H 264 что это

H.264 и H.265 — AVC и HEVC — В чём разница?

H.265 и H.264 — это изначально стандарты кодирования видео, установленные экспертной группой по видеокодированию Международного консультационного комитета по телефонии и телеграфии (MKKTT, ITU-T VCEG).

h.265 vs h.264

С быстрым развитием технологии видеонаблюдения текущий стандарт H.264 (MPEG-4/AVC) перестал соответствовать требованиям кодирования видео для более высокого разрешения изображения. В будущем видеооборудование 4K UHD и 8K UHD неизбежно станет стандартом, как и сегодня Full HD. В качестве стандарта сжатия видео следующего поколения на рынок вышел H.265, он постепенно внедряется в продукты для IP-наблюдения высокой четкости, таких как IP-камеры HD, NVR.

Что такое H.264 (MPEG-4 AVC)

H.264, также известный как MPEG-4 AVC (Advanced Video Codec), — это разработанный в 2003 году стандарт сжатия видео, а также широко используемый формат высокоточной записи, сжатия и распространения видео. H.264 известен тем, что является стандартом кодеков для дисков Blu-ray. Все проигрыватели Blu-ray должны уметь декодировать H.264. Преобладающее большинство современных видеорегистраторов (DVR) используют h.264 как основной кодек.

В своё время, разработка кодека H264 стала настоящим прорывом, потому что получилось посадить за один стол людей, занимающихся телевидением, IP камерами, конференц-связью и родить стандарт, которого в целом хватило всем.

Разрешение видео h.264

Стандарт H.264 распознает разрешения только до 2048×2048

Обычно поддерживаемые разрешения и соотношения ширины к высоте включают:

  • 854 x 480 (16:9 480p)
  • 1280 x 720 (16:9 720p)
  • 1920 x 1080 (16:9 1080p)
  • 640 x 480 (4:3 480p)
  • 1280 x 1024 (5:4)
  • 1920 x 1440 (4:3)

Кроме того, решение Apple использовать его в определенной степени способствовало популяризации кодирования H.264. Этот стандарт также вошел в миллионы домашних хозяйств с сотнями миллионов iPad и iPhone и стал абсолютным гегемоном в области кодирования изображений, занимая более 80% доли рынка.

По сравнению с предыдущими стандартами кодирования, H.264 может выдавать более высокое качество изображения при более низкой скорости передачи данных, поэтому он был признан людьми. H.264 также широко используется в сетевой потоковой передаче мультимедийных данных и различных наземных телевизионных передачах высокой четкости, спутниковом телевидении, радиовещании и в других отраслях.

Изначально проблемы массового внедрения кодека h 264 обуславливались тем, что для декодирования HD видео в реальном времени требовались большие по тем временам мощности аппаратной части вычислительной техники. Ситуацию спас выход на рынок доступных для широкого пользователя многоядерных процессоров AMD и Intel.

Что такое H.265 (HEVC)

Стандарт H.265 или HEVC (High Efficiency Video Coding), разработанный в 2012 году, основан на своём предшественнике, стандарте кодирования видео H.264, сохраняя одни и улучшая другие технологии. H.265 использует передовые методы для улучшения взаимосвязи между кодовым потоком, качеством кодирования, задержкой и сложностью алгоритма для достижения оптимальных настроек.

H.265 поддерживает форматы кадра до 8K (UHDTV) с разрешением 8192×4320 пикселей

Улучшения H.265 по сравнению с H.264 включают в себя:

  • повышение эффективности сжатия,
  • повышение надежности
  • возможность восстановления после ошибок
  • уменьшение задержки в реальном времени
  • сокращение времени захвата канала и задержки произвольного доступа, а также снижение сложности.

Архитектура кодирования H.265 / HEVC примерно аналогична H.264 / AVC и в основном включает в себя:

  • внутреннее предсказание
  • внешнее предсказание
  • преобразование
  • квантование
  • деблокирующий фильтр (фильтр удаления блочности),
  • энтропийное кодирование (энтропийное кодирование) и другие модули.

Однако в архитектуре кодирования HEVC все разделено на три основных блока:

  1. блок кодирования (CU)
  2. блок предсказания (PU)
  3. блок преобразования (TU)

H.265 vs H.264

Разница между H.264 и H.265 заключается, прежде всего, в пропускной способности потоковой передачи и требованиях к хранилищу. H.265, благодаря оптимизации алгоритма H264 может реализовать передачу цифрового изображения стандартной четкости со скоростью ниже 1 Мбит / с; H.265 может реализовать передачу обычного аудио и видео высокой четкости 720P (разрешение 1280 * 720) со скоростью передачи 1

H.265 предназначен для передачи сетевого видео более высокого качества при ограниченной пропускной способности, и только половина пропускной способности H.264 может использоваться для воспроизведения видео того же качества. Стандарт H.265 также поддерживает видео сверхвысокой четкости 4K (4096 × 2160) и 8K (8192 × 4320).

h.265 vs h.264

Архитектура кодирования H.265/HEVC примерно аналогична H.264/AVC. Она в основном включает внутреннее предсказание, внешнее предсказание, преобразование, квантование, фильтр деблокирования (фильтр удаления блочности), энтропийное кодирование (энтропийное кодирование) и другие модули. , но в архитектуре кодирования HEVC все разделено на три основных блока, а именно: блок кодирования (CU), блок предсказания (блок предсказания, PU) и блок преобразования (блок преобразования, TU).

По сравнению с H.264 / AVC, H.265 / HEVC предоставляет больше различных инструментов для снижения скорости передачи данных. Что касается единицы кодирования, размер каждого макроблока (МБ) в H.264 составляет фиксированные 16×16 пикселей, а кодирование блок H.265 можно выбрать от самого маленького 8×8 до самого большого 64×64. В то же время режим внутреннего предсказания H.265 поддерживает 33 направления (H.264 поддерживает только 8) и обеспечивает лучшую обработку компенсации движения и методы векторного предсказания.

Тест сравнения качества показывает, что при том же качестве изображения, по сравнению с H.264, размер видео, закодированного H.265, будет уменьшен примерно на 39-44%. Когда скорость передачи данных снижается на 51-74%, качество видео, закодированного в H.265, может быть таким же или лучше, чем у видео, закодированного в H.264, что существенно лучше, чем ожидаемое отношение сигнал / шум (PSNR ).

Cравнение кодеков H.264 и H.265

H.264 AVC H.265 HEVC
Размер блоков Макроблок 16 х 16 Блоки с древовидной структурой
кодирования от 64х64 до 8х8
Блоки предсказания Разбиение до 4х4 От 64х64 до 4х4 +
ассиметричное предсказание
Блоки преобразования 8х8 и 4х4 32х32, 16х16, 8х8, 4х4 +
неквадратные преобразования
Обратное преобразование Деблокирующий фильтр Деблокирующий фильтр, SAO
Внутрикадровое предсказание 9 режимов 35 режимов
Компенсация движения Предсказание
вектора движения
Усовершенствованное
предсказание вектора движения
(пространственное и временное)
Глубина цвета 8 бит 10 бит
Энтропийное кодирование CABAC или CAVLC CABAC с применением
параллельных операций

Поддержка HEVC в протоколах

В протоколе HLS формат H.265 поддерживается уже очень давно. В протоколе MPEG-TS формат H.265 поддерживается. В протоколе RTSP H.265 поддерживается. Есть упаковка и в SDP, и в RTP.

Магия H.264

H.264 — стандарт сжатия видео. И он вездесущ, его используют для сжатия видео в интернете, на Blu-ray, телефонах, камерах наблюдения, дронах, везде. Все сейчас используют H.264.

Нельзя не отметить технологичность H.264. Он появился в результате 30-ти с лишним лет работы с одной единственной целью: уменьшение необходимой пропускной способности канала для передачи качественного видео.

С технической точки зрения это очень интересно. В статье будут поверхностно описаны подробности работы некоторых механизмов сжатия, я постараюсь не наскучить с деталями. К тому же, стоит отметить, что большинство изложенных ниже технологий справедливы для сжатия видео в целом, а не только для H.264.

Видео в несжатом виде это последовательность двумерных массивов, содержащих информацию о пикселях каждого кадра. Таким образом это трёхмерный (2 пространственных измерения и 1 временной) массив байтов. Каждый пиксель кодируется тремя байтами — один для каждого из трёх основных цветов (красный, зелёный и синий).

1080p @ 60 Hz = 1920x1080x60x3 =>

370 Мб/с данных.

Этим практически невозможно было бы пользоваться. Blu-ray диск на 50Гб мог бы вмещать всего около 2 мин. видео. С копированием так же будет не легко. Даже у SSD возникнут проблемы с записью из памяти на диск.

Поэтому да, сжатие необходимо.

Обязательно отвечу на этот вопрос. Но сперва я покажу кое-что. Взгляните на главную страницу Apple:

Я сохранил изображение и приведу в пример 2 файла:

    1015 Кб
    175 Кб

Нет, с размерами всё в порядке. Видео H.264 с 300 кадрами весит 175 Кб. Один единственный кадр из видео в PNG — 1015 Кб.

Кажется, мы храним в 300 раз больше данных в видео, но получаем файл весом в 5 раз меньше. Получается H.264 эффективнее PNG в 1500 раз.

А приёмов очень много! H.264 использует все приёмы о которых вы догадываетесь (и уйму о которых нет). Давайте пройдёмся по основным.

Избавляемся от лишнего веса.

Представьте, что вы готовите машину к гонкам и вам нужно её ускорить. Что вы сделаете в первую очередь? Вы избавитесь от лишнего веса. Допустим, машина весит одну тонну. Вы начинаете выбрасывать ненужные детали… Заднее кресло? Пфф… выбрасываем. Сабвуфер? Обойдёмся и без музыки. Кондиционер? Не нужен. Коробка передач? В мусо… стойте, она еще пригодится.

Таким образом вы избавитесь от всего, кроме необходимого.

Этот метод отбрасывания ненужных участков называется сжатием данных с потерями. H.264 кодирует с потерями, отбрасывая менее значимые части и сохраняя при этом важные.

PNG кодирует без потерь. Это означает, что вся информация сохраняется, пиксель в пиксель, и поэтому оригинал изображения можно воссоздать из файла, закодированного в PNG.

Существует несколько очевидных способов урезания изображения. Возможно, верхняя правая четверть картинки бесполезна, тогда можно удалить этот угол и мы уместимся в ¾ исходного веса. Теперь машина весит 750 кг. Либо можно вырезать кромку определенной ширины по всему периметру, важная информацию всегда ведь по середине. Да, возможно, но H.264 всего этого не делает.

H.264, как и все алгоритмы сжатия с потерями, уменьшает детализацию. Ниже, сравнение изображений до и после избавления от деталей.

Видите как на сжатом изображении исчезли отверстия в решётке динамика у MacBook Pro? Если не приближать, то можно и не заметить. Изображение справа весит всего 7% от исходного и это при том, что сжатия в традиционном смысле не было. Представьте машину весом всего лишь 70 кг!

Для начала немного математики.

Информационная энтропия

Мы подходим к самому интересному! Если вы посещали теорию информатики, то возможно вспомните про понятие информационной энтропии. Информационная энтропия это количество единиц для представления некоторых данных. Заметьте, что это вовсе не размер самих данных. Это минимальное количество единиц, которое нужно использовать, чтобы представить все элементы данных.

Например, если в виде данных взять один бросок монеты, то энтропия получится 1 единица. Если же бросков монетки 2, то понадобятся 2 единицы.

Предположим, что монета весьма странная — её подбросили 10 раз и каждый раз выпадал орёл. Как бы вы кому нибудь рассказали об этом? Вряд ли как-то вроде ОООООООООО, вы бы сказали «10 бросков, все орлы» — бум! Вы только что сжали информацию! Легко. Я вас спас от многочасовой утомительной лекции. Это, конечно же, огромное упрощение, но вы преобразовали данные в некое короткое представление с той же информативностью. То есть уменьшили избыточность. Информационная энтропия данных не пострадала — вы только преобразовали представление. Такой способ называется энтропийным кодированием, который подходит для кодирования любого вида данных.

Частотное пространство

Теперь, когда мы разобрались с информационной энтропией, перейдем к преобразованию самих данных. Можно представить данные в фундаментальных системах. Например, если использовать двоичный код, будут 0 и 1. Если же использовать шестнадцатеричную систему, то алфавит будет состоять из 16 символов. Между вышеупомянутыми системами существует взаимно однозначная связь, поэтому можно легко преобразовывать одно в другое. Пока всё понятно? Идём дальше.

А представьте, что можно представить данные, которые изменяются в пространстве или времени, в совершенно иной системе координат. Например, яркость изображения, а вместо системы координат с x и y, возьмём частотную систему. Таким образом, на осях будут частоты freqX и freqY, такое представление называется частотным пространством[Frequency domain representation]. И существует теорема, что любые данные можно без потерь представить в такой системе при достаточно высоких freqX и freqY.

freqX и freqY всего лишь другой базис в системе координат. Так же как можно перейти из двоичной системы в шестнадцатеричную, можно перейти из X-Y в freqX и freqY. Ниже изображён переход из одной системы в другую.

Мелкая решётка MacBook Pro содержит высокочастотную информацию и находится в области с высокими частотами. Таким образом мелкие детали имеют высокую частоту, а плавные изменения, такие как цвет и яркость низкую. Всё, что между, остаётся между.

В таком представлении, низкочастотные детали находятся ближе к центру изображения, а высокочастотные в углах.

Потому что теперь, можно взять изображение, представленное в частотных интервалах, и обрезать углы, иными словами применить маску, понизив тем самым детальность. А если преобразовать изображение обратно в привычное, можно будет заметить, что оно осталось похожим на исходное, но с меньшей детализацией. В результате такой манипуляции, мы сэкономим место. Путём выбора нужной маски, можно контролировать детализацию изображения.

Ниже знакомый нам ноутбук, но теперь уже с, применёнными к ней, круговыми масками.

В процентах указана информационная энтропия относительно исходного изображения. Если не приближать, то разница не заметна и при 2%! — машина теперь весит 20 кг!

Именно таким образом нужно избавляться от веса. Такой процесс сжатия с потерями называется Квантованием.

Цветовая обработка

Человеческий глаз не особо хорошо различает близкие оттенки цвета. Можно легко распознавать наименьшие различия в яркости, но не цвета. Поэтому должен существовать способ избавления от лишней информации о цвете и сэкономить ещё больше места.

В телевизорах, цвета RGB преобразуются в YCbCr, где Y это компонента яркости (по сути яркость черно-белого изображения), а Cb и Cr компоненты цвета. RGB и YCbCr эквиваленты в плане информационной энтропии.

Во времена чёрно-белых телевизоров, была только компонента Y. А с началом появления цветных телевизоров у инженеров встала задача о передаче цветного RGB изображения вместе с чёрно-белым. Поэтому вместо двух каналов для передачи, было решено кодировать цвет в компоненты Cb и Cr и передавать их вместе с Y, а цветные телевизоры уже сами будут преобразовывать компоненты цвета и яркости в привычный им RGB.

Но вот в чём хитрость: компонента яркости кодируется в полном разрешении, а компоненты цвета лишь в четверть. И этим можно пренебречь, т.к. глаз/мозг плохо различает оттенки. Таким образом можно уменьшить размер изображения в половину и с минимальными отличиями. В 2 раза! Машина будет весить 10 кг!

Данная технология кодирования изображения со снижением цветового разрешения называется цветовой субдискретизацией. Она используется повсеместно уже давно и относится не только к H.264.

Это самые значительные технологии в уменьшении размера при сжатии с потерями. Нам удалось избавиться от большинства детализации и сократить информацию о цвете в 2 раза.

Да. Обрезание картинки это лишь первый шаг. До этого момента мы разбирали отдельно взятый кадр. Пришло время взглянуть на сжатии во времени, где нам предстоит работать с группой кадров.

Компенсация движения

H.264 стандарт, который позволяет компенсировать движения.

Представьте, что вы смотрите теннисный матч. Камера зафиксирована и снимает с определенного угла и единственное что движется это мячик. Как бы вы закодировали это? Вы бы сделали что и обычно, да? Трёхмерный массив пикселей, две координаты в пространстве и один кадр за раз, так?

Но зачем? Большая часть изображения одинакова. Поле, сетка, зрители не меняются, единственное что движется это мячик. Что если определить единственное изображение фона и одно изображение мячика, движущегося по нему. Не сэкономило бы это значительно места? Вы видите к чему я клоню, не так ли? Компенсация движения?

И это именно то, что H.264 делает. H.264 разбивает изображение на макроблоки, обычно 16х16, которые используются для расчёта движения. Один кадр остаётся статичным, обычно его называют I-кадр [Intra frame], и содержит всё. Последующие кадры могут быть либо P-кадры [predicted], либо B-кадры [bi-directionally predicted]. В P-кадрах вектор движения кодируется для каждого макроблока на основе предыдущих кадров, таким образом декодер должен использовать предыдущие кадры, взяв последний из I-кадров видео и постепенно добавляя изменения последующих кадров пока не дойдёт до текущего.

Ещё интереснее обстоят дела с B-кадрами, в которых расчёт производится в обоих направлениях, на основании кадров идущих до и после них. Теперь вы понимаете почему видео в начале статьи весит так мало, это всего лишь 3 I-кадра, в которых мечутся макроблоки.

При такой технологии кодируется только различия векторов движения, тем самым обеспечивая высокую степень сжатия любого видео с перемещениями.

Мы рассмотрели статическое и временное сжатия. С помощью квантования мы во много раз уменьшили размер данных, затем с помощью цветовой субдискретизации ещё вдвое сократили полученное, а теперь еще компенсацией движения добились хранения лишь 3х кадров из 300, которые были первоначально в рассматриваемом видео.

Теперь мы подведём черту, используя традиционное энтропийное кодирование без потерь. Почему нет?

Энтропийное кодирование

После этапов сжатия с потерями, I-кадры содержат избыточные данные. В векторах движения каждого из макроблоков в P-кадрах и B-кадрах много одинаковой информации, так как зачастую они двигаются идентично, как это можно наблюдать в начальном видео.

От такой избыточности можно избавиться энтропийным кодированием. И можно не переживать за сами данные, так как это стандартная технология сжатия без потерь, а значит всё можно восстановить.

Вот теперь всё! В основе H.264 лежат вышеупомянутые технологии. В этом и заключаются приёмы стандарта.

Исходное видео было снято в нестандартном разрешении 1232×1154. Если посчитать, то получится:

5 сек. @ 60 fps = 1232x1154x60x3x5 => 1.2 Гб
Сжатое видео => 175 Кб

Если соотнести результат с оговорённой массой машины в одну тонну, то получится вес равный 0.14 кг. 140 граммов!

Да, это магия!

Конечно же я в очень упрощённом виде изложил результат десятилетних исследований в этой сфере. Если захотите узнать больше, то страница в википедии вполне познавательна.

Что такое H.264, H.264+, H.265, H.265+ ?

Кодеки H.264, H.264+, H.265, H.265+ представляют собой программное обеспечение, необходимое для компрессии видео. В процессе обработки весь отснятый материал обрабатывается и сжимается, снижая нагрузку на потоки. Это особенно важно при сохранении информации в архивы или при передаче для просмотра в режиме онлайн. Рассмотрим, что собой представляют стандарты H.264, H.264+, H.265, H.265+ и в чем их отличие.

H.264 и H.264+: эффективные, но устаревшие стандарты кодирования

H.264 – это стандарт, появившийся еще в 2013 году и способны обеспечить запись в формате HD, а скорость обработки – 7-8 мегабайт за секунду. Ему на смену пришел стандарт Н.264+, который проводит запись в аналогичном формате, при этом скорость потока существенно выше- от 12 до 20 мегабайт за секунду.

Именно создание этих форматов способствовало активно развитию цифровых камер наблюдения, которые сейчас способны проводить съемку с разрешением Full HD и 4К. Вместе с появлением больших разрешений съемки, появилась необходимость в увеличении уровня производительности для сжатия, чтобы обеспечивать передачу сигнала в более высоком качестве, увеличивая пропускную способность канала.

В результате этого технологию снабдили различные интеллектуальными алгоритмами, благодаря которым удалось снизить размер файлов до 75% при передаче информации. Несмотря на схожее название между H.264 и H.264+, были внедрены многочисленные изменения:

  • разработчики интегрировали фоновых инструмент, используемый для подавления шума на материале;
  • в технологии интеллектуального кодирования использовалась модель предсказания фона;
  • разработчиками была внедрена технология регулировки и управления битрейтом.

Это вывело видеонаблюдение совершенно на новый уровень. Но часто можно встретить еще такие стандарты, как H.264h или H.264b. Их отличие незначительное, но для общего понимания нужно помнить, что “h” – высший стандарт, имеющий больше функций, а “b” – устаревший базовый стандарт, подходящий для старых систем с меньшим количеством процессоров. На этом и все отличие между H.264 vs H.264h vs H.264b.

H.265 и H.265+: усовершенствованные стандарты кодирования

Это инновационные стандарты кодирования, вместе с которыми начался новый уровень развития кодеков для сжатия видеоданных. Он в разы более эффективный прошлого стандарта. Обеспечивает сжатие видео с максимально высокой эффективностью. Благодаря H.265 удалось существенно уменьшить нагрузку на каналы связи, благодаря чему появилась возможность установить более совершенную камеру в существующей архитектуре наблюдения.

Для достижения идеальных результатов, разработчики предложили обновленный кодек H.265+. В нем применялся доработанный алгоритм инженеров компании Hikvision, вместе с чем была увеличена производительность на 67%. Ультрасовременный кодек, который косвенно способствовал открытию формата 4К в системах наблюдения. Ведь теперь файлы в 4К по весу занимали не более, чем HD. Стандарт H.265+ обладает следующими преимуществами:

  • обрабатывается статичный фон, чтобы максимально уменьшить размер файлов;
  • фокусируется исключительно на объектах, которые находятся в движении;
  • обрабатывается исключительно то время, когда в кадре видно движение;
  • тотально подавляет цифровые шумы при обработке информации.

Пока именно стандарт H.265+ является наиболее эффективным решением, а также раскрыл новые возможности для разработчиков цифровых технологий.

Стандарт кодирования H.265+: ключевые возможности

Интеллектуальная система кодирования

Когда в обработку попадает видео, то кодек автоматически разделяет фон и посетителей. Программное обеспечение создает модель с применение одного или нескольких кадров. Это дает возможность проводить прогнозирование в моментах, где есть предсказуемая информация из ранее переданных блоков или аналогичного кадра. Подобным образом, процесс сжатия осуществляется за счет проведения трансляции только динамической части кадра. Необходимо учитывать, что большинство объектов в система обладает статичным фоном, поэтому H.265+ значительно эффективней своего предшественника.

Подавление цифрового шума

Умение различать фоновые изображения и движущиеся объекты способствовали тому, что каждый кадр может кодироваться с использованием разных стратегий кодирования. При сильном сжатии фона для подавления шума, также кодируется визуальный шум в сцене. Благодаря этому удается достигать высокого уровня качества, несмотря на то, что видеопоток обладает минимальным весом.

Битрейт под контролем

В технологии присутствует долгосрочный средний битрейт, благодаря которому появилась возможность с максимальной эффективностью использовать возможности пропускных каналов. Проводится расчет ставки в течение определенного времени – на протяжении суток. В случае средней скорости передачи информации, камера в автоматическом режиме назначает высокую скорость передачи информации при активности посетителей, либо снижается, если наблюдается простой. Это значительно повышает эффективность системы и экономит ресурсы.

Сравнение в цифрах

К примеру, если брать за основу камеру видеонаблюдения с форматом съемки Full HD и скоростью записи 25 кадров за секунду, то в случае использования H.264 и H.265+ разница будет составлять 83%, а между H.265 и H.265+ разница будет достигать 67%. За сутки это 22,7 гигабайтов для H.264, 11,8 гигабайтов для H.265 и 3,9 гигабайтов для H.265+.

Заключение

Кодеки компрессии H.264, H.264+, H.265, H.265+ просто неразлучно связаны с цифровым видеонаблюдением. Каждая из технологий работает эффективно, но некоторые из них уже морально устарели. При этом нужно учитывать, что устаревшие камеры наблюдения неспособны работать под H.265 или H.265+, т.к. они внедрены в более современных моделях. Если у вас остались дополнительные вопросы, задавайте в комментариях или свяжитесь с представителями нашей компании.

H.265 vs H.264: сравнение форматов видео. Что такое HEVC и AVC

H.265 (HEVC), в отличии от H.264 (AVC), становится наиболее часто используемым форматом для сжатия видео и записи контента 4K / 8K UHD, не говоря уже о видео HD / SD. Увеличение количества видео 4K и 8K бросает вызов текущему стандарту сжатия H.264, поскольку ему больше не удается кодировать видео Ultra HD с удовлетворительной скоростью передачи данных, чем контент HD.

Вследствие этого, стандарт сжатия видео HEVC следующего поколения получает преимущество над AVC благодаря лучшей эффективности сжатия. Это позволяет на 50% снизить скорость передачи и сократить объем занимаемого места, но обеспечивает такое же качество видео.

Этот пост показывает различия между двумя стандартами, основанные на размере файла, использовании полосы пропускания, скорости передачи данных, качестве и совместимости.

Что такое H.265 (HEVC)?

H.265 также называется высокоэффективным кодированием видео (HEVC). Данный формат в два раза более эффективен, чем H.264 при кодировании. Он вдвое снижает скорость передачи при том же уровне качества по сравнению со своим предшественником. Предназначен для дисплеев HDTV следующего поколения и систем захвата контента, которые имеют прогрессивную частоту кадров и разрешение, а также улучшенное качество изображения с точки зрения уровня шума, цветовых пространств и высокого динамического диапазона (HDR).

Что такое H.264 (AVC)?

H.264 или MPEG-4 AVC — это формат кодирования видео, который в настоящее время является одним из наиболее часто используемых для сжатия и доставки видеоконтента. AVC экономит битрейт на 50% и более по сравнению с его предшественником MPEG-2. Имеет более широкий спектр приложений, охватывающих все сжатое видео, начиная от потоковых приложений с низким битрейтом (YouTube, iTunes, Vimeo, Facebook, Instagram) для различных передач HDTV по наземному, кабельному и спутниковому телевидению. Он также широко используется для дисков Blu-ray, DVD, IP-сетей и приложений для цифрового кино с кодированием, практически без потерь.

Сравнение форматов сжатия видео
Эффективность сжатия

H.265 отличается от H.264 эффективностью сжатия. HEVC удваивает эффективность кодирования по сравнению со своим предшественником. Это означает, что кодек H.265 экономит около 50% битрейта при том же качестве кодирования — среднее уменьшение битов для H.265 составляет 64% при 4K UHD, 62% при 1080p, 56% при 720p и 52% при 480p. Таким образом, если загрузить фильм в H.265 и воспроизвести его на устройстве iPhone Android, то будет сохранено 50% памяти мобильного устройства. И качество фильма не пострадает!

H.265 vs H.264 сравнение форматов - эффективность сжатия

Сравнение форматов видео и эффективность сжатия

Полоса пропускания

H.265 превосходит H.264 и в отношении использования полосы пропускания. Поскольку алгоритм HEVC использует эффективное кодирование, он обещает приблизительно 40-50% уменьшения полосы пропускания передачи, необходимой для сжатия видео (в частности, формата 720p), с тем же качеством. Как правило, для потоковой передачи 4K H264 (AVC) требуется полоса пропускания 32 Мбит / с, а для передачи видео 4K HEVC — всего 15 Мбит / с. Таким образом, можно наслаждаться 4k видео без проблем даже при перегруженном сетевом соединении.

HEVC и AVC - экономия пропускной способности

H.264 и H.265 — полоса пропускания

Качество видео

Большая разница между рассматриваемыми кодеками заключается в качестве видео при одинаковой скорости передачи данных. В AVC границы областей блока, вероятно, будут искажены, потому что каждый макроблок является фиксированным, а данные независимы друг от друга. В то время как H.265 предлагает более четкие детали на гранях и сглаживает градиентные области с меньшим количеством артефактов.

Таким образом, H.265 лучше, чем H.264, когда речь идет о сжатии видео с лучшим качеством изображения.

H.265 (HEVC) и H.264 (AVC) - качество видео

Размер файла

Высокая степень сжатия также тесно связана с требованием цифрового хранения видеопотоков и передачи. Уменьшенная пропускная способность приводит к уменьшению размера файла. Тесты показывает, что видео, закодированное с помощью H.264, в 1-3 раза больше, чем H.265. Это выгодно для хранения информации на жестком диске (SSD / HDD) или устройствах с ограниченным пространством хранения, необходимого для размещения видеоданных. В этом отношении большое преимущество H.265 перед H.264.

HEVC и AVC - размер файла

H.265 vs H.264 сравнение форматов – размер файла

Совместимость форматов

Ничто не совершенно. Так же, как и HEVC. Все, сказанное выше, является преимуществом HEVC перед H264. Но есть и недостаток — плохая совместимость. В настоящее время новый формат далеко не так популярен, как H264. Современные устройства и платформы, поддерживающие кодек H264, составляют 99%. Поддержка кодека H265, может составлять около 30-40%.

Преимущества и недостатки

H.265 имеет много преимуществ перед H.264:

  • поддерживает до 8K UHDTV (разрешением, максимум 8192 × 4320),
  • скорость передачи данных составляет несколько ГБ / с,
  • размер файла вдвое меньше, и это с лучшим качеством!

H.265 имеет большое влияние на увеличение спроса и продажи экранов 4К, предлагая более высокое качество видео даже в сети с ограниченной пропускной способностью.

Но есть и обратная сторона. HEVC требует больше времени для кодирования по сравнению с AVC. Во-вторых, поскольку перспективный кодек, который сейчас широко не используется, просмотр видео H.265 не так прост. Поэтому преобразование H.265 в H.264 по-прежнему очень востребовано в наши дни.

Пишите в комментариях ниже какую информацию добавить или убрать для форматов сжатия видео — H.264 (AVC) vs H.265 (HEVC). Открыт для предложений по оформлению и наполнению страницы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *