Кодек Hevc что это такое

Обновлено: 21.11.2024

В этом посте мы дадим вам общий обзор того, что такое HEVC/H.265, и объясним, когда вам нужна аппаратная версия видеокодировщика HEVC. Давайте начнем с основ.

Что такое HEVC?

HEVC или H.265 – это кодек сжатия видео. Его предшественник, AVC или H.264, долгое время был наиболее широко используемым кодеком, но с момента его выпуска в 2003 году разрешение значительно увеличилось, поэтому в настоящее время он считается устаревшей схемой сжатия. Переход к разрешению 4K потребовал нового уровня эффективности сжатия. Введите H.265, более известный как HEVC, высокоэффективное кодирование видео.

Посмотрите, как Гислен Коллетт, наш вице-президент по управлению продуктами, рассказывает больше о HEVC.

Идеально подходит для 4K

Основываясь на концепциях, лежащих в основе H.264, его преемник, H.265 или HEVC, быстро становится повсеместным благодаря распространению контента 4K. При идентичном уровне визуального качества HEVC обеспечивает значительно улучшенное сжатие, позволяя сжимать видео с половиной битрейта по сравнению с H.264, что делает его вдвое более эффективным. При сжатии до того же битрейта, что и у H.264, HEVC обеспечивает значительно лучшее визуальное качество. Это особенно важно для видео 4K, которое занимает огромное количество места с H.264. HEVC значительно упрощает загрузку и потоковую передачу видео 4K в наилучшем возможном качестве.

С точки зрения вычислительной мощности HEVC более требователен, но использует более интеллектуальный подход к кодированию видео. Он ищет пространственное повторение внутри кадров и ищет возможности не отправлять одну и ту же информацию по серии кадров. Вместо того, чтобы отправлять каждое отдельное изображение в последовательности, он может отправить первый полный кадр, и если в этом кадре есть повторы в пробелах, их не нужно отправлять снова, что снижает общий размер отправляемого файла. По сути, за счет повышения уровня сложности того, как вы оцениваете движение, пространственное разрешение и другую информацию, которую можно повторять без необходимости отправлять эту информацию с каждым кадром.

Зачем мне нужен аппаратный кодировщик?

Ответ прост: все зависит от того, чего вы хотите достичь. Обычный видеостример, использующий службу потокового вещания в реальном времени, часто может избежать использования программного кодирования. Однако для профессиональных приложений аппаратные кодировщики представляют собой готовые устройства, предназначенные исключительно для быстрого, эффективного и надежного кодирования видеопотоков. Аппаратные кодировщики обладают гораздо более высокой вычислительной мощностью, используют высококачественные видеовходы, такие как SDI и HDMI, и позволяют пользователям передавать потоковое видео более высокого качества с более низкой пропускной способностью и меньшей задержкой. Примеры использования кодировщиков HEVC по отраслям включают:

Вещание — для передачи данных, удаленных интервью в прямом эфире, обратных каналов и удаленного производства. вклад, а также IPTV и цифровые вывески
House of Worship — для онлайн-трансляции и доставки на несколько площадок
Defense — для критически важных приложений разведки, наблюдения и рекогносцировки (ISR)

Кодирование видео нового поколения

Построенный на основе отмеченной наградами серии видеокодеров Haivision Makito, видеокодер нового поколения Makito X4 добавляет возможности вещания 4K UHD и высокой плотности HD в линейку продуктов Haivision Makito X. Кодировщик Makito X4 HEVC/H.265 и AVC/H.264, оснащенный новейшими технологиями для обеспечения безопасного видео вещательного качества с малой задержкой, является чрезвычайно мощным и универсальным. Разработанный для самых требовательных приложений реального времени, он может безопасно доставлять одновременные потоки с несколькими скоростями через любую IP-сеть, включая общедоступный Интернет.

Крис Хоффман

Крис Хоффман
Главный редактор

Крис Хоффман – главный редактор How-To Geek. Он писал о технологиях более десяти лет и два года был обозревателем PCWorld. Крис писал для The New York Times и Reader's Digest, давал интервью в качестве эксперта по технологиям на телевизионных станциях, таких как NBC 6 в Майами, и освещал свою работу в новостных агентствах, таких как Би-би-си. С 2011 года Крис написал более 2000 статей, которые были прочитаны почти миллиард раз — и это только здесь, в How-To Geek. Подробнее.

Майкрософт

Windows 10 поддерживает видеофайлы, закодированные с помощью высокоэффективного кодирования видео (HEVC), также известного как видео H.265. Однако Microsoft взимает плату за свои официальные кодеки и не включает их в Windows 10. Вы можете получить их бесплатно, не открывая кредитную карту и не тратя 0,99 доллара США.

Как работает видео HEVC в Windows 10

Эти кодеки позволят вам смотреть эти видео на компьютере, но они необходимы только для таких приложений, как видеопроигрыватель Microsoft Movies & TV, входящий в состав Windows 10, и других приложений Windows, использующих преимущества кодеков, встроенных в Windows.

Например, популярный сторонний видеоплеер VLC включает в себя собственные встроенные кодеки. Чтобы воспроизводить видео HEVC (H.265) в VLC, просто установите VLC и откройте его — готово.

Для встроенной поддержки вам потребуются кодеки. Они не включены в последние версии Windows 10, но должны быть установлены из Магазина Microsoft. Эти кодеки также необходимы для кодирования видео в формате HEVC (H.265) в приложениях, использующих системные кодеки Windows 10.

Как бесплатно установить кодеки

На самом деле в Магазине можно получить два разных пакета кодеков. Оба идентичны, но один стоит 0,99 доллара США, а другой предоставляется бесплатно.

Если вы выполните поиск HEVC в Магазине, вы увидите пакет видеорасширений HEVC за 0,99 доллара США. Эта плата, вероятно, отражает стоимость лицензирования кодеков для Microsoft.

Однако вы также можете получить бесплатный пакет «Видеорасширения HEVC от производителя устройства» в Магазине. Это то же самое, что и пакет за 0,99 доллара, но совершенно бесплатно. Нажмите на ссылку и нажмите «Получить», чтобы установить их. Готово!

(Обновление: по состоянию на октябрь 2020 г. этот бесплатный пакет больше не доступен. Если вы не хотите платить 0,99 доллара США, мы рекомендуем вам установить VLC или другой бесплатный видеоплеер с поддержкой видео H.265. .)

Похоже, производители компьютеров должны предварительно устанавливать эти кодеки на свои ПК. Впрочем, никому ничего не мешает установить эти кодеки на свои системы — достаточно перейти по прямой ссылке, чтобы их найти.

Ссылка выше работает в США. Мы получили несколько сообщений о том, что это может не работать в других странах. Как и в других магазинах приложений, в Microsoft Store есть разные списки программного обеспечения в разных регионах. В других странах может быть иначе. Попробуйте эту ссылку за пределами США.

Кстати, вы также можете установить поддержку формата High Efficiency Image Format (HEIF) из Магазина. Просто скачайте пакет расширений изображений HEIF. Этот формат изображения также становится все более популярным — теперь iPhone по умолчанию делает фотографии в формате HEIF. Пакет HEIF является бесплатным для всех без каких-либо ценовых махинаций.

Обновления системы безопасности также приходят через магазин

Магазин Microsoft Store будет автоматически устанавливать обновления безопасности для этих кодеков точно так же, как он устанавливает обновления для других включенных приложений.

Многих удивило, когда 1 июля 2020 г. Microsoft начала распространять критические обновления безопасности для кодеков через Магазин. Они не поступали через Центр обновления Windows, как это делают обычные исправления безопасности.

Мы рекомендуем включить автоматическое обновление приложений из соображений безопасности. Для этого откройте Microsoft Store в Windows 10, нажмите «Меню» > «Настройки» и убедитесь, что для параметра «Автоматическое обновление приложений» установлено значение «Вкл.».

› Как открыть файлы HEIC в Windows (или преобразовать их в JPEG)
› Что такое кодек?
› Что такое GrapheneOS и как она делает Android более приватным?
› Matter — это долгожданный стандарт умного дома
› 7 основных функций Microsoft Excel для составления бюджета
› 5 вещей, которые вы, вероятно, не знали о GIF-файлах
› Что означает ИК и как вы его используете?
› Сколько оперативной памяти требуется вашему ПК?

4 причины, почему HEVC (H.265) имеет значение, и как вы можете начать использовать его прямо сейчас

Экосистема видео развивается, и сейчас актуальна тема перехода с AVC на HEVC. ЧАС.265 / High Efficiency Video Compression (HEVC) — это новейший стандарт сжатия видео, к которому технологии постепенно переходят, и хотя этот стандарт никоим образом не является чем-то новым (впервые он был ратифицирован в 2013 году), в прошлом году более эффективный переход к воспроизведению, совместимому с HEVC, и более широкое распространение на рынке.

Ходят слухи, что видеоэкосистема еще не готова к новому стандарту сжатия. Если да, то есть ли реальные преимущества перехода сейчас? Да - довольно много на самом деле. Переход на технологию HEVC выводит вас вперед, поскольку рынок видео догоняет. Но в то время как остальной мир медленно принимает новый стандарт, уже сейчас можно получить много преимуществ. Итак, каковы эти преимущества и как мы можем развернуть рабочие процессы HEVC сегодня?

HEVC и AVC

HEVC – это стандарт сжатия следующего поколения, предлагающий ряд улучшений по сравнению с AVC. Сжатие HEVC на 50 % эффективнее, чем AVC, что означает сохранение того же качества видео при вдвое меньшей скорости передачи или удвоение качества видео при той же скорости передачи. На рисунке выше представлено соотношение разрешения и битрейта для различных выходных качеств. Во всех категориях расходы на пропускную способность значительно снижаются, а разрешения остаются прежними.

Давайте рассмотрим некоторые причины, по которым переход на HEVC сейчас является отличной идеей.

Пользователи сотовой связи сэкономят массу трафика и денег благодаря сжатию HEVC.

Прямая трансляция с кодировщиком с поддержкой HEVC означает использование вдвое меньшего битрейта по сравнению с кодировщиком AVC. Допустим, вы ведете прямую трансляцию на YouTube в формате 1080p со скоростью 8 Мбит/с через AVC. С кодировщиком HEVC этот канал 1080p будет передаваться со скоростью всего 4 Мбит/с. То же качество, меньше данных.

Поскольку при передаче используется меньше данных, сохраняется больше данных. Это особенно важно для пользователей с устройствами с ограничением данных, такими как сотовая связь 4G и планы подписки по требованию. Допустим, ваш рабочий процесс использует USB-модем 4G LTE в качестве основного источника Интернета. С AVC потоковая передача с разрешением 1080p будет стоить непрактичной пропускной способности для создания канала без потерь. С HEVC эти требования к битрейту снижаются почти вдвое, возвращая разрешение 1080p на стол. Кроме того, вы можете вести потоковую передачу с более низким качеством и сэкономить дополнительные расходы на пропускную способность.

<р>2. Лучше для местоположений с привязкой к данным

Сжатие HEVC/H.265 будет особенно полезно для прямых трансляций в условиях с низкой пропускной способностью, например в церквях и школах.

Вы когда-нибудь подключались к сети Wi-Fi только для того, чтобы обнаружить, что она медленнее, чем ваша сеть 4G? Чтобы сэкономить деньги, многие места выбирают более дешевые интернет-планы у своих интернет-провайдеров, что приводит к низкой скорости загрузки. Это вынуждает многие прямые трансляции в таких местах, как школы и церкви, транслировать с более низким битрейтом и разрешением, в результате чего низкокачественный канал не очень привлекает зрителей.

Однако с HEVC потоковое видео высокого качества из этих областей будет намного проще. Если школа могла продвигать только 480p со скоростью 1,5 Мбит/с, теперь она могла продвигать 720p со скоростью 1,5 Мбит/с, давая зрителям лучшее визуальное восприятие. В целом, HEVC поможет улучшить качество во всех аспектах цифрового мультимедиа.

<р>3. Подготовлено для всеобщего принятия

Все исследования показывают, что, хотя поддержка воспроизведения и глобальный спрос на H.265 все еще развиваются, будущее сжатия видео неизбежно будет за ним. По мере того, как телевизоры, компьютеры, OTT-устройства и другие устройства потребительского контента адаптируются к развивающемуся стандарту, наличие устройств H.265 теперь помогает создавать перспективные продукты кодирования в будущем. Когда произойдет повсеместное внедрение HEVC, вы уже будете впереди игры. И не волнуйтесь, все устройства Teradek с поддержкой HEVC содержат возможность переключения на кодировку H.264.

<р>4. Вы можете начать использовать HEVC уже сегодня

Возможно, вам интересно: эти причины хороши, но как я могу транслировать свой контент в формате H.265, если CDN еще не поддерживают его? К счастью, у нас есть решение для этого.

Поскольку внедрение H.265 в видеоэкосистему все еще происходит медленно, мы разработали эффективную альтернативу использованию кодека прямо сейчас. С помощью нашей облачной платформы управления Core вы можете отправлять видеопоток H.265 в Core и использовать его облачную функцию транскодирования, превращая поток H.265 в H.264 и транслируя его в пункт назначения(а).< /p>

За счет транскодирования через облако Core позволяет передавать высококачественное видео HEVC с низким битрейтом в инфраструктуру Core. Это значительно экономит пропускную способность при потоковой передаче, но обеспечивает такое же высокое качество результатов.

Выводы

Значительно улучшенная эффективность сжатия HEVC делает неизбежной стандартизацию. Его способность делать высококачественный контент доступным и доступным для дистрибьюторов и потребителей делает его привлекательным для всех. Как только поддержка кодеков HEVC станет универсальной, это откроет новые возможности в создании видео. Для Teradek будущее уже наступило.

В этой статье представлен краткий обзор кодека HEVC: что это такое, как он работает, сколько стоит и для чего он нужен. Мы закончим разделом о том, что вам нужно знать для эффективного развертывания кодека HEVC с помощью программного обеспечения Wowza Streaming Engine.

Что такое кодек HEVC?

H.265/High Efficiency Video Coding (HEVC) — это кодек-преемник H.264, который, как и H.264, был совместно разработан Группой экспертов по движущимся изображениям ISO/IEC и Группой экспертов по кодированию видео ITU-T. (ВКЭГ). Также как и H.264, HEVC имеет два взаимозаменяемых имени: HEVC от MPEG и H.265 от ITU. ITU-T начал работу над H.265 в 2004 году, MPEG – в 2007 году, и оба эти стандарта были одобрены в январе 2013 года.

HEVC использует ряд технических усовершенствований по сравнению с H.264, как описано здесь. Согласно утвержденному ITU документу, H.265 «был разработан в ответ на растущую потребность в более высоком сжатии движущихся изображений для различных приложений, таких как потоковая передача через Интернет, связь, видеоконференции, цифровые носители данных и телевизионное вещание».

С практической точки зрения HEVC наиболее успешно применяется в жилых комнатах, где он рассматривается как средство для видео 4K, особенно 4K с расширенным динамическим диапазоном (HDR). HEVC также добился значительных успехов на рынках материалов и сбора новостей. В декабре 2019 года компания LiveU, которая производит кодировщики и транскодеры для производства новостей, сообщила о 65-процентном росте продаж единиц HEVC в 2019 году. рост сеансов на основе HEVC.

HEVC — кодек, на который распространяются лицензионные платежи. В отличие от H.264, у которого был один патентный пул с разумной ценой (например, годовой предел в размере ~ 9,75 млн долларов), HEVC имеет три патентных пула, запущенных уже через четыре года после утверждения HEVC с известными лицензионными отчислениями, превышающими 65 млн долларов в год. Второй пул от HEVC Advance (теперь Access Advance) был запущен без ограничения и с роялти за контент. Это объясняется мотивацией для Microsoft и Google сформировать Альянс открытых медиа, который в конечном итоге выпустил конкурентоспособный кодек AV1. Подробнее о лицензировании HEVC ниже.

Совместимость

На веб-сайте CanIUse указано, что совместимость браузеров HEVC для компьютеров и мобильных устройств составляет 18,08 % по сравнению с 98,23 % для H.264, 96,26 % для VP9 и 74,25 % для AV1. Это неудивительно, учитывая, что лидеры рынка Chrome, Firefox и Edge принадлежат членам Alliance for Open Media. Apple также является членом Альянса, но начала поддерживать HEVC на iOS, Mac и Apple TV еще до вступления в Альянс. Учитывая низкий уровень проникновения на рынок браузеров, неудивительно, что немногие издатели внедряют HEVC для воспроизведения через браузер.

Что касается мобильных устройств, Apple добавила функцию воспроизведения HEVC в iOS, MacOS и tvOS, а в июне 2017 года представила аппаратную поддержку на новых устройствах Apple. основной профиль, уровень 3 для мобильных устройств, что означает поддержку воспроизведения до 960×540@30 кадров в секунду. Однако, чтобы конкурировать с устройствами Apple, многие мобильные устройства Android также имеют аппаратное декодирование HEVC; в августе 2018 г. Scientiamobile сообщила, что 57 % устройств Android оснащены аппаратным декодированием по сравнению с 78 % устройств iOS.

HEVC практически повсеместно поддерживается на телевизорах Smart TV и OTT-устройствах премиум-класса и является предпочтительным форматом для 4K и видео с высоким динамическим диапазоном.

Производительность

При оценке производительности кодека необходимо учитывать два аспекта: (1) сложность или скорость кодирования и (2) качество кодирования. Для большинства кодеков, включая четыре, обсуждаемых в этой серии, между ними существует обратная зависимость. То есть, чем выше качество кодирования, тем больше времени требуется для кодирования, что приводит к более высоким затратам на кодирование и транскодирование. Поскольку на данный момент ни один кодек не может полностью заменить H.264, эти затраты на кодирование или транскодирование добавляются к существующим затратам, связанным с кодированием H.264.

При анализе производительности кодека помните, что существует несколько реализаций HEVC, каждая из которых имеет свои характеристики производительности. В большинстве реализаций HEVC также есть предустановки, которые позволяют сократить время кодирования ради производительности. Например, с x265, кодером HEVC, включенным в FFMpeg, средняя предустановка кодирует примерно за 11% времени очень медленной предустановки и обеспечивает только примерно на 1% более низкое качество, чем очень медленное, что не имеет значения для большинства производителей. Конечно, H.264, VP9 и AV1 также имеют несколько реализаций с несколькими предустановками, что усложняет сравнение кодеков и поэтому столбец скорости кодирования в таблице 2 показывает такой широкий диапазон.

При рассмотрении качества кодирования обратите внимание, что цифра представляет снижение скорости передачи данных, которое следует ожидать при сравнении одного кодирования с полным разрешением из HEVC, VP9 или AV1 по сравнению с H.264. Очевидно, что это зависит от используемого кодека и предустановки.

Кроме того, любая фактическая оценка реальной экономии от внедрения нового кодека должна учитывать кодирование до и после кодирования, а также фактическое распределение потоков между вашими зрителями. Если дистрибуция является высокоинтенсивной, как в большинстве случаев в США и Европе, вы сможете собрать большую часть числа, показанного в таблице 2. Если вы распространяете в основном в среднем диапазоне, экономия пропускной способности будет намного меньше, хотя качество видео должно быть значительно улучшено.

Применимость: HEVC против H.264, VP9 и AV1

Теперь давайте рассмотрим пригодность HEVC для ряда конкретных приложений кодирования. HEVC очень хорошо подходит для прямой трансляции, потому что более низкий битрейт снижает требования к исходящей пропускной способности, а также потому, что существует множество доступных аппаратных кодировщиков HEVC. Существует также множество аппаратных транскодеров HEVC, что позволяет получить отличную оценку за эту задачу.

Хотя в большинстве реализаций с малой задержкой используется кодек H.264, HEVC совместим с HLS с малой задержкой и является доступным форматом для HLS с малой задержкой с использованием Wowza Streaming Engine. С другой стороны, HEVC несовместим с WebRTC и недоступен в реализации Wowza WebRTC.

Оптимальным местом использования HEVC является жилая комната из-за эффективности кодирования и совместимости, а также преимущественного использования во всех спецификациях с высоким динамическим диапазоном, включая Dolby Vision, HDR 10/10+ и HLG.

Роялти-статус: HEVC против H.264, VP9 и AV1

Статус лицензионных отчислений HEVC подвергался резкой и широкой критике, в том числе со стороны основателя (а затем директора) MPEG Леонардо Кьяриглионе, который в своем блоге 2018 г. в конце концов, все осознают, что старая бизнес-модель MPEG теперь сломана, все инвестиции (в совокупности сотни миллионов долларов США), сделанные отраслью для нового видеокодека, пойдут прахом, а безвозмездная модель AOM распространится на другие сегменты бизнеса. также." Примерно через 18 месяцев Кьярильоне ушел из MPEG, организации, которую он возглавлял с момента ее основания в 1988 году.

Вот картина для производителей контента, которые, вероятно, составляют большую часть читателей этой статьи. Существует три патентных пула: MPEG LA, Access Advance и Velos. MPEG LA не взимает роялти за контент. Access Advance взимает лицензионные отчисления за распространение коммерческого контента на физических цифровых носителях, поэтому потоковая передача не влечет за собой лицензионные отчисления. Velos Media управляет третьим пулом, и спустя более 8 лет после завершения HEVC по-прежнему заявляет: «Что касается контента, мы не торопимся, чтобы полностью понять динамику экосистемы и убедиться, что наша модель наилучшим образом поддерживает продвижение и внедрение технологии HEVC». Хотя маловероятно, что Velos станет охотиться на более мелких производителей за авторские отчисления за контент, закодированный в формате HEVC, если вы очень крупный производитель, вы, конечно, не можете этого исключать.

Что нужно знать для создания HEVC

Как Wowza Streaming Engine, так и Wowza Streaming Cloud могут принимать живые потоки HEVC в любом из профилей, хотя обычно предпочтение отдается основному. Облако Wowza Streaming Cloud может принимать HEVC и передавать поток, но не может перекодировать другие звенья в HEVC.

Wowza Streaming Engine может транскодировать в ступени HEVC, при этом доступны как основной, так и основной 10 профилей, хотя, опять же, основной предпочтительнее. Wowza находится в процессе перехода с кодека MainConcept на кодек Beamr HEVC, и вы можете прочитать о том, как настроить свои ступени лестницы, здесь.

Как и большинство кодеков HEVC, кодек Beamr использует предустановки для определения различных компромиссов между скоростью и качеством кодирования. Поддерживаемые значения: от 98 (самое медленное, самое высокое качество видео и загрузка ЦП) до 108 (самое быстрое, самое низкое качество видео и загрузка ЦП). Как говорится в статье Wowza, «вам, возможно, придется поэкспериментировать, чтобы найти правильное значение. Если вы установите для этого параметра значение ниже, чем могут обрабатывать доступные ресурсы ЦП, кодирование в реальном времени будет отставать и в конечном итоге остановится.Когда это происходит, в журналах Wowza Streaming Engine появляются сообщения о пропуске кадров». По моему опыту, вы должны ожидать, что транскодирование HEVC будет примерно в 4–8 раз более интенсивно использовать ЦП, чем H.264, хотя это, очевидно, будет связано с пресетами, которые вы используете для каждого из них.

В целом, HEVC следует рассматривать для потоковой передачи на мобильные устройства и устройства в жилых комнатах, но не для обычного использования в браузере. В следующей статье мы обсудим кодек AV1.

Читайте также: