4K ist das nächste große Ding in Fernsehern, und 4K-Videos beginnen überall aufzutauchen. Aber 4K-Video benötigt eine Menge Speicherplatz, was es schwer macht, in der bestmöglichen Qualität herunterzuladen und zu streamen. Zum Glück ändert eine Technologie das und es ist bekannt als High Efficiency Video Coding (HEVC) oder H.265.

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 so wichtig für 4K-Videos?

Der aktuelle Standard: AVC / H.264

Wenn Sie eine Blu-ray-Disc, ein YouTube-Video oder einen Film von iTunes ansehen, Es ist nicht identisch mit dem ursprünglichen Rohvideo, das aus dem Schneideraum kommt. Um den 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 komprimiert sein.

Advanced Video Coding, auch als AVC oder H.264, ist der beste Standard für die Videokomprimierung, der weitverbreitet verwendet wird, und es gibt ein paar verschiedene Methoden, um die Dateigröße Ihres Videos zu reduzieren.

Zum Beispiel kann in jedem gegebenen Bild gesucht werden Bereiche, die meist die gleiche Farbe haben. Nimm dieses Standbild von mir und meinem Sohn - viel Himmel hat die gleiche Farbe, also kann der Komprimierungsalgorithmus das Bild in Blöcke aufteilen - "Makroblöcke" genannt - und "hey" sagen, anstatt sich an die jeweilige Farbe zu erinnern Pixel, wir können nur sagen, dass all diese Brocken entlang der Oberseite die gleiche Farbe Blau haben. "Das ist viel effizienter als das Speichern der Farbe jedes einzelnen Pixels, was die Dateigröße des endgültigen Bildes verringert. Im Video wird dies als Intra-Frame-Komprimierung -Komprimierung der Daten eines einzelnen Frames bezeichnet.

AVC verwendet auch Inter-Frame-Komprimierung , die mehrere Frames und Noten betrachtet Teile des Rahmens ändern sich - und das ist nicht so. Nehmen Sie diese Aufnahme von Captain America: Bürgerkrieg . Der Hintergrund ändert sich nicht viel - der größte Unterschied zwischen Frames ist in Iron Mans Gesicht und Körper. Also kann der Komprimierungsalgorithmus den Frame in die gleichen Makroblockabschnitte aufteilen und sagen: "Weißt du was? Diese Chunks ändern sich nicht für 100 Frames, also lassen Sie sie einfach wieder anzeigen, anstatt das gesamte Bild 100 Mal zu speichern. "Dies kann die Dateigröße drastisch reduzieren.

Dies sind nur zwei übermäßig vereinfachte Beispiele der Methoden AVC / H .264 verwendet, aber Sie bekommen die Idee. Es geht darum, die Videodatei effizienter zu machen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. (Natürlich verliert jedes Video an Qualität, wenn Sie es zu sehr komprimieren, aber je klüger diese Techniken sind, desto mehr können Sie ein Video komprimieren, bevor Sie zu diesem Punkt kommen.)

HEVC / H.265 komprimiert Videos effizienter, Perfekt für 4K Video

High Efficiency Video Coding, auch bekannt als HEVC oder H.265, ist der nächste Schritt in dieser Entwicklung. Es baut eine Menge der in AVC / H.264 verwendeten Techniken auf, um die Videokompression noch effizienter zu machen.

Zum Beispiel wenn AVC mehrere Frames auf Änderungen hin überprüft - wie oben im Beispiel Captain America Diese Makroblock- "Chunks" können einige verschiedene Formen und Größen aufweisen, bis zu einem Maximum von 16 × 16 Pixel. Bei HEVC können diese Chunks bis zu 64 × 64 groß sein - viel größer als 16 × 16, was bedeutet, dass der Algorithmus weniger Chunks speichern kann und somit die Größe des gesamten Videos verringert.

Sie können eine mehr technische Erklärung sehen dieser Technik in diesem tollen Video von HandyAndy Tech Tips:

Es gibt wieder andere Dinge in HEVC, aber das ist eine der größten Verbesserungen - und wenn alles gesagt ist, kann HEVC Videos doppelt so viel wie komprimieren AVC auf dem gleichen Qualitätsniveau. Dies ist besonders wichtig für 4K-Video, das mit AVC sehr viel Speicherplatz beansprucht. HEVC macht 4K-Video wesentlich einfacher zu streamen, herunterzuladen oder auf Ihre Festplatte zu rippen.

Der Catch: HEVC ist langsam ohne hardwarebeschleunigte Decodierung

HEVC ist seit 2013 ein anerkannter Standard - warum verwenden wir ihn nicht schon für alle Videos?

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Diese Komprimierungsalgorithmen sind komplex - Es braucht eine Menge Mathe, um das während des laufenden Videos herauszufinden. Es gibt zwei Hauptwege, wie ein Computer dieses Video dekodieren kann: Software-Dekodierung, bei der es die CPU Ihres Computers für diese Mathematik verwendet, oder Hardware-Dekodierung, bei der es die Last auf Ihre Grafikkarte (oder den integrierten Grafikchip auf Ihrem Computer) überträgt ZENTRALPROZESSOR). Eine Grafikkarte ist weitaus effizienter, wenn sie eine integrierte Unterstützung für den Codec des Videos hat, das Sie spielen möchten.

So können viele PCs und Programme versuchen, zu spielen ein HEVC-Video, könnte es ohne Hardware-Decodierung stottern oder sehr langsam sein. HEVC macht also nicht viel Sinn, es sei denn, Sie haben eine Grafikkarte und einen Video-Player, die HEVC-Hardware-Decodierung unterstützen.

Dies ist kein Problem für eigenständige Wiedergabegeräte - 4K-Blu-ray-Player, einschließlich des einen in der Xbox One, sind alle mit HEVC im Hinterkopf gebaut. Aber wenn es darum geht, HEVC-Videos auf Ihrem PC abzuspielen, wird es schwieriger. Ihr Computer benötigt eines der folgenden Hardwareteile, um HEVC-Video zu decodieren:

• Intel 6. Generation "Skylake" 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 außerdem ein Betriebssystem und einen Videoplayer verwenden, die nicht nur HEVC-Video, sondern auch HEVC unterstützen Hardware-Dekodierung - und das ist im Moment ein bisschen fleckig. Viele Spieler fügen immer noch Unterstützung für die HEVC-Hardwaredekodierung hinzu und in einigen Fällen funktioniert es möglicherweise nur mit bestimmten Chips aus der obigen Liste. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Dokuments unterstützen VLC 3.0, Kodi 17 und Plex Media Server 1.10 alle Arten von HEVC-Hardwaredekodierung, zumindest für bestimmte Karten. Möglicherweise müssen Sie jedoch die Hardware-Beschleunigung in Ihrem bevorzugten Player aktivieren, damit sie ordnungsgemäß funktioniert.

Mit der Zeit werden mehr Computer mit dieser Art von Video umgehen können, und mehr Spieler werden es umfassender unterstützen wie sie es jetzt mit AVC / H.264 tun. Es kann nur eine Weile dauern, bis es allgegenwärtig wird, und bis dahin müssen Sie Ihre 4K-Videos in AVC / H.264 bei riesigen Dateigrößen speichern (oder mehr komprimieren und Bildqualität verlieren). Je mehr HEVC / H.265 unterstützt wird, desto besser wird das Video.

Bildquelle: alphaspirit / Shutterstock.com

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