Leitfaden zur HEVC/H.265-Kodierung und -Wiedergabe

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Apr 20, 2023

Leitfaden zur HEVC/H.265-Kodierung und -Wiedergabe

H.264 ist seit Jahren der beliebteste Standard für die Videokomprimierung. Wann immer du

H.264 ist seit Jahren der beliebteste Standard für die Videokomprimierung. Wenn Sie einen Film oder eine Fernsehsendung herunterladen, eine Blu-ray ansehen, HDTV-Sendungen ansehen oder etwas von verschiedenen Websites und Diensten streamen, besteht eine sehr gute Chance, dass der Videostream, den Sie gerade ansehen, mit H.264 kodiert wurde.

H.264 ist aus mehreren Gründen ein hervorragender Komprimierungsstandard. Es bietet eine sehr gute Qualität bei relativ niedrigen Bitraten und wird aufgrund seiner weiten Verbreitung praktisch von jedem Videowiedergabegerät unterstützt, das in den letzten fünf bis zehn Jahren hergestellt wurde. Es ist außerdem sehr vielseitig und ermöglicht nicht nur die Komprimierung auf kleine Dateigrößen, sondern auch auf qualitativ hochwertige Dateien mit hoher Bitrate, die für die Verwendung auf Blu-ray-Discs geeignet sind.

Während H.264 bei der Bereitstellung komprimierter Videos für Benutzer ziemlich gut funktioniert, gibt es einen besseren Standard, der eine ähnliche Qualität bei noch kleineren Dateigrößen bietet. Der Standard heißt HEVC (High Efficiency Video Codec) und erschien erstmals 2013 als echter Nachfolger von H.264. Aus diesem Grund wird HEVC auch als H.265 oder MPEG-H Part 2 bezeichnet.

Der Hauptvorteil von HEVC gegenüber H.264 besteht darin, dass es bei gleicher Qualität etwa die doppelte Komprimierungsrate bietet. Das bedeutet, dass eine mit HEVC codierte Videodatei die Hälfte des Speicherplatzes ihres H.264-Äquivalents belegen kann, ohne dass sich die Qualität merklich ändert, oder die gleiche Menge Speicherplatz bei verbesserter Qualität. Hört sich ziemlich gut an, oder?

Durch die Weiterentwicklung des H.264-Standards ist HEVC in der Lage, Dateien stärker als zuvor zu komprimieren. In beiden Standards wird die bewegungskompensierte Vorhersage verwendet, um Bereiche zu finden, die innerhalb eines einzelnen Frames oder in den folgenden Frames redundant sind. Wenn redundante Pixelblöcke identifiziert werden, werden sie durch Verweis auf einen anderen Bereich im selben oder folgenden Frames codiert. In H.264 können diese Blöcke eine Größe von bis zu 16 x 16 Pixeln haben, aber durch die Erhöhung auf 64 x 64 in HEVC wurden große Fortschritte bei der Komprimierung erzielt.

Weitere Verbesserungen helfen HEVC auch dabei, höhere Komprimierungsgrade zu erreichen, darunter eine bessere Segmentierung mit variabler Blockgröße, verbesserte Deblocking- und Bewegungskompensationsfilter, adaptive Offset-Filterung für Stichproben sowie eine bessere Vorhersage und Präzision von Bewegungsvektoren. Diese Seite hier aus der x265-Gruppe bietet eine großartige Erklärung dieser Begriffe und wie sie die Effizienz von HEVC verbessern kann.

Da HEVC relativ neu in der Szene ist, ist es bei weitem nicht so kompatibel mit bestehenden Wiedergabegeräten wie H.264. Viele dieser Geräte verfügen über dedizierte Hardware zum Dekodieren von H.264-Streams, während gleichwertige Hardware zum Dekodieren von HEVC deutlich seltener ist. Das heißt nicht, dass es unmöglich ist, HEVC auf heutigen Geräten zu dekodieren – Software-Wiedergabe ist immer noch auf einer Vielzahl von Hardware möglich, und es gibt einige Hardware-Dekodierungslösungen – aber etwas, das H.264 abspielen kann, ist nicht unbedingt HEVC-kompatibel.

Notiz: Diese Funktion wurde ursprünglich am 16.02.2016 veröffentlicht. Wir haben es kurz überarbeitet und erweitert, weil es heute genauso relevant ist wie zuvor (wenn nicht sogar noch relevanter, wenn man die heutige breitere 4K-Unterstützung bedenkt). Teil unserer #ThrowbackThursday-Initiative.

Hier ist ein kurzer Überblick über bekannte Hardware, die dedizierte HEVC-Dekodierungsblöcke enthält, die definitiv eine effiziente HEVC-Wiedergabe unterstützen:

Wie Sie sehen können, unterstützt die meiste Desktop-Hardware, die 2015 auf den Markt kam, und die meiste mobile Hardware ab Ende 2014 die dedizierte HEVC-Wiedergabe. Hardware-Designer haben sich mehr darauf konzentriert, HEVC-Dekodierungsblöcke zunächst in mobile Hardware zu integrieren, da die CPUs in diesen Produkten normalerweise nicht schnell genug für die Software-Dekodierung sind. Die Unterstützung in Desktop-Hardware war geringfügig langsamer, da die meisten Teile der Desktop-Klasse leistungsstark genug sind, um HEVC ohne dedizierte Decodierungsblöcke zu dekodieren.

Wenn Sie einen Computer oder ein Gerät haben, das nicht über die oben genannte Hardware verfügt, bedeutet das nicht, dass Sie HEVC nicht dekodieren können. PCs, selbst solche mit CPUs der Einstiegsklasse von vor einigen Jahren, sollten keine großen Probleme mit der Software-Dekodierung von HEVC-Videos haben. Einer meiner HTPCs, der mit einer 50-Dollar-Intel-Celeron-„Ivy-Bridge“-CPU aus dem Jahr 2012 ausgestattet ist, ist mehr als in der Lage, HEVC zu dekodieren, und unter bestimmten Umständen habe ich sogar eine reibungslose Wiedergabe auf Intel Bay Trail- und Qualcomm Snapdragon 801-Geräten erreicht (wenn auch bei hoher CPU). Nutzung).

Als allgemeine Faustregel gilt: Wenn Sie einen älteren PC haben, den Sie als „sehr langsam“ bezeichnen würden, ist dieser wahrscheinlich nicht für die HEVC-Wiedergabe geeignet. Alles andere wird wahrscheinlich ausreichen.

Heutzutage gibt es auf dem Markt viele dedizierte Mediaplayer, die keine Unterstützung für die HEVC-Wiedergabe bieten. Diese Produkte unterstützen entweder keine HEVC-Hardware-Dekodierung, haben SoCs mit zu geringem Stromverbrauch, um eine reibungslose Softwarewiedergabe zu unterstützen, oder unterstützen nur eine kleine Handvoll gängiger Videoformate ohne die Möglichkeit, Breitformat-Wiedergabesoftware wie VLC auszuführen.

Hier finden Sie einen kurzen Überblick über beliebte MedienwiedergabegerätenichtUnterstützung HEVC:

Und hier sind die Mediaplayer, die HEVC unterstützen:

Dies ist keine vollständige Liste, aber Sie können deutlich erkennen, dass es nur eine Handvoll neuer Geräte gibt, die die native HEVC-Wiedergabe unterstützen. Die Xbox One ist die einzige Konsole, die die Wiedergabe unterstützt, obwohl die Unterstützung für HEVC durch ein Software-Update hinzugefügt wurde, vermutlich unter Verwendung von Software-Dekodierung.

Während die Vorteile der HEVC-Kodierung klar auf der Hand liegen, ist die Wiedergabe im Wesentlichen auf PCs, High-End-Smartphones und -Tablets sowie eine sehr kleine Auswahl an Mediaplayern und Konsolen beschränkt. Derzeit ist die Kompatibilität ein Nachteil bei der Kodierung Ihrer Medienbibliothek in HEVC.

Für Software, die HEVC-kodierte Dateien wiedergeben kann, gibt es viele Optionen. Unter Windows 10 können Sie HEVC-Videos nativ in der Standard-App „Filme & TV“ oder über den Windows Media Player abspielen. Alternativ können Sie für die Wiedergabe VLC oder MPC-HC verwenden, die ältere Betriebssysteme unterstützen, oder beliebte Media Center-Apps wie Kodi (ab Version 14) und Plex Media Player.

Wenn Sie macOS oder iOS verwenden, ist VLC die beste Wahl. Auf Android-Geräten können Sie HEVC-Dateien mit MX Player durch Software-Dekodierung wiedergeben, wenn Ihr Gerät schnell genug ist oder wenn sowohl MX Player als auch die Plex-App die native HEVC-Wiedergabe unterstützen. Beachten Sie, dass einige Geräte über HEVC-Dekodierungsblöcke in ihren SoCs verfügen, derzeit jedoch keine native Wiedergabe unterstützen.

Indexhinweis: HEVC versus H.264-Wiedergabeleistung nicht vergleichen