LanguagePowiązane rozszerzenia:
Dziś H.264 jest standardem w dziedzinie wideo mobilnego, internetowego i HD. Ale być może kończy się jego panowanie, ponieważ pojawia się nowe gwiazdoznak - wysoce efektywny następca kodeka wideo H.265 HEVC.
Wygląda na to, że H.265, czyli HEVC (High Efficiency Video Coding) ma zastąpić obecną rodzinę H.264/MPEG-4 Part 10 AVC, która obecnie dominuje niemal we wszystkich serwisach streamingowych w Internecie, w wideo mobilnym oraz w ogólnym obrazie w wysokiej rozdzielczości.
Pierwsza odrobina historii o H.264
Pojawienie się H.264 początkowo było dość ciche. Kodek zaczął przełom wraz z pierwszymi płytami Blu-ray, a w konsekwencji także w urządzeniach mobilnych. Apple z pewnością pomogło w promocji kodeka, ponieważ H.264 było dostępne już w pierwszym iPhonie.
W końcu 2007 roku Flash Player otrzymał wsparcie dla H.264, w którym aż do tej pory dominowały kodeki H.264 i VP6.
AVC zaczęło wkradać się do domowych kamer cyfrowych, a jego najbardziej typowy kontener wideo MP4 powoli stał się standardem w komputerach przenośnych. Pierwsze smartfony z Androidem nadal opierały się na starszym kodeku H.263, jednak zarówno wydajność, jak i jakość kamer sprawiły, że nic nie mogło stanąć na drodze dla H.264.
Dziś rodzina kodeków H.264 jest używana zarówno na filmowych płytach Blu-ray, jak i przez ich największych konkurentów - internetowe sklepy wideo.
W porównaniu do konkurencji H.264 ma jedną bardzo interesującą przewagę - nawet przy wyższym stopniu kompresji (a więc niższym bitrate), oferował stosunkowo dobrą jakość obrazu. Dodatkowo obsługuje wysokie rozdzielczości, więc dzięki temu małemu kodekowi zwiastuny filmowe 1080p i inne materiały mogły pojawić się na YouTube. Oznaczało to również, że internetowe sklepy wideo mogły oferować wysokiej jakości filmy bez potrzeby korzystania przez użytkowników z szybkiego łącza internetowego.
Wymagania początkowo były dość wysokie. Kodowanie i dekodowanie H.264 jest obliczeniowo bardzo wymagające, ale wkrótce pojawiły się znacznie bardziej wydajne procesory, akceleracja sprzętowa oraz wsparcie bezpośrednio w chipsecie, co uczyniło to znacznie bardziej opłacalnym. Począwszy od generacji Sandy Bridge, rodzina Core i3 do i7 od Intela zawiera kodek sprzętowy.
Pierwszy krok rozwoju H.265
Rozwój H.264 był wspólnym przedsięwzięciem ITU VCEG i powiązanych z nim grup oraz ISOC/EIC w imieniu MPEG. Każdy zna MPEG bardzo dobrze, dzięki jego technologii wideo.
Pierwsza wersja H.264 została opublikowana w 2003 roku, jednak zaledwie rok później VCEG zaczęło zastanawiać się nad jego następcą. Oczywiście inżynierowie mieli niesamowity wgląd w potrzeby przyszłości. W szczycie ery multimedialnych płyt DVD, około roku 2004, zaczęli myśleć o tym, jak będzie wyglądać następna generacja po H.264 i jaką technologię należy opracować w kolejnych latach.
Podczas gdy wszyscy oszaleli na punkcie filmów z YouTube dzięki coraz szybszym połączeniom internetowym, inżynierowie byli zajęci projektowaniem nowych algorytmów wideo, które pojawią się w następnym dziesięcioleciu.
Z czasem, YouTube zaczęło obsługiwać proporcje 16:9, oferować najpierw lepsze HQ, a potem HD i przede wszystkim spopularyzowało nowy kodek H.264.
H.NGVC jest znacznie bardziej efektywne niż H.264
Grupa Robocza ITU w międzyczasie dalej rozwijała swoją pierwotną technologię i zaczęła ją nazywać H.NGVC, czyli Next-Generation Video Coding. Wideo zakodowane w NGVC powinno oferować taką samą subiektywną jakość obrazu jak H.264, ale przy połowie bitrate. Zatem internetowe wideo z YouTube zakodowane w H.264 z bitrate 1 Mbit/s, powinno działać z kodekiem NGVC przy strumieniu danych 0.5 Mb/s.
To z pewnością stanowi ogromny potencjał oszczędności nie tylko pojemności i dobrych informacji dla usług streamingu w internecie, ale także dla dostawców usług internetowych. Na przykład Cisco zamierza wykorzystać nowy kodek H.265 w swojej nowej ofercie produktów do wideokonferencji firmowych.
NGVC jednak nie jest cudowną technologią z kosmosu. Jasne, używa nowych i lepszych algorytmów oraz całej masy wewnętrznych narzędzi do obrazowania i analizowania różnorodnie kompresowanych treści, a tym samym osiąga wysoką efektywność transmisji, ale z drugiej strony, większy jest ciężar obliczeniowy, zwłaszcza podczas kodowania.
Zależnie od złożoności i użytego profilu kompresji, NGVC powinno osiągać obciążenie obliczeniowe o połowę do trzech razy większe niż przy użyciu H.264.
Porównanie H.264 vs. H.265
I w końcu H.265 HEVC
Podobny plan został również opracowany przez grupę MPEG, więc w 2010 roku najlepsi inżynierowie obu stron zebrali się razem i w końcu uzgodnili synchroniczne opracowanie standardu H.265 HEVC. Latem 2012 , obie grupy uzgodniły ostateczny wstępny projekt, a urzędnicy od standaryzacji obiecali, że pierwsze urządzenia zgodne z H.265 pojawią się na rynku w 2013 roku.
Tak wczesne wprowadzenie na rynek nie byłoby niczym niezwykłym. Wystarczy przypomnieć standard Wi-Fi 802.11 N. Gdy pojawiły się na rynku pierwsze bezprzewodowe routery z jego wsparciem, formalnie były one również tylko projektem standardu. A gdy w końcu zakończył się biurokratyczny proces zatwierdzania, nikt się tym nie przejmował, bo standard N już dominował na bezprzewodowym internecie.
Po ubiegłorocznym "projekcie", 25 stycznia 2013 HEVC w końcu otrzymało standaryzację w ITU i grupie MPEG reprezentującej ISO / IEC i przeszło do etapu "Final Draft". Procedura ta oznacza, że nowy format wideo i urządzenia, które go obsługują, są tuż za rogiem.
Nadal do tego nie doszliśmy
Qualcomm, producent chipsetu Snapdragon, pokazało już kodek HEVC w działaniu na zeszłorocznym mobilnym kongresie w Barcelonie, więc z pewnością ma coś w rękawie na ten rok. Masowe wdrożenie technologii z papieru do prawdziwych urządzeń nadal potrwa trochę.
Istnieje kilka powodów. HEVC jest nadal we wczesnej fazie, więc nadal nie obsługuje części rozszerzeń technologicznych, jak H.264. Brakuje też praktycznych doświadczeń, więc interesujące będzie obserwowanie reakcji głównych graczy w biznesie usług internetowych, kierowanych przez YouTube.
A to może być problem, ponieważ Google próbuje promować własny kodek VP8/WebM i podejmuje próby stworzenia darmowego standardu dla wideo w internecie. Jeśli korzystasz z przeglądarki Chrome z aktywnym HTML5 i odwiedzasz Youtube, używasz wideo VP8.
Kolejnym potencjalnym konkurentem dla HEVC jest oczywiście darmowe OGG / Theora, które ma absolutnie znikomy udział w rynku i technologicznie jest gorsze od konkurencji. Jest jednak promowane przez niewielu przeglądarki internetowe, w tym Firefox.
Konkurencyjny darmowy projekt kodeka i kontenera od Google ma wielu współtwórców, ale nadal ma niższą jakość niż H.264, zwłaszcza w wyższych rozdzielczościach. Pokonanie nadchodzącego H.265 będzie jeszcze trudniejsze. Największym konkurentem zatem będzie istniejące H.264, ponieważ na rynku kodeków wideo jest ono powszechne, tak jak Windows na komputerach osobistych. Jest też wspierane przez wszystkie mobilne platformy, które wykorzystują je jako technologię bazową do nagrywania wideo. Co więcej, jest standardem w dziedzinie wideo HD, zarówno gdy jest na optycznej płycie Blu-ray, jak i nawet w cyfrowej telewizji satelitarnej oraz naziemnym nadawaniu.
Zastąpienie H.264 AVC bardziej oszczędnym H-265 HEVC może więc potrwać trochę dłużej i odbywać się stopniowo. Jednak jeśli wszystko pójdzie dobrze, pewnego dnia zauważysz, że opóźnienie w ładowaniu wideo będzie znacznie krótsze, a jakość obrazu i kolorystyka dużo lepsze. Wszystko to przy obsłudze nawet wideo 8k UHD o rozdzielczości 8192 x 4320 pikseli.
H.264 nie żyje, niech żyje H.265.
Źródło: wikipedia.org, zive.cz