H.264 vs H.265 - Техникалық салыстыру. H.265 нарықта қашан үстемдік етеді?

H.265 қашан нарықтағы стандартты кодек болатындығы туралы Stream4S пікірі.

Интернетте бейнені немесе фильмді көріп, сапасыздықты сезінген кездеріңіз есіңізде ме? Енді жоғары сапалы бейнелерді толыған желілік ортада жылдам әрі сапалы түрде таратуға болады. Жоғары жылдамдықты бейне кодтау (HEVC) немесе H.265 - бұл бейне ағынын арттыруға арналған, ол алдыңғы, жетілдірілген бейне кодтау (AVC) немесе H.264-пен салыстырғанда кодтау тиімділігін едәуір жақсартуға арналған. Netflix және YouTube сияқты танымал веб-сайттар арқылы Интернеттегі бейне ағынының өсуі және нарықта жаңа орынға ие болған 4K камералар үшін сақтау мен өткізу қабілетінің едәуір мөлшері қажет. HEVC сақтаудың 50% қысқаруына уәде береді, өйткені оның алгоритмі кескіннің жоғары деңгейін сақтай отырып, бейнені ең аз жылдамдықта кодтау арқылы тиімді кодтауды пайдаланады.

Біздің көпшілігіміз сияқты, Stream4s HEVC бейне деректердің Интернетте де, теледидарда да, тіпті қадағалау индустриясында қалай көрсетілетінін өзгертеді деп санайды. Жаңа форматта 8192 × 4320 өлшеміндегі кескін ажыратымдылығын көрсету және ағынмен жіберу мүмкін болады. Осы кодектің керемет күшін көрсету үшін осы екі кодек арасында бұл азайтқыштың қаншалықты қарқынды екенін түсіну үшін бейне өнімділігі туралы зерттеу жүргізілді. Зерттеу көрсеткендей, биттің азаюы бейне кескінінің сапасына кері пропорционалды, онда HEVC / H.265 H.264-пен салыстырғанда 4K UHD-де 52% және 64% азайтылды. Бітімді азайтудан басқа, H.264-пен салыстырғанда, HEVC / H.265 файлдың бірдей мөлшеріне немесе бит жылдамдығына қысылған кезде, визуалды сапаны айтарлықтай жақсартады.

Қуатты ағын - бұл не үшін қажет?

HEVC қазірдің өзінде аяқталғанына қарамастан, ол әлі де танымал емес. Кодек әр түрлі тараптармен патенттелетіндіктен және жоғары лицензиялық алымдармен байланысты болғандықтан, HEVC / H.265 шамамен 10 есе көп есептеу қуатын талап ететін саудаға келеді. Бұл жаңа технология аппараттық нарық оған бейімделмейінше күту режимінде тұрады, өйткені бұл H.264 2003 жылы шығарылған, бірақ бірнеше жылдан кейін танымал бола бастады. Жабдық өндірушілері нарықтың қарқынды қажеттілігін қанағаттандыру үшін осы жаңа форматты қолдау үшін өз өнімдерін түзете бастайды. VideoLAN сияқты кейбір бағдарламалар мұндай кодектерді шеше алатын болса да, бағдарламалық жасақтаманы декодтау икемді болғанымен, бұл опция емес, өйткені аппараттық декодтау әдетте тезірек жүреді және батареяның қызмет ету уақытын айтарлықтай үнемдейді. Дегенмен, аппараттық құралдар CPU немесе GPU-де дискілік кеңістікті сақтайды.

HVEC vs H.264 - техникалық салыстыру

Екі кодек келесі фреймдер ішінде артық бөліктерді табу үшін бейне кадрдың әртүрлі бөліктерін салыстыру арқылы жұмыс істейді. Бұл аудандар бастапқы пикселдерді сипаттайтын қысқа ақпаратпен алмастырылады. HEVC / H.265-тің H.264-тен айырмашылығы - бұл аудандардың көлемін HEVC / H.265-де кодтау ағаш блоктары (CTU) деп аталатын үлкенірек немесе кішірек блоктарға үлкейту мүмкіндігі. CTU үлгісінің өлшемі 4 × 4-тен 64 × 64-ге дейін болуы мүмкін, ал H.264 тек 16 × 16 өлшемді блокқа ие болады (CTU - бұл HEVC-тің ерекшелігі). Жақсартылған CTU сегментациясы, сондай-ақ қозғалыстың жақсаруы және кеңістікті болжау, бейнені сығымдау үшін сигналды өңдеудің әлдеқайда көп мүмкіндігін талап етеді, бірақ декомрессия үшін қажет есептеу көлеміне айтарлықтай аз әсер етеді. Қозғалысты компенсациялау, HEVC / H.265-тегі тағы бір үлкен жетістік, пиксельдер блоктарын сол жақтаудағы (ішкі болжау) немесе басқа кадрдағы (болжау) басқа аймаққа сілтеме жасайды.

Жоғарыда айтылғандай, CTU HEVC кодтаудың негізгі құралдарының бірі болып табылады. Сонымен қатар, кодек параллельді өңдеу есептеу техникасына сүйенеді және оны одан да тезірек жасайды және AVX / AVX2 және FMA3 / FMA4 сияқты кеңейтілген кеңейтімдерді қолдайды. Кескінді бөлетін жеке тікбұрышты аймақтар тәуелсіз және параллель өңдеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, HEVC-те H.264-те жоқ тағы бір қасиет бар: Wavefront параллельді өңдеу (WPP), неғұрлым өнімді және тиімді сығуды беретін шешім ағашы.

H.264-те қолданылған бірнеше басқа кодтау құралдары осы жаңа кодекте жалғасуда, бірақ шамалы, бірақ бұрын-соңды болмаған өзгерістермен. Мәліметтердің жоғалуынсыз сығымдау энтропиясын кодтау, Контексті бейімдейтін екілік арифметикалық кодтау (CABAC) HEVC / H.265-де сақталған, бірақ сәл жетілдірілген нұсқада. Ішкі болжам - H.264-ке қатысты айтарлықтай жақсартуларға ұшыраған тағы бір қасиет. HEVC 33 бағыттық режимдерді қарастырады, ал H.264 оларды 8-ге дейін шектейді және DC-ді болжауға және планарлық болжауға мүмкіндік береді. Қосымша жақсарту негізінен адаптивті қозғалыс векторын болжауға байланысты, бұл алдын-ала болжаудың жаңа әдісі, өйткені сурет туралы ақпаратты неғұрлым нақтырақ қолданады.

Осы жаңа кодекпен көруге болатын жақсартулардың арқасында, Stream4s HEVC / H.265 аппараттық құрал жиналғаннан кейін әмбебап стандартты кодек болатынына сенімді.

HEVC / H.265 төмен сақтау және өткізу қабілеттілігінде жақсы көрнекі сапамен ғана емес, сонымен бірге қозғалыс векторларын үлкен дәлдікпен және минималды қалдық қателіктерімен кодтау арқылы жасырын кодтау алгоритмімен де ерекшеленеді. Бұл жаңа кодек алдын-ала болжау үшін қолданылған әдіспен басқа, артефактілерді азайту үшін жақсартылған ағыту сүзгісі мен үлгіні бейімдеуді ұсынады.