (Global Motion Compensation), die die Videoqualität verbessert und das Komprimierungsverhältnis geringfügig verbessert;
– DivX Pro bietet vollständige Unterstützung für die bidirektionale Codierung (B-Frames).
– Enthält zusätzliche Tools für die Videokodierung.

Xvid

MPEG-4 Video Conversion Library, lizenziert unter der GNU General Public License. Im Gegensatz zum DivX-Codec, der nur für Microsoft Windows- und Mac OS X-Plattformen veröffentlicht wurde, ist Xvid ein plattformübergreifendes Produkt (das auf allen Plattformen und Betriebssystemen verwendet wird, für die der Codec-Quellcode kompiliert werden kann).

Wie Sie sehen können, lautet der Codec-Name DivX “flip”. In der Praxis ist Xvid die Alternative zu DivX. Der Codec zeichnet sich durch schnelle Betriebsgeschwindigkeit und akzeptable Bildqualität aus. Konfigurierbar sowohl über Programme von Drittanbietern als auch über ein eigenes Konfigurationsfenster.

Windows Media Video

Ein von Microsoft entwickeltes Codierungssystem. Im Windows Media Multimedia Pack enthalten. Es gibt verschiedene Versionen: Microsoft MPEG-4-Videocodec, Windows Media Video 9 usw. Obwohl WMW-Videos nicht mit DivX konkurrieren können, werden sie aktiv bei der Entwicklung von Multimedia- und Spieleanwendungen für die Windows-Plattform verwendet.

Programme zur Arbeit mit WMV

Der Windows Media Encoder ist ein Codec und ein Container für den Encoder.

Windows Media Video 9 VCM – Ähnlich wie oben, jedoch ohne grafische Shell.

Indeo Links

Intel entwickelte zunächst den Ligos Indeo-Codec, wurde jedoch später von Ligos zur Überprüfung übernommen. Jetzt können Sie mit dem Codec Videos mit unterschiedlichen Bitraten und adaptiver Qualität ansehen. Ligos Indeo unterstützt die MMX-Prozessoranweisung (obwohl DivX viel mehr unterstützte Anweisungen hat).

Programme zur Arbeit mit Ligos Indeo

Intel Codec Installer: Bietet den Codec I263, mit dem elektronische Karten und Videos im Ligos Indeo-Format wiedergegeben werden können.

Der Intel JPEG Library Video Codec (ijlvid) ist ein dedizierter Treiber, der auf der Intel JPEG Library basiert und die RGB24-Dekomprimierung sowie die RGB24- und YUY2-Komprimierung unterstützt.

Intel Music Coder: Dank dieses Pakets können Sie AVI-Videos mit IMC-codiertem Sound anhören.