Hva er H.265 og hvorfor er det bedre enn H.264?

Også kjent som High Efficiency Video Coding (HVEC) og MPEG-H Part 2, H.265 er en videokomprimeringsstandard designet for nye generasjoner med høyoppløselig video.

Den er en etterfølger til den mye brukte H.264-kodeken (også kalt AVC eller MPEG-4 Part 10) og tilbyr noen betydelige forbedringer i forhold til det eksisterende komprimeringsskjemaet. H.265 ble utviklet av Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), en gruppe videokodingseksperter som begynte arbeidet med komprimeringsstandarden i 2010.

Hvorfor er H.265 bedre enn H.264?

H.265-kodeken tilbyr noen store forbedringer i forhold til H.264-kodeken, som først ble utviklet i de disige dagene i 2003. Det er mange flere forbedringer vi kan dekke her, men dette er de som skiller seg mest ut for forbrukere.

bedre kompresjon

H.265 tilbyr massivt forbedret kompresjon sammenlignet med H.264. Den nyere kodeken kan oppnå nesten dobbelt så høy komprimering som forgjengeren. Med H.265 ville en video med samme tilsynelatende visuelle kvalitet bare ta opp halvparten av plassen. Alternativt kan en video med samme filstørrelse og bithastighet se mye bedre ut.

En del av denne forbedringen skyldes den økte størrelsen på makroblokkene. H.264 tillater bare 16 x 16 piksler makroblokker som er for små til å være virkelig effektive i høyoppløselig video. H.265 gir 64 x 64 piksler makroblokker (nå kalt kodingstreenheter, eller CTUer), noe som gir høyere kodingseffektivitet ved alle oppløsninger.

Forbedret prediksjon av bevegelse innenfor rammen

Videokomprimering er basert på prediksjon av bevegelse mellom bilder. Når det ikke er noen endring i en piksel, kan en videokodek spare plass ved å referere til den, i stedet for å spille den. Derfor betyr forbedret bevegelsesprediksjon forbedret filstørrelse og komprimeringskvalitet. I tillegg til de forbedrede kompresjonsstandardene i H.265, fant vi også betydelige forbedringer i bevegelsesprediksjon og kompensasjon.

Forbedret intraframe-prediksjon

Videokomprimering drar også nytte av å analysere "bevegelse" innenfor individuelle bilder, slik at individuelle bilder av video kan komprimeres mer effektivt. Dette kan oppnås ved i hovedsak å beskrive pikslene med en matematisk funksjon i stedet for faktiske pikselverdier.

Funksjonen tar opp mindre plass enn pikseldata, noe som reduserer filstørrelsen. Imidlertid må kodeken støtte en tilstrekkelig avansert matematisk funksjon for at denne teknikken skal være virkelig nyttig. Intraframe-prediksjonsfunksjonen til H.265 er mye mer detaljert enn den til H.264, og tillater 33 bevegelsesretninger over de ni retningene til H.264.

parallell behandling

H.265 bruker fliser og skiver som kan dekodes uavhengig av resten av en ramme. Dette betyr at dekodingsprosessen kan deles inn i flere parallelle tråder, og dra nytte av de mer effektive dekodingsmulighetene til standard flerkjerneprosessorer.

Med stadig høyere videooppløsninger er denne typen forbedret effektivitet nødvendig for å dekode video med en hastighet som kan sees på lavend maskinvare.

Større maksimal rammestørrelse

Verden får høyere oppløsning, og H.265 støtter det. Med H.265 kan video kodes med opptil 8K UHD eller 8192 piksler × 4320 piksler. Foreløpig er det bare en håndfull kameraer som kan produsere 8K-video, og svært få skjermer kan vise den typen oppløsning. Men akkurat som høydefinisjon er den gjeldende standarden, kan vi forvente at 4K og til slutt 8K vil stige til lignende fremtreden over tid.

maskinvarestøtte

H.265-kodeken støttes spesifikt av den nåværende generasjonen av Intel-prosessorer. Kaby Lake-serien med prosessorer inneholder spesielle instruksjonssett for å kode og dekode H.265-video, akkurat som fremtidige generasjoner. Dette gir kodeken en stor fordel i hastighet og konsistens sammenlignet med andre høyoppløselige videokodeker. Med tanke på populariteten og den tekniske overlegenheten til H.264-kodeken, er det ikke rart at Intel bestemte seg for å legge maskinvaren bak etterfølgeren.

Dette begrenser selvfølgelig ikke bruken av H.265 til Kaby Lake-prosessorer, men det betyr at datamaskiner som bruker Kaby Lake-brikker vil spille H.265-video mer jevnt. Og med tanke på at beregningsoverheaden som kreves for å kode og dekode høyoppløselig H.265-video er betydelig, kan dette utgjøre en stor forskjell mellom maskinvare- og programvarestøttede implementeringer av H.265.

Konklusjon: Hvor er H.265?

H.265 er fortsatt mindre vanlig enn H.264, men vinner raskt markedsandeler. Apples nye operativsystem for iPhone og iPad, iOS 11, vil lagre alle videofiler i H.265. Den siste generasjonen av MacBook Pro-er inkluderer Kaby Lake-maskinvarestøtte for kodek-dekoding. Videoformatet vil også bli brukt i Apples tvOS og Safari nettleser for streaming av video.

Forrige måned ga Microsoft ut en gratis utvidelse for Windows 10 som legger til støtte for H.265-videodekoding. Netflix 4K-innhold streames ved hjelp av H.265-kodeken på støttet maskinvare. YouTube, på den annen side, bruker ikke H.265, og velger i stedet for sitt konkurrerende VP9-komprimeringsskjema.

Men med den økte effektiviteten til H.265, vil vi sannsynligvis se kodeker dominere markedet i de kommende årene.