Επίσης γνωστός ως κωδικοποίηση βίντεο υψηλής απόδοσης (HVEC) και MPEG-H μέρος 2, το H.265 είναι ένα πρότυπο συμπίεσης βίντεο σχεδιασμένο για τις νεότερες γενιές βίντεο υψηλής ανάλυσης. Είναι διάδοχος του ευρέως χρησιμοποιούμενου κωδικοποιητή H.264 (επίσης αποκαλούμενος AVC ή MPEG-4 Part 10) και προσφέρει μερικές σημαντικές βελτιώσεις σε σχέση με αυτό το σύστημα συμπίεσης που τώρα γερνά. Το H.265 αναπτύχθηκε από την Κοινή Ομάδα Συνεργασίας για την Βίντεο Κωδικοποίηση (JCT-VC), μια ομάδα εμπειρογνωμόνων κωδικοποίησης βίντεο που άρχισαν να εργάζονται στο πρότυπο συμπίεσης το 2010.

Γιατί το H.265 είναι καλύτερο από το H.264;

Ο κωδικοποιητής H.265 προσφέρει κάποιες σημαντικές βελτιώσεις σε σχέση με τον κώδικα H.264, ο οποίος αναπτύχθηκε για πρώτη φορά στις θολό ημέρες του 2003. Υπάρχουν πολύ περισσότερες βελτιώσεις που μπορούμε να καλύψουμε εδώ, αλλά αυτά είναι τα σημαντικότερα σημεία για τους καταναλωτές.

Καλύτερη συμπίεση

Το H.265 προσφέρει μαζικά βελτιωμένη συμπίεση πάνω από το H.264. Ο νεότερος κωδικοποιητής μπορεί να επιτύχει σχεδόν διπλάσια συμπίεση του προκατόχου του. Με το H.265, ένα βίντεο με την ίδια εμφανή οπτική ποιότητα θα κάλυπτε μόνο το μισό χώρο. Εναλλακτικά, ένα βίντεο με το ίδιο μέγεθος αρχείου και ρυθμό μετάδοσης bit θα μπορούσε να είναι πολύ καλύτερα. Μέρος αυτής της βελτίωσης προέρχεται από ένα αυξημένο μέγεθος macroblock. Το H.264 επιτρέπει μόνο 16x16 pixel macroblocks που είναι πολύ μικρά για να είναι πραγματικά αποτελεσματικά σε βίντεο υψηλότερης ανάλυσης. Το H.265 παρέχει 64x64 pixel macroblocks (τώρα αποκαλούμενα μονάδες κωδικοποίησης δέντρων ή CTUs), επιτρέποντας μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα κωδικοποίησης σε όλες τις αναλύσεις.

Βελτιωμένη πρόβλεψη κίνησης εντός πλαισίου

Η συμπίεση βίντεο βασίζεται στην πρόβλεψη κίνησης μεταξύ πλαισίων. Όταν δεν υπάρχει αλλαγή σε ένα εικονοστοιχείο, ένας κωδικοποιητής βίντεο μπορεί να εξοικονομήσει χώρο αναφερόμενος σε αυτόν, αντί να το αναπαράγει. Έτσι, η βελτιωμένη πρόβλεψη κίνησης σημαίνει βελτιωμένο μέγεθος αρχείου και ποιότητα συμπίεσης. Παράλληλα με τα βελτιωμένα πρότυπα συμπίεσης στο H.265, βρίσκουμε επίσης σημαντικές βελτιώσεις στην πρόβλεψη και την αντιστάθμιση κίνησης.

Βελτιωμένη πρόβλεψη εντός πλαισίου

Η συμπίεση βίντεο επωφελείται επίσης από την ανάλυση της "κίνησης" μέσα σε μεμονωμένα πλαίσια, επιτρέποντας την πιο αποτελεσματική συμπίεση των μεμονωμένων καρέ βίντεο. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την ουσιαστική περιγραφή των εικονοστοιχείων με μια μαθηματική συνάρτηση και όχι με τις πραγματικές τιμές των εικονοστοιχείων. Η λειτουργία καταλαμβάνει λιγότερο χώρο από τα δεδομένα των pixel, συρρικνούμενο μέγεθος αρχείου. Ωστόσο, ο κωδικοποιητής πρέπει να υποστηρίζει μια αρκετά προηγμένη μαθηματική λειτουργία για να είναι πραγματικά χρήσιμη αυτή η τεχνική. Η λειτουργία πρόβλεψης ενδοκλάδωσης H.265 είναι πολύ πιο λεπτομερής από την H.264, επιτρέποντας 33 κατευθύνσεις κίνησης σε εννέα κατευθύνσεις του H.264.

Παράλληλη επεξεργασία

Το H.265 χρησιμοποιεί πλακίδια και φέτες που μπορούν να αποκωδικοποιηθούν ανεξάρτητα από το υπόλοιπο πλαίσιο. Αυτό σημαίνει ότι η διαδικασία αποκωδικοποίησης μπορεί να χωριστεί σε πολλαπλά παράλληλα νήματα διεργασίας, εκμεταλλευόμενη τις πιο αποδοτικές δυνατότητες αποκωδικοποίησης σε επεξεργαστές πολλαπλών πυρήνων που είναι σήμερα συμβατοί. Με την αύξηση των αναλύσεων βίντεο, αυτή η βελτιωμένη αποτελεσματικότητα απαιτείται για την αποκωδικοποίηση του βίντεο με έναν κατακόρυφο ρυθμό στο υλικό χαμηλότερου επιπέδου.

Μεγαλύτερο μέγιστο μέγεθος πλαισίου

Ο κόσμος γίνεται υψηλότερος-res, και το H.265 το υποστηρίζει. Με το H.265, το βίντεο μπορεί να κωδικοποιηθεί έως και 8K UHD ή 8192 pixels × 4320 pixels. Επί του παρόντος, μόνο μια χούφτα φωτογραφικών μηχανών μπορεί να παράγει ακόμη 8Κ βίντεο, και πολύ λίγες οθόνες μπορούν να εμφανίσουν αυτό το είδος της ανάλυσης. Αλλά ακριβώς όπως το HD είναι το σημερινό πρότυπο, μπορούμε να περιμένουμε 4K και τελικά 8K να αυξηθεί σε παρόμοια προβολή τελικά.

Υποστήριξη υλικού

Ο κωδικοποιητής H.265 υποστηρίζεται ειδικά από την τρέχουσα γενιά επεξεργαστών της Intel. Η σειρά επεξεργαστών Lake Kaby περιλαμβάνει ειδικά σύνολα οδηγιών για την κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση του βίντεο H.265, όπως και οι μελλοντικές γενιές. Αυτό δίνει στον κωδικοποιητή ένα σημαντικό πλεονέκτημα ταχύτητας και συνέπειας σε σύγκριση με άλλους κωδικοποιητές βίντεο υψηλής ανάλυσης. Λαμβάνοντας υπόψη τη δημοτικότητα και την τεχνική υπεροχή του κωδικοποιητή H.264, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι η Intel θα επιλέξει να ρίξει το υλικό της πίσω από τον διάδοχό της.

Φυσικά, αυτό δεν περιορίζει τη χρήση του H.265 σε επεξεργαστές Kaby Lake, αλλά σημαίνει ότι οι υπολογιστές που χρησιμοποιούν μάρκες Kaby Lake θα παίξουν πιο ρευστό βίντεο H.265. Και δεδομένου ότι η υπολογιστική επιβάρυνση που απαιτείται για την κωδικοποίηση και την αποκωδικοποίηση βίντεο υψηλής ανάλυσης H.265 είναι σημαντική, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει μια σημαντική διαφορά μεταξύ υλοποιήσεων του H.265 που υποστηρίζονται από το υλικό και το λογισμικό.

Συμπέρασμα: Πού βρίσκεται το H.265;

Το H.265 εξακολουθεί να είναι λιγότερο κοινό από το H.264, αλλά κερδίζει γρήγορα μερίδιο αγοράς. Το νέο λειτουργικό σύστημα iPhone και iPad της Apple, το iOS 11, θα αποθηκεύσει όλα τα αρχεία βίντεο στο H.265. Η νεότερη γενιά των MacBook Pros περιλαμβάνει την υποστήριξη υλικού του Kaby Lake για την αποκωδικοποίηση του codec. Η μορφή βίντεο θα χρησιμοποιηθεί επίσης στο πρόγραμμα περιήγησης βίντεο TVOS και Safari της Apple.

Μόλις τον περασμένο μήνα η Microsoft κυκλοφόρησε μια δωρεάν επέκταση για τα Windows 10, η οποία προσθέτει υποστήριξη για αποκωδικοποίηση βίντεο H.265. Το περιεχόμενο 4K του Netflix μεταδίδεται με τον κωδικοποιητή H.265 σε υποστηριζόμενο υλικό. Το YouTube, από την άλλη πλευρά, δεν χρησιμοποιεί το H.265, αλλά επιλέγει το ανταγωνιστικό σχήμα συμπίεσης VP9.

Αλλά με τη μεγαλύτερη απόδοση του H.265, είναι πιθανό να δούμε ότι αυτός ο κωδικοποιητής κυριαρχεί στην αγορά τα επόμενα χρόνια.