H.264 и H.265 — это два различных формата видеофайлов, которые существуют уже много лет, но вокруг них существует много путаницы относительно их различий и способов использования. Кроме этого, в умах специалистов часто возникает множество вопросов. Самые часто задаваемые из них: что такое H265 и H264? В чем разница между H264 и H265? Что лучше для меня: H265 или H264?
Что такое кодек H264 или AVC?
H.264, или AVC (Advanced Video Coding), является самым распространенным современным стандартом кодирования. Высокая четкость изображения во многом обязана H.264, так как он позволяет добиться хорошего качества видео при гораздо более низком битрейте по сравнению с предыдущими кодеками. Видео в формате H.264 занимает почти в два раза меньше места, чем, то же видео в MPEG-2, H.263 или MPEG-4.
Преимущества H.264 (Advanced Video Coding)
H.264 имеет много преимуществ по сравнению со своим предшественником H.263, таких как лучшее качество видео при том же битрейте. Он позволяет сохранять файлы меньшего размера с более низкими скоростями передачи данных. Это особенно важно для людей, живущих в странах, где интернет-провайдеры (ISP) накладывают ограничения на пропускную способность.
По этим причинам был разработан H.265, или High-Efficiency Video Coding, чтобы удовлетворить требования развивающихся дисплеев высокой четкости и приложений в эпоху сокращающейся емкости хранилищ, удаляя избыточную информацию из видео без значительного снижения качества, что приводит к меньшему требованию к пропускной способности по сравнению с его предшественником H.264/MPEG-AVC.
По сравнению с другими стандартами MPEG, такими как методы кодирования на базе MPEG-PS, например, AVCHD, DVCPRO HD и др., H.264 имеет гораздо более высокий стандарт сжатия видео, обеспечивая в среднем на 50% лучшее качество изображения при тех же битрейтах для контента с разрешением 1080p.
Сегментация переменного размера блока
Целочисленное преобразование с уменьшенной сложностью
Кроме того, его основные преимущества включают следующее:
H.264 поддерживает разрешения до 8K UHD.
Он наиболее известен как самый широко используемый формат кодирования видео на Blu-ray дисках.
Что касается видеосетей и видео высокой четкости (HD), H.264 обеспечивает отличную доставку.
H.264 претерпел множество обновлений, начиная с версии 2, выпущенной в 2004 году с несколькими незначительными исправлениями. В настоящее время он находится в версии 26, которая была выпущена в июне 2019 года и содержит поправки к информации о световом уровне контента, региональной упаковке, цветовому объему контента, вращению сферы и многому другому.
Что такое H265 или высокоэффективное кодирование видео (HEVC)?
Это видеокодек нового поколения, который переводится как «высокоэффективный видеокодек».
С появлением потокового видео в 4K резко возрос спрос на полосу пропускания для воспроизведения видео. Поскольку 8K уже не за горами, производители разработали новый стандарт для более эффективного кодирования видео.
Алгоритмы HEVC сохраняют качество видео, уменьшая размер файлов до 50% по сравнению с его предшественником, H.264.
Преимущества H.265-HEVC
Вот некоторые из преимуществ нового сжатия H.265:
H.265 расширяет эффективность кодирования стандарта видео сжатия H.264, создавая изображения самого высокого качества в наименьших возможных видеофайлах.
H.265 предлагает тот же уровень качества изображения, что и H.264, но с более эффективным кодеком, что позволяет управлять меньшим объемом данных.
H.265 использует только половину битрейта по сравнению с H.264.
HEVC значительно снижает требования к пропускной способности и хранилищу, эффективно снижая затраты на инфраструктуру и делая высокоразрешительные системы наблюдения более доступными.
Видеокодеки HEVC работают с ускоренной мощностью декодирования GPU на ПК, достигая необходимой производительности при минимальных или отсутствующих дополнительных затратах.
При записи в H.265 видеорегистратор видит меньший файл для хранения, поскольку декодирование не требуется до тех пор, пока не потребуется воспроизведение.
В чем заключается разница между H264 и H265
Видео — это последовательность изображений. Например, большинство фильмов записываются и проецируются с частотой примерно 24 кадра в секунду (на самом деле 23,976 в домашних условиях).
Упрощенно можно сказать, что для уменьшения размера кодеки сравнивают два последовательных кадра, определяя, какие части кадров одинаковы, а какие различаются. Поскольку одинаковые части не меняются, эта информация используется из одного кадра в другой, так что кодек исключает эту информацию (экономя пространство) и сохраняет различия с новой информацией.
На самом деле, информация не выбрасывается. Кодек сохраняет минимум информации, описывающей исходные пиксели.
Основные технические различия между H.265 (HEVC) и H.264 (AVC) заключаются в следующем:
1. В H.265 информация об исходных пикселях предыдущего кадра может быть разделена на разные размеры, лучше подходящие для каждой сцены. Эта техника известна как CTU (Coding Tree Units). Таким образом, области с информацией из другого кадра могут быть в блоках от 4 × 4 до 64 × 64, в то время как в H.264 они могут быть только до 16 × 16. Это позволяет использовать большие области старых кадров, экономя пространство.
2. Улучшение алгоритмов сегментации: Алгоритмы сравнивают два кадра одновременно и пытаются использовать и делиться одинаковой информацией в большем количестве кадров. Это улучшение означает, что информация, которая не изменяется, может быть повторно использована для большего количества кадров.
3. Улучшенное отслеживание движения: Обычно в кадрах есть некоторое движение, поэтому одинаковые части немного меняют свое положение. Благодаря улучшенному отслеживанию движения информация может быть повторно использована, даже если она не находится в той же части экрана.
Потоковое вещание в формате H265 позволит нам получить видео более высокого качества, но с более низкими битрейтами. Это связано с тем, что процесс сжатия и кодирования этого типа кодека приводит к меньшему количеству данных, передаваемых через интернет, что означает, что нам не требуется такая большая пропускная способность для просмотра на наших устройствах.
В отличие от этого, наиболее широко используемый H264, как правило, более требователен к доставке контента. Для получения наилучшего качества видео требуется более высокий битрейт, если вы хотите добиться плавного воспроизведения без буферизации или задержек.
Преобразование между H.264 и H.265: когда и зачем конвертировать
H.264 и H.265 – это популярные стандарты видеосжатия для кодирования и декодирования высококачественного видео. Несмотря на то что H.265 предлагает более эффективное сжатие и уменьшает размеры файлов по сравнению с H.264, существуют ситуации, когда вам может понадобиться конвертировать видеофайлы из формата H.265 в H.264.
Одной из основных причин для конвертации из H.265 в H.264 является необходимость воспроизведения видео на устройстве, которое не поддерживает кодек H.265. H.265 является относительно новым стандартом, и не все устройства имеют необходимое оборудование или программное обеспечение для воспроизведения видео в этом формате. В таких случаях преобразование видео в формат H.264 является разумным решением, так как H.264 широко поддерживается на различных устройствах и платформах.
Еще одной причиной для конвертации из H.265 в H.264 может быть необходимость уменьшить размер видеофайла без значительного ухудшения качества видео. Хотя H.265 предлагает более эффективное сжатие, это не всегда приводит к значительному уменьшению размера файла. В некоторых случаях преобразование видео в формат H.264 может уменьшить размер файла без значительной потери качества.
К счастью, существует множество инструментов, позволяющих бесплатно конвертировать видео между H.264 и H.265. Популярное программное обеспечение для видеоконвертации, такое как HandBrake, WinxDVD и FFmpeg, предлагает бесплатные варианты для преобразования между этими двумя кодеками.
H264 против H265: H.264 — настоящее, H.265 — будущее
У всех этих алгоритмов сжатия видео есть одна проблема: им требуется больше вычислительных мощностей для обработки видео. Поэтому, если мы закодируем одно и то же видео в H.265 и H.264 с использованием одного и того же оборудования, новый кодек займет гораздо больше времени, так как ему нужно выполнить больше вычислений.
Например, HEVC/H.265 требует в 10 раз больше вычислений, чем H.264.
По мере улучшения оборудования кодек H.265 будет распространяться.
Как и H.264, который появился в 2003 году, в последние годы H.265 становится всё более популярным.
Стоит ли использовать H264 или H265? Является ли H265 лучше, чем H264?
Часто задаваемый вопрос — «Что лучше, H264 или H265?». Ответ на этот вопрос может быть довольно сложным, так как многие факторы определяют, какой видеокодек лучше подходит для вас. Первое, что нужно рассмотреть при сравнении H264 и H265, — это на каком устройстве будут использоваться видео. Если кто-то хочет смотреть контент на HDTV без подключения других устройств, то H265 будет бесполезен, потому что он еще не поддерживает разрешение 1080p или выше.
С другой стороны, если кто-то планирует смотреть свои видео только из приложений, таких как Netflix или YouTube (или любое другое приложение), и никогда не будет воспроизводить их вне этих платформ, то выбор между H264 и H265 будет зависеть в основном от того, сколькими данными они готовы делиться с этими компаниями.
Если кто-то планирует воспроизводить свои видео из приложений и воспроизводить их в других местах, то H265 обычно обеспечивает лучшее качество при том же размере файла. Это связано с тем, что он может кодировать видео с более высоким разрешением с меньшим объемом данных, чем H264.
Например, если у вас есть выход в формате 1080p в любом из кодеков, ваши файлы будут примерно в два раза меньше при использовании H265, но не дадут никаких дополнительных преимуществ для просмотра этого контента на чем-либо, кроме HDTV (или большого экрана). Если они планируют просматривать эти видео где-либо еще, кроме упомянутых ранее платформ или устройств, им следует получить больше информации, прежде чем принимать решение.
Заключение
Основное различие между H264 и H265 заключается в эффективности сжатия видео. H265 обеспечивает более эффективное использование полосы пропускания и ресурсов как на устройствах кодирования, так и на устройствах хранения (HDD/SSD) по сравнению с H264. Эта эффективность снижает нагрузку на серверы, хранящие контент, или для хранения медиафайлов, что в свою очередь снижает затраты, которые могут быть переданы клиентам — это выгодно для всех!
Как упоминалось выше, у нового стандарта есть некоторые недостатки, такие как потенциальные проблемы совместимости с устаревшим оборудованием, например, с телевизорами прошлых лет. Однако эти недостатки не должны останавливать кого-либо от внедрения этой новой технологии по мере нашего развития. В дополнение к увеличенным разрешениям, доступным при более низких битрейтах благодаря функции внутрикодирования HEVC, этот кодек также обеспечивает более широкую цветовую гамму, так что качество изображения значительно улучшается с этим новым стандартом.
Если вы в настоящее время используете кодеки H264 для потоковой передачи видео или проектов с видео контентом, сейчас самое время перейти на HEVC и воспользоваться преимуществами более высокой эффективности, особенно если у вас большой объем контента, передаваемого в потоковом режиме!
