4K ist das nächste große Ding im Fernsehen , und Überall tauchen 4K-Videos auf . 4K-Videos beanspruchen jedoch eine Menge Speicherplatz, was das Herunterladen und Streamen in der bestmöglichen Qualität erschwert. Zum Glück ändert eine Technologie dies und wird als HEVC (High Efficiency Video Coding) oder H.265 bezeichnet.
Es dauert eine Weile, bis diese neue Technologie allgegenwärtig wird, aber es passiert - 4K-UHD-Blu-rays verwenden HEVC, VLC 3.0 macht HEVC- und 4K-Videos auf Ihrem PC besser sichtbar, und das iPhone kann sogar aufgezeichnete Videos in HEVC speichern, um Speicherplatz zu sparen. Aber wie funktioniert es und warum ist es für 4K-Videos so wichtig?
Der aktuelle Standard: AVC / H.264
Wenn Sie eine Blu-ray-Disc, ein YouTube-Video oder einen Film von iTunes ansehen, ist dies nicht identisch mit dem Original-Rohvideo, das aus dem Bearbeitungsraum kommt. Um diesen Film auf eine Blu-ray-Disc zu passen - oder ihn so klein zu machen, dass er bequem aus dem Internet heruntergeladen werden kann - muss der Film sein komprimiert .
Advanced Video Coding, auch bekannt als AVC oder H.264, ist der beste Standard für die weit verbreitete Videokomprimierung. Es gibt verschiedene Methoden, um die Dateigröße Ihres Videos zu reduzieren.
Beispielsweise kann in einem bestimmten Rahmen nach Bereichen gesucht werden, die meist dieselbe Farbe haben. Nehmen Sie dieses Standbild von mir und meinem Sohn - ein Großteil des Himmels hat dieselbe Farbe wie Blau, sodass der Komprimierungsalgorithmus das Bild in Blöcke aufteilen kann - sogenannte „Makroblöcke“ - und sagen Sie „Hey, anstatt sich an die Farbe jedes einzelnen zu erinnern Pixel, wir können nur sagen, dass alle diese Stücke oben die gleiche Farbe Blau haben. “ Dies ist viel effizienter als das Speichern der Farbe jedes einzelnen Pixels, wodurch die Dateigröße des endgültigen Frames verringert wird. Im Video heißt das Intra-Frame-Komprimierung - Komprimieren der Daten eines einzelnen Frames.
AVC verwendet auch Interframe-Komprimierung , das mehrere Frames betrachtet und feststellt, welche Teile des Frames sich ändern - und welche nicht. Nehmen Sie diese Aufnahme von Captain America: Bürgerkrieg . Der Hintergrund ändert sich nicht viel - der größte Unterschied zwischen den Bildern liegt in Iron Mans Gesicht und Körper. Der Komprimierungsalgorithmus kann den Frame also in dieselben Makroblockblöcke aufteilen und sagen: „Weißt du was? Diese Blöcke ändern sich nicht für 100 Frames. Zeigen Sie sie also einfach erneut an, anstatt das gesamte Bild 100 Mal zu speichern. " Dies kann die Dateigröße drastisch reduzieren.
Dies sind nur zwei stark vereinfachte Beispiele für die Methoden, die AVC / H.264 verwendet, aber Sie haben die Idee. Es geht darum, die Videodatei effizienter zu gestalten, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. (Natürlich verliert jedes Video an Qualität, wenn Sie es zu stark komprimieren. Je intelligenter diese Techniken sind, desto mehr können Sie ein Video komprimieren, bevor Sie an diesen Punkt gelangen.)
HEVC / H.265 komprimiert Videos effizienter, perfekt für 4K-Videos
Die hocheffiziente Videocodierung, auch als HEVC oder H.265 bekannt, ist der nächste Schritt in dieser Entwicklung. Es baut auf vielen der in AVC / H.264 verwendeten Techniken auf, um die Videokomprimierung noch effizienter zu gestalten.
Wenn AVC beispielsweise mehrere Frames auf Änderungen untersucht, z Captain America Beispiel oben: Diese Makroblock-Chunks können einige verschiedene Formen und Größen haben, bis zu maximal 16 x 16 Pixel. Mit HEVC können diese Chunks bis zu 64 × 64 groß sein - viel größer als 16 × 16, was bedeutet, dass der Algorithmus weniger Chunks speichern kann, wodurch die Größe des gesamten Videos verringert wird.
Eine technischere Erklärung dieser Technik finden Sie in diesem großartigen Video von HandyAndy Tech-Tipps :
Auch in HEVC gibt es noch andere Dinge, aber das ist eine der größten Verbesserungen - und wenn alles gesagt und getan ist, kann HEVC Videos doppelt so stark komprimieren wie AVC bei gleicher Qualität. Dies ist besonders wichtig für 4K-Videos, die mit AVC sehr viel Platz beanspruchen. HEVC erleichtert das Streamen, Herunterladen oder Rippen von 4K-Videos auf Ihre Festplatte erheblich.
Der Haken: HEVC ist langsam ohne hardwarebeschleunigte Dekodierung
HEVC ist seit 2013 ein anerkannter Standard. Warum verwenden wir ihn nicht bereits für alle Videos?
Diese Komprimierungsalgorithmen sind komplex - es erfordert sehr viel Mathematik, um dies im laufenden Betrieb während der Wiedergabe eines Videos herauszufinden. Es gibt zwei Möglichkeiten, wie ein Computer dieses Video dekodieren kann: Software-Dekodierung, bei der die CPU Ihres Computers verwendet wird, um diese Berechnungen durchzuführen, oder Hardware-Dekodierung , in dem die Last auf Ihre Grafikkarte (oder den integrierten Grafikchip auf Ihrer CPU) übertragen wird. Eine Grafikkarte ist weitaus effizienter, solange sie den Codec des Videos, das Sie abspielen möchten, integriert unterstützt.
Also, während viele PCs und Programme können Versuch Um ein HEVC-Video abzuspielen, kann es ohne Hardware-Decodierung stottern oder sehr langsam sein. HEVC bringt Ihnen also nur dann viel, wenn Sie über eine Grafikkarte und einen Videoplayer verfügen, die beide die HEVC-Hardware-Dekodierung unterstützen.
Dies ist kein Problem für eigenständige Wiedergabegeräte. 4K-Blu-ray-Player, einschließlich des in der Xbox One, sind alle auf HEVC ausgelegt. Aber wenn es darum geht, HEVC-Videos auf Ihrem PC abzuspielen, wird es schwieriger. Ihr Computer benötigt eine der folgenden Hardwarekomponenten, um HEVC-Videos per Hardware zu dekodieren:
- Intel Skylake der 6. Generation oder neuere CPUs
- AMD 6. Generation "Carizzo" oder neuere APUs
- NVIDIA GeForce GTX 950, 960 oder neuere Grafikkarten
- AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano oder neuere Grafikkarten
Sie müssen auch ein Betriebssystem und einen Videoplayer verwenden, die nicht nur HEVC-Video, sondern auch HEVC-Hardware-Decodierung unterstützen - und dies ist im Moment etwas fleckig. Viele Spieler unterstützen immer noch die HEVC-Hardware-Dekodierung, und in einigen Fällen funktioniert dies möglicherweise nur mit bestimmten Chips aus der obigen Liste. Zum Zeitpunkt dieses Schreibens VLC 3.0, Code 17 und Plex Media Server 1.10 Alle unterstützen eine Form der HEVC-Hardware-Dekodierung, zumindest für bestimmte Karten. Möglicherweise müssen Sie Hardwarebeschleunigung einschalten in Ihrem Player Ihrer Wahl, damit es richtig funktioniert.
Mit der Zeit werden mehr Computer in der Lage sein, diese Art von Video zu verarbeiten, und mehr Player werden sie in größerem Umfang unterstützen - genau wie jetzt bei AVC / H.264. Es kann nur eine Weile dauern, bis es allgegenwärtig wird. Bis dahin müssen Sie Ihre 4K-Videos in riesigen Dateigrößen in AVC / H.264 speichern (oder mehr komprimieren und die Bildqualität verlieren). Aber je mehr HEVC / H.265 allgemein unterstützt wird, desto besser wird das Video.
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