Vergelijking van videocodering met H.264- en H.265-codec


Free Download Mp4Gain
picture



We now offer a subscription for just 10 cents a day*

You will always enjoy the full version of Mp4Gain with all its features and benefits.

For just 10 cents a day*

*Unlimited FULL version of Mp4Gain, billed $US12.50 Quarterly (+ $5 USD one time subscription payment JUST in the first payment).

All other payments will be just $3.12 per month, billed quaterly.

That's only 10 cents per day!

CLICK TO PURCHASE



THIS PRICE ONLY LASTS FOR A FEW DAYS




Vergelijking van videocodering met H.264- en H.265-codec

H.265 VS H.264

Ik zou de aandacht van de lezers willen vestigen op het feit dat ik mijn verhaal over de H.265-codec alleen zal uitvoeren vanuit het oogpunt van hoe deze kan worden gebruikt om videofilms te maken, ongeacht het gebruik in andere gebieden. bijvoorbeeld bij videobewaking – daar is alles compleet anders. Ik zal beginnen met de technische definitie van de H.264- en H.265-codecs.

H.264 vs H.265

H.264-codec: wetenschappelijk wordt het MPEG-4 part 10 of AVC (Advanced Video Coding) genoemd. Het verscheen in 2003, maar in het dagelijks leven begonnen ze het verre van onmiddellijk te gebruiken, ongeveer sinds mensen high-definition videocamera’s begonnen te kopen. Naar mijn mening is het vandaag de enige codec die je video wilt comprimeren, het heeft gewoon geen concurrenten. Behalve natuurlijk 265.

H.265- of HEVC-codec (High Efficiency Video Coding – High Efficiency Video Coding). Frame-indelingen tot 8K (UHDTV) met een resolutie van 8192 × 4320 pixels worden ondersteund. Fabrikanten hebben deze codec in 2012 officieel aangekondigd. Deze werd voor het eerst gebruikt in IP-uitzendsystemen. Toen 4K- en 8K-formaten verschenen en op grote schaal werden gebruikt, waarvoor H.264 niet langer ideaal was, was de vijfde daar ook nuttig.

Maar Н.265 is geen nieuw product, het is in feite een verbeterde 264. Aanvankelijk hadden de makers de taak om de bitsnelheid met dezelfde kwaliteit te halveren. Als deze taak was voltooid, zou het mogelijk zijn om met H.265 een computer te hebben met de helft van het vermogen, of om het uiteindelijke bestand twee keer zo gemakkelijk te ontvangen, met dezelfde kwaliteit. Maar dit is alleen in theorie.

U weet waarschijnlijk dat niet alle pixels in de afbeelding worden beïnvloed tijdens het coderen; De afbeelding is op basis van de inhoud in blokken verdeeld. En het belangrijkste verschil tussen deze twee codecs is dat ze deze blokken anders vormen. Met andere woorden, ze verdelen het beeld in een verschillend aantal fragmenten. H.265 bevat meer pixels in elk blok, dat wil zeggen dat de afbeelding in minder delen is verdeeld.

De eerste gedachte die bij een normaal persoon opkomt, is hoe hij is, omdat dit de kwaliteit alleen maar erger maakt! Immers, als er maar één pixel in elk blok zat, die gecomprimeerd was met individuele parameters, dan zou de afbeelding veel beter zijn. Dit is natuurlijk waar, maar de realiteit is dat, helaas, in onze tijd het concept van kwaliteit voor fabrikanten van iets naar de achtergrond verdwijnt.

Op basis van informatie die is ontvangen van andere operators, kan worden aangenomen dat bij het coderen van het 4K-formaat met een lage bitsnelheid het voordeel van H.265 meer merkbaar is dan bij gebruik van het Full HD-formaat. Maar ik werk niet met een lage bitrate, hoge kwaliteit vind ik belangrijk.

H.264 of H.265. Wat is beter?

Iedereen weet dat hoe hoger de kwaliteit die u wilt bereiken, hoe meer tijd en moeite het kost. Hetzelfde geldt voor codering. Als we aannemen dat H.265 beter codeert, betekent dit dat er meer tijd aan codering wordt besteed in vergelijking met H.264. Maar 30 keer is overdreven! Ik ben er zeker van dat bij 100 procent bewegende beelden het bijna onmogelijk is om het verschil te zien dat te zien is in het stilstaand beeld, maar waarom zou je de dingen dan ingewikkeld maken met de 265? Hoewel hier iedereen voor zichzelf beslist wat voor hem belangrijker is: codeer zo snel mogelijk en krijg een afgewerkt product, of wacht langer, maar evalueer een hoger resultaat.

De exacte coderingstijd hangt af van hoe u de video opneemt, hoeveel kleine details er zijn, beweging, welke framegrootte, wat is de kracht van uw computer. Op basis van mijn waarnemingen gebruikt de computer bij het coderen van H.265 veel meer bronnen, maar het proces zelf is meer aangepast voor multi-coreprocessors, dat wil zeggen dat de computer soepeler werkt.

Ik heb ook geprobeerd H.265 te coderen in Full HD-video van maximale kwaliteit, 50 frames per seconde gedurende ongeveer 10 minuten. En toen Media Encoder, dat in principe sneller codeert dan Premier, meldde dat het coderen meer dan 300 uur zou duren, realiseerde ik me dat het bijna twee weken zou duren om de computer niet uit te zetten, en dat is voor 10 minuten. En mijn computer is behoorlijk krachtig. Wanneer 265 wordt gecodeerd met een kwaliteitsprofiel van “goed”, is de verstreken tijd dezelfde als de 264-instelling in de afbeelding, maar het verschil is zo onbeduidend dat het geen zin heeft om deze schermafbeeldingen te uploaden.

De H.265-codec is lang geleden gemaakt en de vraag rijst waarom deze niet zo populair is als de ontwikkelaars hadden gepland. Voor zover ik weet, kan ik aannemen dat er ten eerste niet zo’n duidelijk zichtbaar voordeel is bij videobewerking, en ten tweede dat de ontwikkeling van het gebruik van H.265 wordt belemmerd door het feit dat je moet betalen voor het gebruik ervan in alle apparaten waar het aanwezig is.


Free Download Mp4Gain
picture

Videocompressie en -decodering | Codecs en decoders

Videocompressie en -decodering | Codecs en decoders

Video Container and Video Codecs

Voordat u serieus gaat testen, zijn er een paar eenvoudige dingen die u moet oplossen. Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen codecs en bestandscontainers. Blu-ray-bestanden verschijnen bijvoorbeeld vaak met de extensie .m2ts. Maar het BDAV-containerformaat (blu-ray Disc Audio / Video) fungeert over het algemeen als een opslagcontainer. In dit geval kunt u drie codecs gebruiken: MPEG-2, H.264 en VC-1.

Video Codec and container

Wat is het verschil tussen een codec en een container? Denk aan je laatste vakantie. Uw koffer is in dit geval een “container”. Bagage is inhoud (video, audio, ondertitels en andere informatie), en een codec is de manier waarop u alles (gegevens) in uw koffer opslaat zodat het past. Je kunt dingen in een koffer stoppen door ze voorzichtig te vouwen (één codec) of ze in rollen te persen en ze in te pakken met tape om er meer in te passen (een andere codec). Dit geldt voor alle multimedia-inhoud. Het Microsoft AVI-formaat (Audio Video Interleave) is bijvoorbeeld een bestandscontainer, maar de video die het bevat, kan worden gecodeerd met verschillende codecs, van DivX tot MPEG-2.

Wanneer u iets afspeelt op een videospeler, wordt de gecodeerde video over het algemeen door een decoder gestuurd, geconverteerd naar YUV-gegevens (kleurruimte) en naar het scherm gestuurd. De decoder herkent het formaat en decomprimeert de gecomprimeerde gegevens tot nuttige informatie die kan worden verwerkt en weergegeven.

Er zijn twee soorten decoders: software en hardware. Vóór UVD, PureVideo en Intel GMA 4500MHD werd video gedecodeerd met softwaredecoders die vertrouwden op de kracht van de processors. Daarom probeerden veel bedrijven iets te doen om video’s af te spelen. Maar slechts twee van hen slaagden erin dit heel goed te doen: CyberLink en InterVideo (nu Corel), dus ATI gaf later een licentie voor de PowerDVD-decoder voor hun ATI dvd-decoder. Softwaredecoders verbruiken natuurlijk een grote hoeveelheid processortijd, wat de prestaties van moderne processors niet beïnvloedt, maar de levensduur van de batterij van mobiele apparaten aanzienlijk verkort.

Na verloop van tijd pakten fabrikanten van grafische kaarten dit probleem aan en begonnen ze decoders met vaste functies te ontwikkelen, dit waren logische circuits in de GPU voor videoverwerking. Tegenwoordig worden ze hardwareversnellers genoemd. Het voordeel was dat wanneer de GPU werkte, de tijd van de hoofdprocessor niet werd verspild.

Er zijn enkele interessante punten. Omdat de decoder video verwerkt, is het vrij moeilijk om parameters in te stellen voor zijn prestaties of efficiëntie. Ongeacht of de video door de hardware- of softwareconversiepijplijn gaat, de gegevens veranderen lang voordat ze op uw monitor verschijnen. Als u software gebruikt, is het niet nodig om de systemen die bij het decoderen worden gebruikt, te vergelijken. Bij gebruik van hetzelfde systeem kunnen verschillende decoders echter verschillende afbeeldingen produceren of de beeldkwaliteit wijzigen. De meeste Blu-ray-schijven die op nVidia- of AMD-videokaarten worden afgespeeld, zien er hetzelfde uit als u versnelling uitschakelt in PowerDVD. In beide gevallen wordt de video verwerkt met software op de processor, wat hetzelfde resultaat oplevert.

Wanneer hardwaredecodering aan het proces wordt toegevoegd, zien de zaken er anders uit. Waarom? Moderne GPU’s hebben een speciale eenheid voor het decoderen en verwerken van videogegevens. Dit is precies de logica met een vaste functie, die eerder werd besproken. Hardwareversnelde decodering op Sandy Bridge-processors is anders ontworpen en geprogrammeerd dan op grafische kaarten van AMD en nVidia.

We moeten het duidelijk begrijpen: er zijn geen GPU-decoders voor algemeen gebruik. Er zijn geen decoders die volledig kunnen werken op DirectCompute, APP of CUDA. Het streven naar implementatie van dergelijke ondersteuning is op voorhand gedoemd. GPGPU is ontworpen om onbewerkte gegevens met een hoge mate van parallellisme te verwerken. Maar we hebben het over video, niet over onbewerkte gegevens. Om afbeeldingen te verwerken, moet je veel doen en in een opeenvolgende uitvoering. Decoders met vaste functies decoderen en verwerken video; ze doen niets anders. Het overzetten van deze functionaliteit naar meer algemene computerbronnen zou een stap terug zijn van het verplaatsen naar de processor, aangezien u in beide gevallen moet werken met softwaredecodering.

Elemental Technologies (bekend van Badaboom) is uniek in het ontwikkelen van een op CUDA gebaseerde MPEG-2-decoder. En het is niet een pure GPGPU-decoder. Delen van uw pijplijn, zoals entropiecodering, syntaxiscodering, syntaxisdecodering en entropiedecodering, moeten opeenvolgend worden uitgevoerd. Andere delen van het proces kunnen worden ontworpen om parallel te lopen, zoals bewegingsschatting, bewegingscompensatie, enz.

Videocodering

Videocodering

Video coding

Video-informatie (video) is een driedimensionale reeks gekleurde pixels, waarvan de coördinaten de horizontale en verticale resolutie van het frame zijn en de tijd waarmee een enkel frame is geassocieerd.

Video Compression

Een frame (afbeelding) is een reeks pixelwaarden die op een bepaald moment door de camera worden bekeken.

Er is het concept van een half frame, dat wordt geassocieerd met “interlaced scan”. Het is duidelijk dat het volume van de video extreem groot is. Voor de opslag en verzending via communicatiekanalen wordt compressie uitgevoerd, die een aantal kenmerken heeft: blokkerigheid (verdeling van het beeld in 8 × 8 pixelblokken), vervaging (verlies van kleine details van het beeld), enzovoort.

Er zijn verschillende videocompressietechnologieën. De moderne digitale televisie-uitzending kwam juist dankzij videocompressie beschikbaar, een fysiek radiokanaal kan high-definition video (HDTV), meerdere televisiekanalen tegelijkertijd uitzenden. De meeste video-inhoud wordt verzonden met behulp van de MPEG-2-videocompressiestandaard. Nieuwere en efficiëntere videocompressiestandaarden: H.264 / MPEG-4 AVC en VC-1. Een van de krachtigste technologieën voor het verhogen van de compressieverhouding is bewegingscompensatietechnologie, waarbij volgende frames in een reeks de gelijkenis van gebieden in eerdere frames gebruiken om de compressieverhouding te verhogen. Voor videocompressie met discrete cosinus-transformatie (DCT) die ruimtelijke redundantie elimineert, moet bijvoorbeeld een kwantiseringsproces worden gespecificeerd. Kwantisering kan scalair en vector zijn, de meeste praktische compressieschema’s gebruiken scalaire kwantisering vanwege de eenvoud.

H.265 High Efficiency Video Coding (HEVC)

H.265 High Efficiency Video Coding (HEVC)

HEVC H.265

Tot voor kort was H.264 (ook bekend als AVC) de codec bij uitstek om de videokwaliteit te optimaliseren en de bestandsgrootte te verkleinen. Overstappen op de H.265 (of HEVC) codec vereist meer verwerkingskracht dan H.264, maar de HEVC codec is veel efficiënter en biedt verbeterde videokwaliteit bij lagere bitsnelheden.

HEVC H.265

De mijlpaal voor de HEVC / H.265-videocodec was de Apple Worldwide Developers Conference (WWDC) in 2017, waarop Apple HEVC aankondigde als de “volgende generatie videocodec”. De gevolgen van deze gebeurtenis werden wereldwijd. Met deze interesse in HEVC en de hardware-ondersteuning voor HEVC-videocodering die destijds al in de meeste mobiele apparaten werd geïntroduceerd, realiseerden video-inhoudproviders zich dat HEVC de nieuwe standaard was voor videocompressie. voor verzending.
HEVC versus AVC. Wat zijn de voordelen van de HEVC-codec?
Uit de advertentie van Apple: “Kortom, efficiëntie. En allereerst de efficiëntie van de codering. HEVC is ongeveer 40% efficiënter dan AVC. Dit betekent dat afspelen met behoorlijke kwaliteit 40% sneller zal starten voor de gebruiker, en wanneer de speler zich volledig aanpast aan streaming video, zal de inhoud er 40% beter uitzien. We hebben besloten om HEVC voor iedereen beschikbaar te maken. Nieuwere Apple-apparaten hebben HEVC-ondersteuning ingebouwd in de hardware. Zelfs voor oudere apparaten die deze hardware-ondersteuning niet hebben, zijn we van plan de HEVC-codec op softwareniveau te implementeren. Dus nu zal HEVC overal worden gebruikt. ”

Het antwoord op de vraag van elk bedrijf over de keuze tussen HEVC en AVC kan worden samengevat in twee belangrijke voordelen van de HEVC-codec.

HEVC is ongeveer twee keer zo efficiënt als AVC
HEVC ondersteunt een hoog dynamisch bereik en 4K-afbeeldingen
Door de HEVC-codec te gebruiken met dezelfde bandbreedte als AVC, kunt u een hogere videokwaliteit bereiken of hetzelfde kwaliteitsniveau bieden als AVC met de helft van de bandbreedte die nodig is voor AVC.

Welke invloed heeft de HEVC-codec op video-inhoudbibliotheken?
Voor media- en entertainmentbedrijven die in toenemende mate grote inhoudsbibliotheken selecteren en creëren, kan de HEVC-codec grote bitrate-besparingen opleveren. Omdat organisaties moeite hebben om de vraag van consumenten naar multiscreentechnologie bij te houden, krijgen organisaties te maken met toenemende druk op hun opslaginfrastructuur. Bespaar op opslagkosten met de HEVC-codec, die de bestandsgrootte halveert in plaats van de opslagcapaciteit te verdubbelen.
Wat zijn de voordelen van de HEVC-codec in termen van bitsnelheid?
Er zijn verschillende voorbeelden van hoe de verbeterde kwaliteit / bitsnelheid-verhouding in de HEVC-codec de professionele omgeving zal beïnvloeden. Omdat videodistributie van hoge kwaliteit een hoge netwerkbandbreedte vereist, zijn de voordelen van het verbeteren van deze verhouding onder meer:

inzet van meer kanalen in satelliet-, kabel- en IPTV-netwerken;
de kosten van beheerde en onbeheerde videodistributie verlagen;
uitbreiding van de dekking voor mobiele operators en IPTV met beperkte bandbreedte;
de weergavekwaliteit verbeteren bij het gebruik van OTT-services op het gebruikelijke niveau van omroepen.
Hoe verbetert de HEVC-codec mobiele streaming, Ultra HD 4K en 8K?
Op de markt voor mobiele streaming biedt de HEVC-codec een bitrate-reductie van 30-50 procent met een videokwaliteit die vergelijkbaar is met H.264, wat resulteert in lagere kosten voor het leveren van video-inhoud via netwerken.

Wanneer het apparaat HEVC kan decoderen, kunnen mobiele operators veel minder gegevens leveren om een ​​bepaald kwaliteitsniveau te bereiken, de kosten te verlagen en betrouwbaardere videoweergave te bieden.

De verspreiding van HEVC is ook consistent met de massale belangstelling van de markt voor high-definition video (Ultra HD 4K en 8K), aangezien 4K-tv’s over het algemeen alleen HEVC en nieuwere codecs ondersteunen.

De belangrijkste conclusie. Gemiddeld kan HEVC video van dezelfde kwaliteit leveren als H.264 met ongeveer de helft van de bitsnelheid (exacte verhoudingen kunnen variëren afhankelijk van het inhoudstype).

Voor een 1080p-stream kan een lossless editor bijvoorbeeld de gegevenssnelheid verlagen van 8 Mbps naar 4 Mbps. Deze verlaging van de bitsnelheid kan een aanzienlijke invloed hebben op de kosten van edge-caching, aangezien de De bestandsgrootte wordt kleiner bij levering aan eindgebruikers.