Это займет много времени, чтобы эта новая технология стала вездесущей, но это происходит: 4K UHD Blu-ray использует HEVC, VLC 3.0 делает видео с HEVC и 4K более надежными на вашем ПК, а iPhone может даже сохранить записанное видео в HEVC для сохранения памяти пространство. Но как это работает, и почему это так важно для видео 4K?
Текущий стандарт: AVC / H.264
Когда вы смотрите диск Blu-ray, видео на YouTube или фильм из iTunes, он не идентичен исходному необработанному видео, которое выходит из комнаты редактирования. Чтобы соответствовать этому фильму на диске Blu-ray или сделать его достаточно маленьким, чтобы удобно загружать из Интернета, фильм должен быть сжатый.
Расширенное кодирование видео, также известное как AVC или H.264, является лучшим стандартом для сжатия видео в широком использовании, и есть несколько различных методов, которые он использует, чтобы попытаться уменьшить размер файла вашего видео.
Например, в любом данном фрейме он может искать области, которые в основном одного цвета. Возьмите эту неподвижную рамку со мной и моим сыном. Большая часть неба имеет такой же синий цвет, поэтому алгоритм сжатия может разбивать изображение на куски, называемые «макроблоками», и, скажем, «эй, вместо того, чтобы помнить цвет каждого пиксель, мы можем просто сказать, что все эти куски в верхней части имеют один и тот же синий цвет ». Это намного эффективнее, чем сохранение цвета каждого отдельного пикселя, что снижает размер файла конечного кадра. В видео это называетсясжатие внутри кадра- сжатие данных отдельного кадра.
AVC также использует межкадровое сжатие, который смотрит на несколько кадров и отмечает, какие части кадра меняются, а какие нет. Возьмите этот снимок из Капитан Америка: гражданская война, Фон не сильно меняется - большая часть разницы между кадрами находится в лице и теле человека Iron Man. Таким образом, алгоритм сжатия может разбить фрейм на те же макроблоки и сказать: «Знаешь что? Эти куски не меняются на 100 кадров, поэтому давайте просто отображать их снова, вместо того, чтобы хранить все изображение 100 раз ». Это может значительно уменьшить размер файла.
HEVC / H.265 сжимает видео более эффективно, идеально подходит для видео 4K
Высокоэффективное видеокодирование, также известное как HEVC или H.265, является следующим шагом в этой эволюции. В нем реализовано множество методов, используемых в AVC / H.264, чтобы сделать сжатие видео еще более эффективным.
Например, когда AVC просматривает несколько кадров для изменений - например, Капитан Америка пример выше - эти «куски» макроблоков могут быть нескольких разных форм и размеров, максимум до 16 пикселей на 16 пикселей. С HEVC эти фрагменты могут быть размером до 64 × 64, что намного больше, чем 16 × 16, что означает, что алгоритм может запоминать меньшее количество фрагментов, тем самым уменьшая размер общего видео.
Вы можете увидеть более техническое объяснение этой техники в этом отличном видео от HandyAndy Tech Tips:
Опять же, в HEVC есть другие вещи, но это одно из самых больших улучшений - и когда все сказано и сделано, HEVC может сжимать видео вдвое больше, чем AVC на том же уровне качества. Это особенно важно для видео 4K, которое занимает огромное пространство с AVC. HEVC делает 4K видео намного проще для потоковой передачи, загрузки или копирования на ваш жесткий диск.
Catch: HEVC медленнее без аппаратного ускоренного декодирования
HEVC является утвержденным стандартом с 2013 года, так почему бы нам не использовать его для всех видео уже?
Эти алгоритмы сжатия сложны - для вычисления этого процесса на лету требуется очень много математики, поскольку видео воспроизводится. Существует два основных способа, которыми компьютер может декодировать это видео: программное декодирование, в котором он использует процессор вашего компьютера для выполнения этой математики или аппаратного декодирования, в котором он переносит нагрузку на вашу графическую карту (или интегрированный графический чип на вашем ЦПУ). Графическая карта намного эффективнее, если у нее есть встроенная поддержка кодека видео, которое вы пытаетесь воспроизвести.
Таким образом, хотя многие ПК и программы могут попытка для воспроизведения видео HEVC он может заикаться или быть очень медленным без аппаратного декодирования. Таким образом, HEVC не приносит вам много пользы, если у вас нет видеокарты и видеопроигрывателя, которые поддерживают аппаратное декодирование HEVC.
Это не проблема для автономных устройств воспроизведения. 4K проигрыватели Blu-ray, в том числе один в Xbox One, все построены с учетом HEVC. Но когда дело доходит до воспроизведения видео HEVC на вашем ПК, все становится все сложнее.Вашему аппарату потребуется одно из следующих аппаратных средств для аппаратного декодирования видео HEVC:
- Intel 6-го поколения «Skylake» или более новые процессоры
- AMD 6-го поколения «Carizzo» или более новые APU
- NVIDIA GeForce GTX 950, 960 или более новые видеокарты
- AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano или более новые графические карты
Вам также понадобится использовать операционную систему и видеоплеер, который поддерживает не только видео HEVC, но и аппаратное декодирование HEVC, - и это на данный момент немного пятнисто. Многие игроки все еще добавляют поддержку аппаратного декодирования HEVC, и в некоторых случаях он может работать только с некоторыми фишками из списка выше. На момент написания этой статьи VLC 3.0, Kodi 17 и Plex Media Server 1.10 поддерживали некоторую форму аппаратного декодирования HEVC, по крайней мере для определенных карт. Возможно, вам придется включить аппаратное ускорение в вашем плеере, чтобы он работал правильно.
С течением времени большее количество компьютеров сможет обрабатывать видео такого типа, и больше игроков будут поддерживать его более широко - как сейчас, с AVC / H.264. Для этого может потребоваться некоторое время, чтобы он стал повсеместным, и до этого вам нужно будет хранить свои 4K видео в AVC / H.264 при больших размерах файлов (или сжимать их больше и потерять качество изображения). Но чем больше HEVC / H.265 будет широко поддерживаться, тем лучше будет видео.
