什么是HEVC H.265视频?为什么对4K电影如此重要?

4K是电视中的下一件大事,并且4K视频开始在任何地方弹出。但是4K视频会占用大量空间,因此很难以最佳质量下载和流式传输。值得庆幸的是,一种技术正在改变这一现状,它被称为高效视频编码(HEVC)或H.265。

这项新技术的普及需要一段时间,但它正在发生-4K UHD蓝光使用HEVC,VLC 3.0使HEVC和4K视频在您的PC上更可观看,iPhone甚至可以将录制的视频保存在HEVC中以节省存储空间空间。但是它是如何工作的,为什么它对4K视频如此重要?

当前标准:AVC / H.264

当您观看Blu-ray光盘,YouTube视频或iTunes中的电影时,它与来自编辑室的原始原始视频并不相同。为了将电影放到蓝光光盘上或使其足够小以方便从网络上下载,电影必须是 压缩的.

高级视频编码,也称为AVC或H.264,是广泛使用的视频压缩的最佳标准,它使用几种不同的方法来尝试减小视频的文件大小。

例如,在任何给定的帧中,它都可以查找颜色几乎相同的区域。以我和我儿子的静止画面为例-天空的大部分都是蓝色,因此压缩算法可以将图像分成大块(称为“宏块”),然后说“嘿,而不是记住每个颜色像素,我们可以说沿顶部的所有这些块都是相同的蓝色。”这比存储每个像素的颜色要有效得多,这可以减小最后一帧的文件大小。在视频中,这称为帧内压缩—压缩单个帧的数据。

AVC还使用 帧间压缩,它查看多个框架,并注意框架的哪些部分正在更改,哪些没有更改。从拍摄这张照片 美国队长:内战。背景变化不大-帧之间的大部分差异在于钢铁侠的脸部和身体。因此,压缩算法可以将帧分成相同的宏块块,然后说:“您知道吗?这些块在100帧中不会改变,因此让我们再次显示它们,而不是将整个图像存储100次。”这样可以大大减小文件大小。

这些只是AVC / H.264使用的方法的两个过度简化的示例,但是您明白了。这是关于在不影响质量的前提下提高视频文件的效率。 (当然,如果对视频进行过多压缩,质量都会下降,但是这些技术越聪明,在达到该点之前,您可以压缩的视频就越多。)

HEVC / H.265更高效地压缩视频,非常适合4K视频

高效视频编码,也称为HEVC或H.265,是此演进的下一步。它建立在AVC / H.264中使用的许多技术的基础上,以使视频压缩更加有效。

例如,当AVC查看多个帧以进行更改时,例如 美国队长 上面的示例—这些宏块“块”可以具有一些不同的形状和大小,最大为16像素乘以16像素。使用HEVC,这些块的大小可以达到64×64,远大于16×16,这意味着该算法可以记住更少的块,从而减小了整个视频的大小。

您可以在HandyAndy Tech Tips的一段精彩视频中看到有关此技术的更多技术说明:

再说一次,HEVC还有其他事情要做,但这是最大的改进之一,说了算,做完了,HEVC可以以相同的质量将视频压缩为AVC的两倍。这对于4K视频尤为重要,因为AVC占用大量空间。 HEVC使4K视频更易于流式传输,下载或翻录到硬盘上。

赶上了:没有硬件加速解码的HEVC速度很慢

自2013年以来,HEVC已成为批准的标准,那么为什么不将它用于所有视频呢?

有关的:如何通过启用硬件加速来使VLC消耗更少的电池

这些压缩算法非常复杂-在播放视频时需要大量的数学运算才能实时解决这一问题。计算机可以通过以下两种主要方式解码视频:软件解码(使用计算机的CPU进行数学运算)或硬件解码(将负载转移到图形卡(或集成的图形芯片)上)中央处理器)。只要图形卡内置支持您要播放的视频的编解码器,它的效率就会大大提高。

因此,尽管许多PC和程序可以 试图 要播放HEVC视频,如果不进行硬件解码,它可能会变得口吃或非常慢。因此,除非您拥有同时支持HEVC硬件解码的图形卡和视频播放器,否则HEVC不会给您带来太大的好处。

对于独立的播放设备而言,这不是问题,因为4K蓝光播放器(包括Xbox One中的播放器)都考虑到了HEVC。但是,当要在PC上播放HEVC视频时,事情就变得越来越艰难了。您的计算机将需要以下硬件之一才能对HEVC视频进行硬件解码:

  • 英特尔第六代“ Skylake”或更新的CPU
  • AMD第6代“ Carizzo”或更新的APU
  • NVIDIA GeForce GTX 950、960或更高版本的显卡
  • AMD Radeon R9 Fury,R9 Fury X,R9 Nano或更新的图形卡

您还需要使用一个操作系统和视频播放器,该操作系统和视频播放器不仅支持HEVC视频,而且还支持HEVC硬件解码-目前有点杂乱无章。许多播放器仍在添加对HEVC硬件解码的支持,在某些情况下,它可能仅适用于以上列表中的某些芯片。在撰写本文时,至少对于某些卡,VLC 3.0,Kodi 17和Plex Media Server 1.10都支持某种形式的HEVC硬件解码。不过,您可能必须在选择的播放器中启用硬件加速,才能使其正常工作。

随着时间的流逝,更多的计算机将能够处理这种视频,并且更多的播放器将更广泛地支持该视频-就像现在使用AVC / H.264一样。它可能需要一段时间才能变得无处不在,在那之前,您必须将4K视频以巨大的文件大小存储在AVC / H.264中(否则将其压缩,从而降低图像质量)。但是,广泛支持HEVC / H.265的视频越多。

图片来源:alphaspirit / Shutterstock.com


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