Was ist H.265 und warum ist es besser als H.264?

Auch bekannt als High Efficiency Video Encoding (HVEC) und MPEG-H Teil 2, H.265 ist ein Videokompressionsstandard, der für neue Generationen von hochauflösendem Video entwickelt wurde.

Es ist ein Nachfolger des weit verbreiteten H.264-Codecs (auch AVC oder MPEG-4 Part 10 genannt) und bietet einige wichtige Verbesserungen gegenüber dem bestehenden Komprimierungsschema. H.265 wurde vom Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) entwickelt, einer Gruppe von Videocodierungsexperten, die 2010 mit der Arbeit an dem Komprimierungsstandard begann.

Index

    Warum ist H.265 besser als H.264?

    Was ist H.265 und warum ist es besser als H.264?  H.265 ist ein neuer Videokomprimierungsstandard, der den weit verbreiteten H.264-Codec ersetzen soll.  Finden Sie heraus, was H.265 ist und inwiefern es besser ist als H.264.

    Der H.265-Codec bietet einige wesentliche Verbesserungen gegenüber dem H.264-Codec, der erstmals in den nebligen Tagen des Jahres 2003 entwickelt wurde.

    Bessere Kompression

    H.265 bietet gegenüber H.264 eine deutlich verbesserte Komprimierung. Der neuere Codec kann fast die doppelte Komprimierung seines Vorgängers erreichen. Mit H.265 würde ein Video mit der gleichen scheinbaren visuellen Qualität nur die Hälfte des Platzes einnehmen. Alternativ kann ein Video mit derselben Dateigröße und Bitrate viel besser aussehen.

    Ein Teil dieser Verbesserung ist auf die vergrößerte Größe der Makroblöcke zurückzuführen. H.264 erlaubt nur 16 x 16 Pixel Makroblöcke, die zu klein sind, um bei hochauflösenden Videos wirklich effizient zu sein. H.265 bietet 64 x 64 Pixel Makroblöcke (jetzt Coding Tree Units oder CTUs genannt), was eine höhere Codierungseffizienz bei allen Auflösungen ermöglicht.

    Bessere Vorhersage der Bewegung innerhalb des Rahmens

    Die Videokomprimierung basiert auf der Vorhersage von Bewegungen zwischen Frames. Wenn an einem Pixel keine Änderungen vorgenommen werden, kann ein Videocodec Platz sparen, indem er auf ihn verweist, anstatt ihn abzuspielen. Daher bedeutet eine bessere Bewegungsvorhersage eine bessere Dateigröße und Komprimierungsqualität. Neben den verbesserten Komprimierungsstandards in H.265 fanden wir auch signifikante Verbesserungen bei der Bewegungsvorhersage und -kompensation.

    Verbesserte Intraframe-Vorhersage

    Die Videokomprimierung profitiert auch von der Analyse von "Bewegungen" innerhalb einzelner Frames, wodurch Sie einzelne Videoframes effizienter komprimieren können. Dies kann erreicht werden, indem die Pixel im Wesentlichen mit einer mathematischen Funktion anstatt mit tatsächlichen Pixelwerten beschrieben werden.

    Die Funktion benötigt weniger Platz als die Pixeldaten, wodurch die Dateigröße reduziert wird. Der Codec muss jedoch eine ausreichend fortgeschrittene mathematische Funktion unterstützen, damit diese Technik wirklich nützlich ist. Die Intraframe-Vorhersagefunktion von H.265 ist viel detaillierter als die von H.264 und ermöglicht 33 Bewegungsrichtungen in den neun Richtungen von H.264.

    Parallelverarbeitung

    H.265 verwendet Kacheln und Slices, die unabhängig vom Rest eines Frames dekodiert werden können. Dies bedeutet, dass der Decodierungsprozess in mehrere parallele Threads aufgeteilt werden kann, wodurch die effizienteren Decodierungsmöglichkeiten von Standard-Mehrkernprozessoren genutzt werden.

    Bei immer höheren Videoauflösungen ist eine solche Effizienzsteigerung erforderlich, um Videos mit einer Geschwindigkeit zu dekodieren, die auf Low-End-Hardware angezeigt werden kann.

    Größere maximale Rahmengröße

    Die Welt wird immer höher aufgelöst und H.265 steckt dahinter. Mit H.265 können Videos bis zu 8K UHD oder 8192 Pixel × 4320 Pixel codiert werden. Derzeit können nur eine Handvoll Kameras 8K-Videos erzeugen, und nur sehr wenige Monitore können diese Art von Auflösung anzeigen. Aber genauso wie High Definition der aktuelle Standard ist, können wir erwarten, dass 4K und schließlich 8K im Laufe der Zeit eine ähnliche Bedeutung erlangen werden.

    Hardware-Unterstützung

    Was ist H.265 und warum ist es besser als H.264?  H.265 ist ein neuer Videokomprimierungsstandard, der den weit verbreiteten H.264-Codec ersetzen soll.  Finden Sie heraus, was H.265 ist und inwiefern es besser ist als H.264.

    Der H.265-Codec wird speziell von der aktuellen Generation der Intel-Prozessoren unterstützt. Die Kaby-Lake-Prozessoren enthalten spezielle Befehlssätze zum Kodieren und Dekodieren von H.265-Videos, genau wie zukünftige Generationen. Dies gibt dem Codec einen großen Vorteil in Bezug auf Geschwindigkeit und Konsistenz gegenüber anderen hochauflösenden Videocodecs. Angesichts der Popularität und technischen Überlegenheit des H.264-Codecs ist es kein Wunder, dass Intel beschlossen hat, seine Hardware hinter seinen Nachfolger zu setzen.

    Dies beschränkt natürlich nicht die Verwendung von H.265 auf Kaby-Lake-Prozessoren, aber es bedeutet, dass Computer mit Kaby-Lake-Chips H.265-Videos flüssiger wiedergeben. Und wenn man bedenkt, dass der Rechenaufwand, der zum Kodieren und Dekodieren von hochauflösendem H.265-Video erforderlich ist, erheblich ist, könnte dies einen großen Unterschied zwischen hardware- und softwareunterstützten H.265-Implementierungen ausmachen.

    Fazit: Wo befindet sich H.265?

    H.265 ist noch weniger verbreitet als H.264, gewinnt aber schnell Marktanteile. Apples neues Betriebssystem für iPhone und iPad, iOS 11, speichert alle Videodateien in H.265. Die neueste Generation des MacBook Pro bietet Kaby-Lake-Hardwareunterstützung für die Codec-Decodierung. Das Videoformat wird auch von Apples Webbrowser tvOS und Safari für das Videostreaming verwendet.

    Im vergangenen Monat hat Microsoft eine kostenlose Erweiterung für Windows 10 veröffentlicht, die die H.265-Videodecodierung unterstützt. Netflix 4K-Inhalte werden mit dem H.265-Codec auf unterstützter Hardware gestreamt. YouTube hingegen verwendet kein H.265, sondern entscheidet sich für das konkurrierende Komprimierungsschema VP9.

    Aber mit der gesteigerten Effizienz von H.265 dürften Codecs den Markt in den kommenden Jahren dominieren.

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