Что означает hevc в фильме
HEVC: что это такое
Начиная с прошлого года пользователи стали регулярно сталкиваться с новым форматом видео, который называется HEVC. В данном материале мы расскажем, что такое формат HEVC, чем он лучше старых форматов кодирования видео, чем смотреть файлы в формате HEVC, а также как вернуться к старым форматам если у вас iPhone.
Что такое формат HEVC
Аббревиатура HEVC расшифровывается как High Efficiency Video Coding, что можно перевести на русский как высокоэффективное кодирование видеоизображений. Это формат, созданный для сжатия видео с разрешением до 8K (UHDTV, 8192×4320 пикселей). Другим названием формата является H.265, поэтому HEVC и H.265 это одно и тоже.
Формат HEVC разрабатывался как замена для устаревающего формата H.264/MPEG-4 AVC. Работа над новым стандартом началась еще в 2004 году, когда экспертная группа VCEG (Video Coding Experts Group) начала поиск новых технологий, которые могли бы лечь в основу нового стандарта. Тогда этому проекту были присвоены временные названия H.265 и H.NGVC (Next-generation Video Coding). Основными требованиями к разрабатываемому стандарту стали: снижение битрейта видео, сохранение текущего качества картинки, а также сохранение текущих требований к вычислительным мощностям.
Разработка продолжалась с 2012 года, когда этот формат был официально утвержден. Но, после выхода особой популярности формат не получил, он применялся в IP камерах, телевизионном вещании и других специализированных областях. Обычным пользователям формат HEVC стал известен в конце 2017 года, когда вышла iOS 11.
Чем HEVC лучше старых форматов
С выходом операционных систем macOS High Sierra и iOS 11 компания Apple начала активно внедрять новые форматы для видео и фотографий. Так, для фотографий теперь используется формат HEIF, о котором мы уже рассказывали, а для видеороликов формат HEVC.
Переход к формату HEVC состоялся по двум причинам. Во-первых, этот формат обеспечивает изображение более высокого качества. А во-вторых, такое видео занимает меньше места в памяти и требует меньшей пропускной способности сети, при его передаче через Интернет. Проще говоря, видео в формате HEVC обеспечивает значительное повышение качества изображения, при этом сохраняя такой размер файла и ту же скорость передачи данных. Согласно информации от Apple, использование формата HEVC может сохранить до 40 процентов памяти.
Разбивка кадра на блоки в H.264 (вверху) и HEVC (снизу).
Для того чтобы добиться такого улучшения уровня сжатия видео было применено несколько новых подходов. Одним из таких подходов является увеличенный размер блока, на который разбивается кодированный файл. При кодировании видео в формате H.264 такой блок имеет размер 16 на 16 пикселей (всего 256), в то время как при использовании HEVC размер такого блока может составлять 64 на 64 пикселей (всего 4096). Такое увеличение блока показывает особо хорошие результаты на видеороликах с большим разрешением, что очень кстати, ведь формат HEVC поддерживает видео с разрешением до 8192×4320 пикселей.
Как вернуться к старым форматам видео
Как уже было сказано, в новых версиях iOS и в новых моделях iPhone, формат HEVC используется по умолчанию. Если настройки не поменять, то камера будет сохранять видео в формате HEVC, а фотографии в формате HEIF. Но, при необходимости пользователь может вернуться к использованию старых форматов. Для этого нужно зайти в настройки Айфона и открыть раздел «Камера».
Дальше нужно перейти в подраздел «Форматы».
И включить опцию «Наиболее совместимые».
После включения данной опции iPhone перестанет использовать HEIF/HEVC и вернется к старым форматам видео. Но, такой возврат приведет не только к увеличенному расходу памяти, но и к ограничению по частоте кадров. Например, с форматом HEVC камера iPhone X может снимать FullHD видео со скоростью 240 кадров в секунду, но после возврата к старым форматам эта функция становится недоступной.
Чем смотреть HEVC
Сталкиваясь с видео файлами в формате HEVC, пользователи задаются вопросом, чем смотреть такой контент. На данный момент, все устройства Apple под управлением iOS 11 и Mac на High Sierra без проблем справляются с воспроизведением HEVC. Например, на iPhone или iPad такие файлы можно воспроизводить с помощью стандартного приложения «Видео» либо с помощью приложения VLC Media Player.
На мобильных устройствах с операционной системой Android вы можете воспроизводить HEVC файлы с помощью MX Player и программного декодирования (в то случае если производительности устройства достаточно).
Что касается настольных компьютеров под управлением Windows, то тут, как всегда, все намного проще. Вы можете использовать такие программы как Media Player Classic, Media Player Classic BE, KMPlayer, VLC или GOM Player.
Почему для развития видео 4K нужно внедрять стандарт HEVC H.265
Видео 4K занимает тонну пространства, что затрудняет загрузку и потоковое вещание в лучшем качестве. К счастью, одна технология меняет это, и она известна как High Efficiency Video Coding (HEVC) или H.265.
Потребуется много времени, чтобы эта новая технология стала вездесущей, но это происходит: 4K UHD Blu-ray использует HEVC, VLC 3.0 воспроизводить 4K с помощью надежного HEVC, а iPhone может даже сохранить записанное видео в HEVC для экономии памяти.
Но как это работает, и почему так важно для видео 4K?
Текущий стандарт: AVC/H.264
Когда вы смотрите диск Blu-ray, видео на YouTube или фильм из iTunes, все они имеют идентичный исходный файл, который был получен в студии редактирования. Чтобы разместить этот фильм на диске Blu-ray или сделать его достаточно маленьким, чтобы удобно загружать из интернета, видео должно быть сжато.
Расширенное кодирование видео, также известное как AVC или H.264, является лучшим стандартом для сжатия видео среди широко используемых. Существует несколько различных методов, которые он использует, чтобы попытаться уменьшить размер файла видео.
Например, в любом отдельном фрейме он ищет области, которые имеют однотоный цвета. Например на фото нжие большая часть неба имеет достаточно однообразный синий цвет, поэтому алгоритм сжатия может разбить изображение на куски, называемые «макроблоками», и вместо того, чтобы помнить цвет каждого пикселя, просто укажет, что все эти куски в верхней части имеют один и тот же синий цвет. Это намного эффективнее, чем сохранение цвета каждого отдельного пикселя, и снижает размер файла конечного кадра. В видео это называется внутрикадровым сжатием – сжатие данных отдельного кадра.
AVC также использует межкадровое сжатие, которое рассматривает несколько кадров и отмечает, какие части кадра меняются, а какие нет. Алгоритм сжатия также развивает фрейм на макроблоки и говорит: «Знаешь что? Эти куски не меняются 100 кадров подряд, поэтому давайте просто отображать их снова, вместо того, чтобы хранить все части изображения 100 раз». Это может значительно уменьшить размер файла.
Это всего лишь два упрощенных примера использования методов AVC/H.264. Но, они позволяют сделать видеофайл более эффективным, не ставя под угрозу качество.
Конечно, любое видео потеряет качество, если вы слишком сильно его сжимаете, но чем умнее эти методы, тем сильнее вы можете сжать видео без больших потерь.
HEVC/H.265 сжимает видео более эффективно
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 на наличие изменений, макроблоки могут иметь несколько разных форм и размеров, максимум до 16×16 пикселей. С HEVC эти фрагменты могут быть размером до 64×64, что намного больше, чем 16×16, это означает, что алгоритм может запоминать меньшее количество фрагментов, тем самым уменьшая размер общего видео.
Опять же, в HEVC используются другие методы, но это одно из самых больших улучшений – оно позволяет HEVC сжимать видео вдвое сильнее, чем AVC, при том же уровне качества. Это особенно важно для видео 4K, которое занимает огромное пространство с AVC. HEVC делает 4K видео намного более удобным для потоковой передачи, загрузки или копирования на ваш жесткий диск.
HEVC медленнее без аппаратного декодирования
HEVC является утвержденным стандартом с 2013 года, так почему его не используют во всех видео?
Алгоритмы сжатия H.265 сложны – для вычисления этого процесса на лету требуется очень много «математики». Существует два основных способа, которыми компьютер может декодировать это видео: программное декодирование, при котором он использует процессор компьютера для выполнения этих расчетов, и аппаратное декодирование, при котором он переносит нагрузку на графическую карту (или интегрированный графический чип на процессоре). Графическая карта намного эффективнее, если у нее есть встроенная поддержка кодека видео, которое вы пытаетесь воспроизвести.
Таким образом, хотя многие ПК и программы могут пытаться воспроизвести видео HEVC, оно может «заикаться» или быть очень медленным без аппаратного декодирования. Таким образом, HEVC не принесёт 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 Xbox One, уже сконструированы с учетом HEVC. Но когда дело доходит до воспроизведения видео HEVC на компьютере, всё становится сложнее.
Вашему устройству потребуется одно из следующих аппаратных средств для быстрого декодирования видео HEVC:
Вам также понадобится использовать операционную систему и видеоплеер, который поддерживает не только видео HEVC, но и аппаратное декодирование HEVC, – этот момент немного «мутный». Многие приложения имеют поддержку аппаратного декодирования HEVC, но в некоторых случаях оно может работать только с некоторыми фишками из списка выше. Возможно, вам придётся включить аппаратное ускорение в вашем плеере, чтобы он работал правильно.
С течением времени большее количество компьютеров сможет обрабатывать видео такого типа, и больше плееров будут поддерживать H.265. Для этого может потребоваться некоторое время, чтобы стандарт стал повсеместным, и до этого Вам придётся хранить свои 4K видео в AVC/H.264 при больших размерах файлов (или сжимать их больше и терять качество изображения). Но чем шире будет поддерживаться больше HEVC/H.265, тем лучше будет видео.
Что творится с HEVC (h265)
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.
Напоминаю, что кодек — это не конкретный алгоритм, а описание форматов упаковки видео так, что бы упихнуться в предельно сжатое количество бит. Энкодер волен выбирать способы упаковки согласно стандарта кодека.
Так вот H264 — это сочетание хорошего кодека, хороших энкодеров и массы приличных декодеров. Но что же происходит с H265?
H265 — это стандарт, который приходит на смену H264. Его прибытие стало омрачено сомнительной авантюрой гугла с их VP6, VP9, VP10 и сказками о том, что кодеки серии VP лучше любого H264 и т.п.
Главная суть H265 в том, что он продается как решение для размеров экранов выше чем FullHD. Для чего он реально годится мы поговорим ниже, но мир устроен так, что сначала надо продать. Вот для 4K он и продается.
Я хочу немного поговорить о текущем статусе поддержки H265, потому что к нам с этим обращаются и приходится проводить ликбез каждый раз.
Кодирование
На сегодняшний день H265, он же HEVC уже поддерживается на большом количестве энкодеров: софтверные, обычные аппаратные (Nvidia NVENC, Intel QSV) и железные аппаратные.
Какое-то заметное применение H265 можно встретить на спутниковом телевидении (редкие, но уже встречающиеся каналы с гигантским битрейтом), IP камеры и всякие бесчисленные коробочки для захвата и кодирования HDMI (и немножко SDI).
Здесь надо быть очень аккуратными с тем, что именно будет уметь железка или софтина. Так, например, Hisilicon достаточно давно выпустил первый чипсет с поддержкой H265 для IP-камер, а вот софт отстал чуть ли не на полтора года от них. Сегодня до сих пор продается полно камер, у которых написано H265, а они не могут его отдавать в реальном времени — только экспортировать файлы через нерабочий китайский софт. В чём тут выражается поддержка H265, продавцы ответить не могут, но упорно кивают головой: да, да, можем h265.
Аналогичная проблема и с RTMP энкодерами. Один из частейших вопросов: «а что, ваш софт не умеет H265 по RTMP?».
Это не наш софт «не умеет», а RTMP не умеет H265. В RTML используется flv-подобная упаковка кадров и H265 ни в одном, ни в другом стандарте как доступные не отмечены. Есть всякие хитрые хаки, позволяющие запихать H265 в протокол, не рассчитанный на это, но называть это RTMP уже будет перебор — это будет проприетарный, закрытый протокол. Подобные изменения существуют, делаются они китайцами, а это как правило означает просто истеричное отношение к предложениям поделиться спецификацией на протокол.
Т.е. железо может уметь H265, а софт, запущенный на нём, может отставать в развитии и просто не уметь с ним работать и такого пока ещё полно.
Вещание
Сейчас в дикой природе H265 проще всего встретить на IP-камерах: там оно уже есть и уже потихоньку распространяется, спасибо HUAWEI. Так же можно на спутниках найти 30-мегабитные каналы, сжатые в H265.
По нашему опыту постепенно делаются попытки внедрить его в различных OTT-сервисах, где есть контроль за устройством.
По поводу вещания ситуация такая: H265 в протоколе HLS поддерживается всеми уже очень давно, а эппл очень вовремя очухались и зафиксировали очевидное в стандарте. Но всем пока что плевать, потому что мало какие айфоны могут его проигрывать.
Т.е. важно запомнить: MPEG-TS давно и надежно умеет передавать H265, а значит то, что называют UDP или HTTP с большой вероятностью тоже сможет.
Так же H265 передается по RTSP: есть упаковка и в SDP, и в RTP. Остается старый нюанс с передачей bframes по RTSP, но это отдельная головная боль.
Если вы встречаете H265 и RTMP, то скорее всего это болтовня, но если оно реально работает, значит люди просто напихали байт и пользуются патченым сервером и клиентом. В стандартный RTMP H265 не влезает.
Проигрывание
Из десктопных браузеров показывать H265 сейчас фактически умеет только Microsoft Edge, остальные нет.
Есть проигрывание на телевизионных приставках, SmartTV и в программах/приложени, но браузеры пока очень сильно отстают.
Так же надо понимать, что на телефонах сейчас h265 скорее всего будет играться на процессоре, т.е. если хватит батарейки на просмотр рекламы, уже неплохо.
Конкуренция
H265 сравнивают с h264: ведь разницу в битрейте надо ещё увидеть, а поддержка h264 сейчас есть абсолютно везде
H265 сравнивают с VP10, потому что так попросил Гугл. На практике у VP10 проблемы с ещё меньшей поддержкой со стороны железа (а значит для него нужно ещё больше батареек и процессорной мощности) и плохие протоколы проигрывания.
H265 начали сравнивать с AV1, но это пока вообще можно не рассматривать — слишком новая штука. Очень интересно, подождем несколько лет.
Резюме
H265 развивается, распространяется, но на сегодняшний день скорее всего не будет ничего фатального, если вы его пока не рассматриваете.
У него уже на старте есть конкуренты, с которыми прийдется побороться, но есть и хорошая стартовая позиция в виде приличной родословной (от тех же людей, что и H264) и неплохая поддержка в транспортах и протоколах доставки видео.
Что нужно знать про особенности нового кодека HEVC
Если мы подразумеваем фильмы, которые необходимо записать на съемные носители, то в большинстве случаев важен размер самого диска. Ведь именно он оказывает влияние на то, какой будет выбран метод сжатия видео.
Если взять Blu-ray-диски, то они способны хранить фильмы в высоком разрешении, объем которых превышает 25 Гб. Понятно, что хранение такого фильма на винчестере, тем более, в том случае, когда есть ограничения по его вместимости, как показывает практика, нет большого смысла.
В таких случаях целесообразно использовать кодирование роликов. Ведь именно оно предоставляет возможность без ущерба качеству сделать меньше размер конечного файла. Это возможно, если применить специальные методы сжатия.
ВАЖНО! С недавних пор приходится иметь дело с новым стандартом. В связи с этим у многих пользователей сразу же закономерно появился вопрос: «Что такое HEVC?»
Чтобы разобраться во всём до тонкостей, необходимо рассмотреть несколько важных аспектов. Все они так или иначе связаны как с внедрением, так и с практическим применением нового кодека.
Далее в статье вы получите ответ на многие, интересующие вас вопросы. Что такое формат HEVC? В чем его преимущество перед старыми форматами кодирования видео? Чем смотрят файлы в формате HEVC? Как можно вернуться к старым форматам тому, у кого iPhone?
Формат HEVC. Что это такое?
За аббревиатурой HEVC нужно видеть следующее: High Efficiency Video Coding. В переводе на русский это означает «высокоэффективное кодирование видеоизображений». Это формат специально разработали для того, чтобы сжимать видео с разрешением до 8K (UHDTV, 8192х4320 пикселей).
По-другому этот же формат называют H.265. Значит, между HEVC и H.265 нет никакого различия. Это одно и то же.
Формат HEVC должен был заменить устаревающий формат H.264/MPEG-4 AVC. К разработке нового стандарта приступили в 2004 году. Именно в этом году экспертная группа VCEG (Video Coding Experts Group) приступила к поиску новых технологий, способных лечь в основу нового стандарта.
Тогда проекту присвоили временные названия H.265 и H.NGVC (Next-generation Video Coding). К стандарту, который разрабатывался, предъявлялись такие требования: должен снижать битрейт видео, сохранять текущее качество картинки, а также текущие требования к вычислительным мощностям.
Для того чтобы понять, чем не устраивает старый кодек H.264 тех, кто любит качественное видео, необходимо сперва понять основы кодирования сигнала. Дело в том, что в данном случае одна из ведущих ролей принадлежит максимальному блоку. От его использования зависит многое. Для H.264 это 16х16, то есть в сумме 256 пикселей.
ВАЖНО! Если взять новый стандарт H.265, то такой блок может быть больше. Причем в 16 раз! А с учетом и технологии изменяемых блоков, когда размер блока вбирает сам алгоритм во время сжатия, проще всего понять, что новый кодек – это самый «терпимый» к высоким разрешениям. И в настоящее время он осуществляет поддержку даже 8k (8192х4320 пикселей).
А что будет, если добавить сюда также функцию параллельного кодирования? В результате кодек HEVC при высоком качестве изображения предоставляет возможность сделать меньше битрейт и, соответственно, также размер файла. В итоге имеем экономию места. По сравнению со стандартом H.264 она может составить 25-50%.
Разработку вели с 2012 года. Тогда данный формат утвердили официально. Однако после того как он вышел, особенно популярным не стал. Его применяли в IP камерах. Он использовался также в телевизионном вещании. Нашел он частично применение и в иных сферах, которые принято называть специализированными. Обычные пользователи узнали про формат HEVC в конце 2017 года только после того, как вышел iOS 11.
Чем HEVC лучше старых форматов
Перейти к формату HEVC удалось в следствие некоторых причин. Прежде всего, этот формат обеспечивает изображение, у которого более высокое качество. Также для такого видео необходимо меньше места в памяти. А еще он нуждается в меньшей пропускной способности, когда его передают через глобальную сеть.
Если говорить по-другому, то видео в формате HEVC может существенно повысить качество изображения и при этом сохранить такой размер файла и ту же скорость, с которой сейчас передаются данные. По информации, которую распространяет Apple, применение формата HEVC обеспечивает сохранность до 40 процентов памяти.
Для того чтобы получить такое улучшение уровня сжатия видео, необходимо использовать несколько новых подходов. Один из них – увеличить размер блока, на который разбивается кодированный файл.
Когда видео кодируется в формате H.264, у такого блока размер 16 на 16 пикселей (всего 256). А когда применяешь HEVC, размер данного блока может составлять 64 на 64 пикселей (всего 4096).
ВАЖНО! Если так увеличивать блок, то можно получить очень хорошие результаты на видеороликах, у которых большое разрешение. Это очень кстати, поскольку формат HEVC осуществляет поддержку видео, у которого разрешение до 8192х4320 пикселей.
Эффективность поддержки 4k и 8k
На процесс кодирования на других девайсах, которые были менее мощные, уходило примерно 10-12 часов. Вот почему, с точки зрения чисто утилитарной, использование нового стандарта не сулило выгоды.
Минуло некоторое время, и ситуация изменилась. Теперь технологии на основе H.265 получают повсеместное использование. Если сравнивать с H.264 в плане экономии места, то здесь уместен будет такой очень убедительный пример.
Если разрешение 720 p, то показатель экономии – это примерно 25%. А при условии качества 4k – более 50%. Отметим, что, когда используешь рип Blu-ray-диска, то размер исходного видео можно уменьшить примерно в 10 раз. Он будет «весить» лишь несколько больше 3 Гб.
Основные нововведения кодака
— осуществляется поддержка профилей Main 8 и 10 бит (в перспективе – 12 бит);
— есть двумерные разделимые, неразделимые и направленные интерполяционные фильтры ASF;
— компенсация движения с точностью до 1/8 пикселя;
— применяются системы адаптивного предсказания ошибок и выбора матрицы в процессе кодирования;
— есть сравнительная схема кодирования вектора движения;
— режимно-зависимое внутрикадровое кодирование.
Этим перечнем все не ограничивается. Впрочем, и данных показателей вполне достаточно. Уверяем, что настоящему «профи», который столкнется с кодированием видео, это говорит о многом.
Какое ПО необходимо, чтобы смотреть фильмы в новом формате
Даже если это будет самый простой вариант, то можно применить программные плееры. Большинство считает, что один из самых интересных – это Daum PotPlayer. Это специализированное и узконаправленное приложение.
Когда по каким-то причинам это вариант не проходит, то возможно применение популярного VLC Media Player. Отметим при этом, что необходима будет только последняя версия, так, как лишь в ней есть встроенная поддержка HEVC.
Впрочем, нужно говорить не только о достоинствах, но и о недостатках. Есть проблемы, и они вот в чем. Дело в том, что в глобальной сети можно отыскать мало фильмов или видеороликов, которые закодированы с использованием нового алгоритма.
Гораздо больше огорчает то, что ту или иную проблему можно было бы решить. Но производители домашних кинотеатров или Smart TV не спешат заняться изготовлением продукции, которая будет поддерживать H.265.
Подчеркнем, что этот кодек принято считать революционным. Несмотря на это, он не стал популярным, не получил распространения. Остается полагать, что со временем ситуация изменится.
Чем смотреть при помощи HEVC
Когда пользователям приходится сталкиваться с видео файлами в формате HEVC, то неизбежно появляется вопрос о том, как можно увидеть такой контент.
В настоящее время все девайсы яблочной компании под управлением iOS 11 и Mac на High Sierra справляются с воспроизведением HEVC. У них нет проблем. Скажем, на iPhone или iPad данные файлы воспроизводятся, если используешь стандартное приложение «Видео» или же приложение VLC Media Player.
ВАЖНО! Если у вас мобильный девайс, у которого операционная система Android, то вы можете воспроизвести HEVC файлы, используя MX Player и программное декодирование. Конечно, при условии, что производительности девайса хватает.
И немного о настольных компьютерах под управлением Windows. Уверяем, что у них, как всегда, все гораздо проще. Ничо не помешает вам применить такие программы как Media Player Classic, Media Player Classic BE, KMPlayer, VLC или GOM Player.
Как вернуться к старым форматам видео
Однако если у пользователя появится необходимость вернуться к применению старых форматов, то ничто ему не помешает. Заходишь в настройки Айфона и открываешь раздел «Камера». Потом переходишь в подраздел «Форматы» и включаешь опцию «Наиболее совместимые».
После того, как данная опция включена, iPhone не применяет HEIF/HEVC и возвращается к старым форматам видео. Однако такой возврат всегда связан с увеличенным расходом памяти. Более того, есть и ограничения по частоте кадров. Скажем, с форматом HEVC камера iPhone X способна вести съемку FullHD видео со скоростью 240 кадров в секунду. А стоит только вернуться к старым форматам, как данная функция уже недоступна.
Подведем итоги
Мы достаточно подробно поговорили обо всем, что имеет отношение к новому стандарту в кодировании видео. Безусловно, тут мы коснулись далеко не всех технических сторон новой технологии. Однако приведенной выше информации вполне достаточно для того, чтобы любой пользователь мог сделать вывод об основных нововведениях, как и о том, насколько целесообразно внедрять и практически использовать такие технологии.
ВАЖНО! Надо признать, что в перспективе они способны перевернуть все наши представления о том, что такое качество и обработка видеоинформации. И есть серьезные основания предполагать, что скоро стандарт H.264, который устарел, должен уйти в небытие, поскольку технологии развиваются.
Если взять далекую перспективу, то вполне возможно с большой вероятностью предположить, что вместо кодека HEVC будет разработано что-то еще. И, конечно, оно будет более мощное.