Что это: hevc? ключевые особенности нового кодека

Плюсы и минусы

Теперь давайте поговорим о том, без чего не обходится работа ни одного приложения, запускаемого под управлением операционной системы Windows. Это сильные и слабые стороны софта.

Достоинства:

  • минимальный размер конечного файла;
  • наилучшее качество картинки;
  • расширение очень простое в использовании;
  • наиболее плавный переход между двумя отдельными кадрами;
  • низкая нагрузка на аппаратную составляющую компьютера;
  • Воспользоваться программой можно, установив любой плеер с поддержкой H.265/HEVC.
  • лучшая интеграция с Windows 10.

Недостатки:

к недостаткам можно отнести разве что тот факт, что данный кодек не воспроизводится на некоторых проигрывателях.

Эффективность кодированияПравить

Разработка большинства стандартов видеокодирования предназначена, в первую очередь, для достижения наибольшей эффективности кодирования. Эффективность кодирования определяется способностью закодировать видео с минимально возможной скоростью передачи данных при сохранении определённого уровня качества видео. Существует два стандартных способа измерения эффективности кодирования видео, один из которых заключается в использовании объективной метрики, такой как пикового отношения сигнал-шум (PSNR), а второй состоит в использовании субъективной оценки качества видео. Субъективная оценка качества изображения является наиболее важным параметром для оценки кодирования видео, так как люди воспринимают качество видео субъективно.

Вместо макроблоков, которые применялись в H.264, в HEVC используются блоки с древовидной структурой кодирования. Выигрыш кодера HEVC — в применении блоков большего размера. Это было показано в тестах PSNR с моделью кодера HM-8.0, где сравнивались результаты кодирования с разными размерами блоков. В результате тестов было показано, что по сравнению с кодированием блоков размером 64×64 пикселей, битрейт увеличивается на 2,2 %, когда используются блоки размером 32×32 и увеличивается на 11,0 %, когда используется размер блоков 16×16. В тестах кодирования видео с разрешением 2560×1600 пикселей при использовании блоков с размером 32×32 пикселей битрейт увеличивается на 5,7 %, а при использовании блоков размером 16×16 пикелей — на 28,2 %, по сравнению с видео, где использованы блоки размером 64×64, при одинаковом пиковом отношении сигнал-шум. Тесты показали, что применение блоков большего размера более эффективно при кодировании видео с высоким разрешением. Тесты также показали, что для декодирования видео, закодированного с размерами блоков 16×16, требуется на 60 % больше времени, чем при использовании блоков 64×64. То есть, применение блоков бо́льших размеров повышает эффективность кодирования при одновременном сокращении времени декодирования.

Было проведено сравнение эффективности кодирования основного профиля Н.265 с кодеками H.264/MPEG-4 AVC High Profile (HP), MPEG-4 Advanced Simple Profile (ASP), H.263 High Profile Latency (HLP) и H .262/MPEG-2 Main Profile (MP). Были закодированы видео развлекательных программ и девять тестовых видеопоследовательностей с двенадцатью различными битрейтами с использованием тестовой модели HEVC HM-8.0, пять из них были с HD разрешением, а четыре были с разрешением WVGA (800 × 480). Уменьшение битрейта определялось на основе PSNR.

Сравнение стандартов видеокодирования при равном PSNR
Стандарт видеокодирования Среднее сокращение битрейта
H.264/MPEG-4 AVC HP MPEG-4 ASP H.263 HLP H.262/MPEG-2 MP
HEVC MP 35.4 % 63.7 % 65.1 % 70.8 %
H.264/MPEG-4 AVC HP  — 44.5 % 46.6 % 55.4 %
MPEG-4 ASP  —  — 3.9 % 19.7 %
H.263 HLP  —  —  — 16.2 %

Загрузка и установка расширения

Инструкция по загрузке и установке достаточно простая:

  1. Пользователю достаточно скачать архив и сохранить его на жестком диске.
  2. Архив распаковывают и запускают установочный файл. Для корректной инсталляции понадобится разрешение от административной учетной записи.
  3. Если расширение будет установлено со стандартным набором средств, выбирают пункт «Easy Installation».
  4. Если пользователь хочет задать параметры кодека вручную, следует перейти в раздел «Detailed Installation», и выбрать необходимые показатели.
  5. Далее следует принять условия лицензионного соглашения, ознакомиться со списком доступных параметров, и выбрать плеер, фильтры, кодеки и утилиты.

Останется только дождаться окончания распаковки файлов, после чего программа сразу переходит к настройке.

Demo features and limitations

  • VBR BRC mode:
    The VBR functionality implemented in SVT-HEVC Encoder is a demo feature to allow for an easier integration of product level BRC. The algorithm implemented would allow the encoder to generate an output bit stream matching, with a best effort, the target bitrate. The algorithm does not guarantee a certain maximum bitrate or maximum buffer size . When set to encode in VBR mode, the encoder does not produce a bit-exact output from one run to another.

  • Speed Control output:
    The speed control functionality implemented for SVT-HEVC Encoder is a demo feature showcasing the capability of the library to adapt to the resources available on the fly in order to generate the best possible video quality while maintaining a real-time encoding speed. When set to use the Speed Control mode, the encoder does not produce a bit-exact output from one run to another.

  • Multi-instance support:
    The multi-instance functionality is a demo feature implemented in the SVT-HEVC Encoder sample application as an example of one sample application using multiple encoding libraries. Encoding using the multi-instance support is limited to only 6 simultaneous streams. For example two channels encoding on Windows: SvtHevcEncApp.exe -nch 2 -c firstchannel.cfg secondchannel.cfg

Что такое формат H.265 (HEVC)

High Efficiency Video Coding на сегодняшний день является самым современным и продвинутым видеокодеком. Если H.264 (AVC), основанный на кодеке MPEG, был ориентирован на воспроизведение FullHD видео, то его сменщик способен сжимать видеоряд до разрешения UHDTV, или 8К.

Что интересно, к разработке более совершенного стандарта приступили в 2004 году, то есть всего через год после начала внедрения AVC. Первоначально проект назывался H.NGVC, что расшифровывается как Next-generation Video Coding, а затем за стандартом закрепилось нынешнее эволюционное название. Перед экспертной группой VCEG стояла нелёгкая задача: повысить разрешение видео, добившись снижения битрейта, при этом не увеличивая вычислительные мощности оборудования. Требования, прямо скажем, противоречивые, поэтому в полной мере их реализовать не удалось.

И всё-таки разработчикам удалось добиться главного: увеличения максимального размера блока, основной единицы кодека, в 16 раз по сравнению с H.264, у которого он равен 16х16 пикселей. При этом была задействована технология блоков динамического размера, когда кодек во время сжатия видео сам выбирает оптимальное количество пикселей в блоке. Это и позволило новому формату легко поддерживать разрешение 8К, хотя и 4К на сегодня внедряется не такими быстрыми темпами, как хотелось бы. Добавьте сюда технологию параллельного кодирования, и вы получите кодек, способный сжимать видео до размера, на 25-50% меньше, чем у предшественника, при том же качестве.

Новый стандарт был утверждён только в 2012 году и поначалу имел ограниченное применение – в телевидении и IP камерах. Но когда в 2017 году поддержку HEVC реализовали в iOS 11, ситуация начала быстро меняться.

Принципы кодирования и сжатия

Видеопоток представляет собой сочетание массива изображений и звуковой дорожки к нему. Так как для обеспечения плавного видеопотока нужно большое количество изображений (24 кадра в секунду и более), для обеспечения приемлемого размера файла приходится применять сжатие. Если среднестатистическая песня или фотография в несжатом формате укладывается в несколько десятков или сотен мегабайт, то для несжатого фильма (например, в формате DCP, широко используемом в кинотеатрах) потребуется несколько сотен гигабайт, а в некоторых случаях — более терабайта.

При сжатии видеоданных кодек анализирует кадры и применяет разнообразные алгоритмы для того, чтобы выразить видео меньшим объемом данных. При этом сжимаются как сами кадры за счет их «монотонных» областей, так и последовательности кадров за счет исследования разницы между соседними кадрами. В большинстве случаев кодек при создании файла ориентируется на битрейт — объем, в котором выражается единица времени видеопотока. Чаще всего битрейт указывается в мегабитах в секунду.

Что такое Active Directory – как установить и настроить

Сжатие может проводиться:

  • без потерь, то есть картинка остается неизменной. На практике применяется достаточно редко, так как файл оказывается слишком большим;
  • с потерями, то есть в результате возникают артефакты. Использование современных форматов и достаточно высокого битрейта позволяет их минимизировать

ИсторияПравить

В 2004 году ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) приступила к исследованию развития технологий, которые позволили бы создать новый стандарт сжатия видео (или добиться существенного улучшения стандарта H.264/MPEG-4 AVC). В октябре 2004 года произведен обзор различных методов для потенциального усовершенствования H.264/MPEG-4 AVC.

Изначально предусматривалось, что H.265 будет полностью новым стандартом, а не расширением H.264, вроде HVC (High-performance Video Coding). В рамках проекта были присвоены предварительные имена H.265 и H.NGVC (англ. Next-generation Video Coding — следующее поколение видеокодирования), также существовала значительная часть работы VCEG до её эволюции в HEVC, совместный проект с MPEG в 2010 году. В апреле 2009 года, проект получил название NGVC; в июле 2009 состоялось совещание MPEG и VCEG, на котором обсуждалось дальнейшая совместная работа по NGVC и HVC.

Предварительные требования к NGVC состоят в уменьшении битрейта на 50 % при схожей субъективной оценке качества изображения и сравнимой с H.264 High profile вычислительной сложностью. В зависимости от настроек предполагается варьирование вычислительной сложности от 1/2 до 3 по сравнению с H.264 High profile, при этом в первом случае NGVC должен обеспечивать на 25 % меньший битрейт.

ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) начала аналогичный проект в 2007 году, предварительно названный Высокопроизводительное видеокодирование (High-performance Video Coding). В июле 2007 года было принято решение в качестве цели проекта достигнуть снижение битрейта на 50 %. К июлю 2009 года, результаты эксперимента показали среднее снижение скорости потока примерно на 20 % по сравнению с AVC High Profile, эти результаты побудили MPEG инициировать его усилия по стандартизации в сотрудничестве с VCEG.

Для разработки стандарта MPEG и VCEG создали Объединенную команду по видеокодированию Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC). (ITU-T Rec H.264|ISO/IEC 14496-10). Первое заседание Объединенной команды по видеокодированию (JCT-VC) состоялось в апреле 2010 года. Было представлено 27 полноценных проектов. Оценки показали, что некоторые предложения могут достичь такого же качества изображения, как AVC лишь с половинным битрейтом во многих тестах, при 2 — 10-кратном увеличении вычислительной сложности, и в некоторых проектах были достигнуты хорошее субъективное качество и хорошие результаты скорости передачи данных с более низкой вычислительной сложностью, чем при референсном кодировании AVC с высоким профилем. На этом совещании было принято название для совместного проекта — высокоэффективное видеокодирование High Efficiency Video Coding (HEVC).

Комитет Проекта HEVC был утвержден в феврале 2012 года. В июне 2012 года MPEG LA объявила о начале процесса принятия совместных лицензий на патенты HEVC. Проект международного стандарта был утвержден в июле 2012 года на совещании, состоявшемся в Стокгольме. Fröjdh, председатель шведской делегации MPEG, считает, что коммерческие продукты, которые поддерживают HEVC могут быть выпущены в 2013 году.

29 февраля 2012 года на выставке Mobile World Congress 2012 компания Qualcomm продемонстрировала HEVC декодер, работающий на планшете Android, с двухъядерным процессором Qualcomm Snapdragon S4 с частотой 1,5 ГГц. Демонстрировались две версии видео с одинаковым содержанием, закодированными H.264/MPEG-4 AVC и HEVC. На этом показе HEVC показал почти 50 % снижение скорости передачи по сравнению с H.264/MPEG-4 AVC.

31 августа 2012, Allegro DVT объявила о выпуске двух HEVC вещательных кодеров: кодер AL1200 HD-SDI и IP-транскодер AL2200. Allegro DVT заявило, что аппаратные декодеры HEVC не следует ожидать до 2014 года, но HEVC сможет применяться и раньше в приложениях с программным декодированием. На IBC 2012 выставка Allegro DVT продемонстрировала HEVC системы потокового IP-вещания на основе IP-транскодера AL2200.

Ericsson в сентябре 2012 года на выставке International Broadcasting Convention (IBC) представила первый в мире HEVC кодер, Ericsson SVP 5500, который предназначен для кодирования видео в реальном времени для трансляции эфирного ТВ в мобильных сетях.

В апреле 2013 года проект принят в качестве стандарта МСЭ-T.

Сертифицированный аппаратный кодировщик

Если имеется сертифицированный аппаратный кодировщик, он обычно используется вместо кодировщика системы входящей почты для Media Foundation связанных сценариев. Сертифицированные кодировщики требуются для поддержки определенного набора свойств икодекапи и могут дополнительно поддерживать другой набор свойств. Процесс сертификации должен гарантировать, что требуемые свойства должным образом поддерживались, и, если необязательное свойство поддерживается, оно также должно поддерживаться надлежащим образом.

Ниже приведен набор обязательных и необязательных свойств икодекапи для кодировщиков, которые проходят сертификацию кодировщика ХКК.

  • КОДЕКАПИ _ авенккоммонратеконтролмоде
  • КОДЕКАПИ _ авенккоммонкуалити
  • КОДЕКАПИ _ авенккоммонмеанбитрате
  • КОДЕКАПИ _ авенккоммонбуфферсизе
  • КОДЕКАПИ _ авенкмпвгопсизе
  • КОДЕКАПИ _ авенквидеоенкодекп
  • КОДЕКАПИ _ авенквидеофорцекэйфраме

Build and Install

Windows* Operating Systems (64-bit)

  • Build Requirements

    • CMake 3.14 or later (download here)
    • YASM Assembler version 1.2.0 or later
      • Rename yasm-1.3.0-win64.exe to yasm.exe
      • Copy yasm.exe into a location that is in the PATH environment variable
  • Build Instructions

    • Build the project by following the steps below in a windows command prompt:
      • In the main repository directory, cd to
      • Run
    • To Build the project using a generator other than Visual Studio
      • run instead of the second command
      • Note: These are not officially supported and thus are not displayed in the help message.
  • Binaries Location

    Binaries can be found under \Bin\Release or \Bin\Debug, depending on whether Debug or Release was selected

  • Installation
    For the binaries to operate properly, the following conditions have to be met:

    • On any of the Windows* Operating Systems listed in the OS requirements section, install Visual Studio* 2017 or 2019
    • Once the build is complete, copy the binaries to a location making sure that both the application and library are in the same folder.
    • Open the command prompt at the chosen location and run the application to encode.
    • The application also supports reading from pipe. E.g.

Linux* Operating Systems (64-bit)

  • Build Requirements

    • GCC 5.4.0 or later
    • CMake 3.5.1 or later
    • YASM Assembler version 1.2.0 or later
  • Build Instructions

    • In the main repository, run either the provided build script

      cd Build/linux
      ./build.sh   
      # Requires sudo permission for installing
      # Run './build.sh -h' to see the full help
    • or run the commands directly

      mkdir build && cd build && cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=<Release|Debug> && make -j $(nproc) && sudo make install
  • Sample Binaries location

    Binaries can be found under $REPO_DIR/Bin/Release

  • Installation
    For the binaries to operate properly, the following conditions have to be met:

    • On any of the Linux* Operating Systems listed above, copy the binaries under a location of your choice.
    • Change the permissions on the sample application “SvtHevcEncApp” executable by running the command:
    • cd into your chosen location
    • Run the sample application to encode.
    • Sample application supports reading from pipe. E.g.

Текущий стандарт: AVC/H.264

Когда вы смотрите диск Blu-ray, видео на YouTube или фильм из iTunes, все они имеют идентичный исходный файл, который был получен в студии редактирования. Чтобы разместить этот фильм на диске Blu-ray или сделать его достаточно маленьким, чтобы удобно загружать из интернета, видео должно быть сжато.

Расширенное кодирование видео, также известное как AVC или H.264, является лучшим стандартом для сжатия видео среди широко используемых. Существует несколько различных методов, которые он использует, чтобы попытаться уменьшить размер файла видео.

Например, в любом отдельном фрейме он ищет области, которые имеют однотоный цвета. Например на фото нжие большая часть неба имеет достаточно однообразный синий цвет, поэтому алгоритм сжатия может разбить изображение на куски, называемые «макроблоками», и вместо того, чтобы помнить цвет каждого пикселя, просто укажет, что все эти куски в верхней части имеют один и тот же синий цвет. Это намного эффективнее, чем сохранение цвета каждого отдельного пикселя, и снижает размер файла конечного кадра. В видео это называется внутрикадровым сжатием – сжатие данных отдельного кадра.

AVC также использует  межкадровое сжатие, которое рассматривает несколько кадров и отмечает, какие части кадра меняются, а какие нет. Алгоритм сжатия также развивает фрейм на макроблоки и говорит: «Знаешь что? Эти куски не меняются 100 кадров подряд, поэтому давайте просто отображать их снова, вместо того, чтобы хранить все части изображения 100 раз». Это может значительно уменьшить размер файла.

Это всего лишь два упрощенных примера использования методов AVC/H.264. Но, они позволяют сделать видеофайл более эффективным, не ставя под угрозу качество.

Конечно, любое видео потеряет качество, если вы слишком сильно его сжимаете, но чем умнее эти методы, тем сильнее вы можете сжать видео без больших потерь.

Чем HEVC лучше старых форматов

С выходом операционных систем macOS High Sierra и iOS 11 компания Apple начала активно внедрять новые форматы для видео и фотографий. Так, для фотографий теперь используется формат HEIF, о котором мы уже рассказывали, а для видеороликов формат HEVC.

Переход к формату HEVC состоялся по двум причинам. Во-первых, этот формат обеспечивает изображение более высокого качества. А во-вторых, такое видео занимает меньше места в памяти и требует меньшей пропускной способности сети, при его передаче через Интернет. Проще говоря, видео в формате HEVC обеспечивает значительное повышение качества изображения, при этом сохраняя такой размер файла и ту же скорость передачи данных. Согласно информации от Apple, использование формата HEVC может сохранить до 40 процентов памяти.

Разбивка кадра на блоки в H.264 (вверху) и HEVC (снизу).

Для того чтобы добиться такого улучшения уровня сжатия видео было применено несколько новых подходов. Одним из таких подходов является увеличенный размер блока, на который разбивается кодированный файл. При кодировании видео в формате H.264 такой блок имеет размер 16 на 16 пикселей (всего 256), в то время как при использовании HEVC размер такого блока может составлять 64 на 64 пикселей (всего 4096). Такое увеличение блока показывает особо хорошие результаты на видеороликах с большим разрешением, что очень кстати, ведь формат HEVC поддерживает видео с разрешением до 8192×4320 пикселей.

Как быстро конвертировать HEVC-видео в H.264-видео?

Перед тем, как приступить к описанию процесса конвертации, кратко поясним термины, используемые в данной статье.

HEVC или H.265 – стандарт сжатия видео последнего поколения, благодаря которому объемный контент в разрешении 4К60 или 1080p240 занимает почти в два раза меньше места, при этом сохраняя свое качество. Этот кодек пришел на замену стандарту сжатия прошлого поколения – AVC или H.264. Оба кодека используются в камерах GoPro при записи видео, причем HEVC – только в модели HERO6 Black и только при следующих параметрах записи:

Модель HERO6 Black при других настройках и все остальные ранее выпущенные модели GoPro работают со стандартом AVC.

Дело в том, что на сегодняшний день не все мобильные устройства, телевизоры и компьютеры могут проигрывать HEVC-видео, поскольку кодек был выпущен относительно недавно, и индустрия не успела полностью на него перейти (информацию о совместимости различных устройств с кодеком H.265 вы можете найти в этой статье). Именно в таких случаях и помогает конвертация: с ее помощью вы сможете воспроизводить ваши материалы с камеры HERO6 Black даже на устаревших ПК, телефонах и планшетах.

Для конвертирования H.265-видео в H.264 мы рекомендуем использовать бесплатную программу Handbrake. Она совместима с компьютерами на базе Windows/Mac/Linux. Рассмотрим подробнее сам процесс конвертации.

Для начала запустите программу и нажмите «File». Выберите HEVC-файлы, которые необходимо конвертировать.

Если файл импортирован удачно, вы увидите его имя рядом с надписью «Source». Назначьте папку экспорта, в которой будет сохранен переконвертированный файл. Там же можно выбрать формат конечного файла – mp4 или mkv. Формат файла также можно выбрать рядом с надписью «Format».

Далее вам нужно либо выбрать готовые настройки (пресеты) для конвертации, либо создать свои. Если вы выбираете готовые настройки, по умолчанию будет установлен пресет Fast 1080p30 – с ним конвертация займет не так много времени, но такие настройки могут отразиться на качестве конечного материала. Для конвертации в наилучшем качестве мы рекомендуем сделать следующее: Presets -> General -> Super HQ 1080p30 Surround. Этот пресет максимально идентично переконвертирует видео и звук из начального файла, однако процесс конвертации будет длиться дольше, и конечный файл займет на вашем жестком диске больше места.

Также в программе вы можете вручную выбрать нужные параметры конвертации, что рекомендуется для опытных пользователей. Перед установкой настроек выберите следующий пресет: Presets -> Legacy -> Normal, и изменяйте его в соответствии с вашими требованиями к конвертации.

Как только вы установите готовые пресеты или собственные настройки и будете готовы, нажмите кнопку Start Encode для начала процесса конвертации. Прогресс экспорта можно отследить в нижней части рабочего окна программы.

После завершения конвертации вы сможете воспроизвести и редактировать видео на компьютерах и мобильных устройствах, не оснащенных последними поколениями процессоров и операционных систем.

Замечание: после конвертации H.265-видео в H.264 вы не сможете добавить GPS-данные (телеметрию) для отображения на видео в программе Quik Desktop.

HEVC медленнее без аппаратного декодирования

HEVC является утвержденным стандартом с 2013 года, так почему его не используют во всех видео?

Алгоритмы сжатия H.265 сложны – для вычисления этого процесса на лету требуется очень много «математики». Существует два основных способа, которыми компьютер может декодировать это видео: программное декодирование, при котором он использует процессор компьютера для выполнения этих расчетов, и аппаратное декодирование, при котором он переносит нагрузку на графическую карту (или интегрированный графический чип на процессоре). Графическая карта намного эффективнее, если у нее есть встроенная поддержка кодека видео, которое вы пытаетесь воспроизвести.

Таким образом, хотя многие ПК и программы могут пытаться воспроизвести видео HEVC, оно может «заикаться» или быть очень медленным без аппаратного декодирования. Таким образом, HEVC не принесёт много пользы, если у вас нет видеокарты и видеопроигрывателя, которые поддерживают аппаратное декодирование HEVC.

Это не проблема для автономных устройств воспроизведения. 4K проигрыватели Blu-ray, в том числе Xbox One, уже сконструированы с учетом HEVC. Но когда дело доходит до воспроизведения видео HEVC на компьютере, всё становится сложнее.

Вашему устройству потребуется одно из следующих аппаратных средств для быстрого декодирования видео HEVC:

  • Intel 6-го поколения «SkyLake» или более новые процессоры
  • AMD 6-го поколения «Carizzo» или более новые APU
  • NVIDIA GeForce GTX 950, 960 или более новые видеокарты
  • AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano или более новые графические карты

Вам также понадобится использовать операционную систему и видеоплеер, который поддерживает не только видео HEVC, но и аппаратное декодирование HEVC, – этот момент немного «мутный». Многие приложения имеют поддержку аппаратного декодирования HEVC, но в некоторых случаях оно может работать только с некоторыми фишками из списка выше. Возможно, вам придётся включить аппаратное ускорение в вашем плеере, чтобы он работал правильно.

С течением времени большее количество компьютеров сможет обрабатывать видео такого типа, и больше плееров будут поддерживать H.265. Для этого может потребоваться некоторое время, чтобы стандарт стал повсеместным, и до этого Вам придётся хранить свои 4K видео в AVC/H.264 при больших размерах файлов (или сжимать их больше и терять качество изображения). Но чем шире будет поддерживаться больше HEVC/H.265, тем лучше будет видео.

Неправильная контрастность

Уровень белого (черного) в одном и том же видео может отличаться от белого (черного) на экране компьютера.
Причина может быть в неправильной обработке уровней яркостей по телевизионному и компьютерному стандартам. Яркость указывается числом, меньше числовое значение — миньше яркость. Диапазон чисел от 0 до 255. В телевизионном стандарте белому соответствует значение яркости 235 (для всех чисел больше 235 белый будет ровно таким-же белым как при 235), чёрному — 16 (для всех чисел от 0 до 16 черный будет одинаково черным). Для компьютерного монитора белый равен 255, черный 0. Видеофайл может быть закодирован как в том, так и в другом стандарте. Видео с подавляющего большинства видеокамер, и видео экспортированное из Premiere в h264/mp4, кодируется в телевизионном стандарте. При проигрывании на компьютере яркость из 16-235 должна быть растянута плеером в значения 0-255, а чтобы видеофайлы с полным диапазоном яркостей 0-255 при этом не приобрели излишний контраст, плеер должен это определить и не делать преобразования яркости. Мнение Microsoft по этому поводу (https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/dd206750 (v=vs.85).aspx) простое: …Studio video RGB is the preferred RGB definition for video in Windows, while computer RGB is the preferred RGB definition for non-video applications…
Если всё же такая проблема возникнет, то можно или попробовать изменить настройки видеокарты или включить/отключить апаратное ускорение в настройках браузера. На примере браузера Chrome, при проигрывании h.264 (включен flash плейер) со включенным в настройках браузера аппаратным ускорением, уровень белого и черного будет зависить от настроек видеокарты NVidia. Уровни 16-235 заметны как общее падение контраста.

Что такое формат HEVC

Аббревиатура HEVC расшифровывается как High Efficiency Video Coding, что можно перевести на русский как высокоэффективное кодирование видеоизображений. Это формат, созданный для сжатия видео с разрешением до 8K (UHDTV, 8192×4320 пикселей). Другим названием формата является H.265, поэтому HEVC и H.265 это одно и тоже.

Формат HEVC разрабатывался как замена для устаревающего формата H.264/MPEG-4 AVC. Работа над новым стандартом началась еще в 2004 году, когда экспертная группа VCEG (Video Coding Experts Group) начала поиск новых технологий, которые могли бы лечь в основу нового стандарта. Тогда этому проекту были присвоены временные названия H.265 и H.NGVC (Next-generation Video Coding). Основными требованиями к разрабатываемому стандарту стали: снижение битрейта видео, сохранение текущего качества картинки, а также сохранение текущих требований к вычислительным мощностям.

Разработка продолжалась с 2012 года, когда этот формат был официально утвержден. Но, после выхода особой популярности формат не получил, он применялся в IP камерах, телевизионном вещании и других специализированных областях. Обычным пользователям формат HEVC стал известен в конце 2021 года, когда вышла iOS 11.

Видеоформаты и видеостандарты

Что такое H.264


H.264

стандарт сжатия видеоданных, принятый Международной организацией по стандартизации (ISO). Также известен как MPEG-4 part 10 и AVC (Advanced Video Coding). H.264 — это стандартизированный цифровой формат для сжатия видео высокой четкости с высокой скоростью передачи данных. С его помощью можно преобразовать большой видеофайл исходного формата в файл другого формата, занимающий примерно в два раза меньше места на диске по сравнению с форматом MPEG-2 (стандарт видео DVD-качества). Формат H.264 универсален. Он позволяет варьировать степень сжатия, чтобы обеспечить соответствие требованиям провайдеров интернет-услуг, веб-сайтов и устройств, включая ноутбуки.

Почему важно сжатие?

Представьте слона, пытающегося пробраться в мышиную норку. Исходный формат видео HD (высокой четкости), используемый при записи веб-камерой или цифровой камерой, может занимать очень много места на жестком диске — гигабайты, которые могли бы пригодиться для других файлов. Веб-сайты, включая Facebook и YouTube, а также поставщики интернет-услуг, такие как Comcast и ATT, устанавливают ограничения по размеру файлов. Файл видео высокой четкости в исходном формате зачастую может оказаться слишком велик для сайтов и поставщиков интернет-услуг.

Как работает H.264?

Видео — это поток отдельных изображений или кадров. H.264 удаляет из потока избыточную информацию. Каждый кадр делится на маленькие блоки размером в 4×4 пикселя для высокоточного анализа. При обработке кадра средство сжатия (кодировщик) ищет блоки в предыдущем кадре, только что записанном, и в следующем кадре в последовательности. Оно находит, что изменилось, а что осталось прежним. Затем избыточная информация удаляется. Этот процесс повторяется на протяжении всего потока.

Благодаря этому размер файла уменьшается эффективнее, чем даже при использовании формата MPEG-4. При воспроизведении видео декодер в устройстве воспроизведения извлекает информацию из нескольких кадров, чтобы получить полное изображение высокой четкости.

Как работает H.264 с веб-камерой?

Изображения захватываются датчиком веб-камеры, оцифровываются и сжимаются в формат H.264. Все кодирование видео выполняется в камере, так что вся нагрузка не ляжет на процессор компьютера. Затем видеоданные передаются по USB-кабелю для просмотра на компьютере, для видеообщения в реальном времени, для роликов Facebook и YouTube, для компактного хранения на диске.

Что для пользователя означает поддержка формата H.264 в камере?

Поскольку H.264 оптимизирован для видео высокого разрешения (например, с количеством строк 720 или 1080), некоторые функции камер, не поддерживающих H.264, больше недоступны с таким высоким разрешением.

Вот список функций, не поддерживаемых при разрешении 720p и 1080p:

  • Панорамирование, масштабирование и изменение угла съемки
  • Слежение за лицом

Примечание. Эти функции по-прежнему можно использовать (только для видеозаписей), если выбрать более низкое разрешение видео вместо 720p или 1080p.

Как установить кодеки бесплатно

На самом деле есть два разных пакета кодеков, которые вы можете получить в магазине. Оба идентичны, но один стоит $ 0,99, а другой — бесплатно.

Если вы ищете в магазине HEVC, вы увидите пакет видео расширений HEVC за 0,99 $, Эта плата, вероятно, отражает стоимость лицензирования кодеков для Microsoft.

Тем не менее, вы также можете получить бесплатный пакет «HEVC Video Extensions от производителя устройства» от магазина. Это то же самое, что пакет за 0,99 долл. США, но совершенно бесплатно. Нажмите на ссылку и нажмите «Получить», чтобы установить их. Готово!

Представляется, что производители компьютеров должны предварительно установить эти кодеки на своих ПК. Однако ничто не мешает никому устанавливать эти кодеки в их системах — вам просто нужно перейти по прямой ссылке, чтобы найти их.

Кстати, вы также можете установить поддержку High Efficiency Image Format (HEIF) из Магазина. Просто скачать 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.

Структура кодера HEVC[]

Схема типового кодера HEVC

При кодировании видео в HEVC применяется такой же «гибридный» подход, что и во всех современных кодеках, начиная с H.261. Он заключается в применении внутри- и межкадрового (Intra-/Inter-) предсказания и двумерного кодирования с преобразованием.

В кодере HEVC каждый видеокадр делится на блоки. Первый кадр видеопоследовательности кодируется с использованием только внутрикадрового предсказания, то есть применяется пространственное предсказание ожидаемого уровня отсчёта внутри кадра по соседним отсчётам, при этом отсутствует зависимость от других кадров. Для большинства блоков всех остальных кадров последовательности, как правило, используется режим межкадрового временного предсказания. В режиме межкадрового предсказания на основании данных о величине отсчётов опорного кадра и вектора движения оцениваются текущие отсчёты каждого блока. Кодер и декодер создают идентичные межкадровые предсказания путем применения алгоритма компенсации движения с помощью векторов движения и данных выбранного режима, которые передаются в качестве дополнительной информации.

Разностный сигнал предсказания, который представляет собой разницу между опорным блоком кадра и его предсказанием, подвергается линейному пространственному преобразованию. Затем коэффициенты преобразования масштабируются, квантуются, применяется энтропийное кодирование, и затем передаются вместе с информацией предсказания.

Кодер в точности повторяет цикл обработки декодером так, что в обоих случаях будут генерироваться идентичные предсказания последующиих данных. Таким образом, преобразованные квантованные коэффициенты подвергаются обратному масштабированию и затем обратному преобразованию, чтобы повторить декодированное значение разностного сигнала. Разность затем добавляется к предсказанию, и полученный результат фильтруется для сглаживания артефактов, полученных делением на блоки и при квантовании. Окончательное представление кадра (идентичное кадру на выходе декодера) хранится в буфере декодированных кадров, которое будет использоваться для прогнозирования последующих кадров. В итоге, порядок кодирования и декодирования обработки кадров часто отличается от порядка, в котором они поступают из источника.

Предполагается, что видеоматериал на входе кодера HEVC имеет прогрессивную развёртку. В HEVC не представлено явных функций кодирования чересстрочной развёртки, так как чересстрочная развёртка не используется в современных дисплеях и имеет всё меньшее распространение. Тем не менее, в HEVC были представлены метаданные, позволяющие указать кодеру, что было закодировано видео с чересстрочной развёрткой в одном из двух режимов: в виде отдельных изображений, как два поля (четные или нечетные строки кадра) или весь кадр целиком. Этот эффективный метод обеспечивает кодирование видеосигнала с чересстрочной разверткой, минуя необходимость нагружать декодеры поддержкой специального процесса декодирования.