วิดีโอ HEVC H.265 คืออะไรและทำไมจึงสำคัญสำหรับภาพยนตร์ 4K

4K เป็นเรื่องใหญ่ต่อไปในทีวีและวิดีโอ 4K เริ่มปรากฏขึ้นทุกที่ แต่วิดีโอ 4K ใช้พื้นที่มากขึ้นซึ่งทำให้การดาวน์โหลดและสตรีมในคุณภาพที่ดีที่สุดเป็นไปได้ยาก โชคดีที่เทคโนโลยีหนึ่งกำลังเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้นและเป็นที่รู้จักกันในนามการเข้ารหัสวิดีโอประสิทธิภาพสูง (HEVC) หรือ H.265.

ใช้เวลาสักครู่เพื่อให้เทคโนโลยีใหม่นี้กลายเป็นแพร่หลาย แต่เกิดขึ้น - 4K UHD Blu-ray ใช้ HEVC, VLC 3.0 ทำให้วิดีโอ HEVC และ 4K สามารถดูได้บนพีซีของคุณมากขึ้นและ iPhone ยังสามารถบันทึกวิดีโอที่บันทึกใน HEVC เพื่อบันทึกที่เก็บ ช่องว่าง แต่มันทำงานยังไงและทำไมมันถึงสำคัญสำหรับวิดีโอ 4K?

มาตรฐานปัจจุบัน: AVC / H.264

เมื่อคุณดูดิสก์ Blu-ray วิดีโอ YouTube หรือภาพยนตร์จาก iTunes จะไม่เหมือนกับวิดีโอต้นฉบับดั้งเดิมที่ออกมาจากห้องแก้ไข เพื่อให้พอดีกับภาพยนตร์นั้นในแผ่นดิสก์ Blu-ray หรือทำให้มันเล็กพอที่จะดาวน์โหลดจากเว็บได้อย่างสะดวกสบาย การบีบอัด.

การเข้ารหัสวิดีโอขั้นสูงหรือที่เรียกว่า AVC หรือ H.264 เป็นมาตรฐานที่ดีที่สุดสำหรับการบีบอัดวิดีโอที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีวิธีการต่าง ๆ ที่ใช้ในการพยายามลดขนาดไฟล์วิดีโอของคุณ.

ตัวอย่างเช่นในกรอบใดก็ตามสามารถมองหาพื้นที่ที่ส่วนใหญ่มีสีเดียวกัน ใช้เฟรมนี้กับฉันและลูกชายของฉันท้องฟ้าเป็นสีฟ้าเหมือนกันดังนั้นอัลกอริทึมการบีบอัดสามารถแยกภาพออกเป็นส่วนที่เรียกว่า "macroblocks" - และพูดว่า "เฮ้แทนที่จะจดจำสีของแต่ละภาพ พิกเซลเราสามารถพูดได้ว่าชิ้นส่วนเหล่านี้ทั้งหมดที่อยู่ด้านบนเป็นสีน้ำเงินสีเดียวกัน” นั่นมีประสิทธิภาพมากกว่าการจัดเก็บสีของแต่ละพิกเซลซึ่งลดขนาดไฟล์ของเฟรมสุดท้าย ในวิดีโอนี้เรียกว่า การบีบอัดภายในเฟรม-บีบอัดข้อมูลของแต่ละเฟรม.

AVC ยังใช้ การบีบอัดระหว่างเฟรม, ซึ่งดูที่หลาย ๆ เฟรมและโน้ตซึ่งส่วนใดของเฟรมกำลังเปลี่ยน - และไม่ได้ ถ่ายภาพนี้จาก กัปตันอเมริกา: สงครามกลางเมือง. พื้นหลังไม่ได้เปลี่ยนแปลงความแตกต่างระหว่างเฟรมส่วนใหญ่มากนักในใบหน้าและร่างกายของ Iron Man ดังนั้นอัลกอริธึมการบีบอัดสามารถแบ่งเฟรมออกเป็นชิ้น macroblock เดียวกันและพูดว่า "คุณรู้อะไรไหม ชิ้นส่วนเหล่านี้ไม่เปลี่ยนเป็น 100 เฟรมดังนั้นให้แสดงอีกครั้งแทนที่จะเก็บภาพทั้งหมด 100 ครั้ง” สิ่งนี้สามารถลดขนาดไฟล์ได้อย่างมาก.

นี่เป็นเพียงสองตัวอย่างที่ง่ายเกินไปของวิธีการที่ AVC / H.264 ใช้ แต่คุณได้รับแนวคิด ทุกอย่างเกี่ยวกับการทำให้ไฟล์วิดีโอมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยไม่ลดทอนคุณภาพ (แน่นอนว่าวิดีโอใด ๆ จะมีคุณภาพลดลงหากคุณบีบอัดมันมากเกินไป แต่ยิ่งเทคนิคเหล่านี้ฉลาดเท่าไรคุณก็ยิ่งบีบอัดวิดีโอได้มากขึ้นก่อนถึงจุดนั้น)

HEVC / H.265 บีบอัดวิดีโอได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นเหมาะสำหรับวิดีโอ 4K

การเข้ารหัสวิดีโอประสิทธิภาพสูงหรือที่เรียกว่า HEVC หรือ H.265 เป็นขั้นตอนต่อไปในวิวัฒนาการนี้ มันสร้างเทคนิคมากมายที่ใช้ใน AVC / H.264 เพื่อให้การบีบอัดวิดีโอมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น.

ตัวอย่างเช่นเมื่อ AVC ดูที่หลายเฟรมเพื่อดูการเปลี่ยนแปลง กัปตันอเมริกา ตัวอย่างข้างต้น macroblock“ chunks” สามารถมีรูปร่างและขนาดต่างกันได้สูงสุด 16 พิกเซล x 16 พิกเซล ด้วย HEVC ชิ้นส่วนเหล่านั้นสามารถมีขนาดใหญ่ถึง 64 × 64 ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า 16 × 16 ซึ่งหมายความว่าอัลกอริทึมสามารถจดจำชิ้นส่วนที่น้อยลงได้ดังนั้นจึงลดขนาดของวิดีโอโดยรวม.

คุณสามารถดูคำอธิบายทางเทคนิคเพิ่มเติมของเทคนิคนี้ได้ในวิดีโอที่ยอดเยี่ยมนี้จาก HandyAndy Tech Tips:

มีอีกหลายสิ่งที่เกิดขึ้นใน HEVC แต่นั่นเป็นหนึ่งในการปรับปรุงที่ยิ่งใหญ่ที่สุด - และเมื่อทุกคนพูดและทำ HEVC สามารถบีบอัดวิดีโอได้มากถึงสองเท่าของ AVC ในระดับคุณภาพเดียวกัน สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งสำหรับวิดีโอ 4K ซึ่งใช้พื้นที่จำนวนมากด้วย AVC HEVC ทำให้วิดีโอ 4K สามารถสตรีมดาวน์โหลดหรือคัดลอกลงฮาร์ดไดรฟ์ของคุณได้ง่ายขึ้น.

The Catch: HEVC ช้าโดยไม่ต้องใช้การถอดรหัสฮาร์ดแวร์

HEVC เป็นมาตรฐานที่ได้รับการอนุมัติมาตั้งแต่ปี 2013 ดังนั้นทำไมเราไม่ใช้มันกับวิดีโอทั้งหมดแล้ว?

อัลกอริธึมการบีบอัดเหล่านี้มีความซับซ้อน - ต้องใช้คณิตศาสตร์เป็นอย่างมากในการคิดแบบนี้ทันทีเมื่อเล่นวิดีโอ คอมพิวเตอร์มีวิธีหลัก ๆ สองวิธีในการถอดรหัสวิดีโอนี้: การถอดรหัสซอฟต์แวร์ซึ่งใช้ CPU ของคอมพิวเตอร์ของคุณเพื่อทำคณิตศาสตร์หรือการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ซึ่งมันจะส่งโหลดไปยังการ์ดกราฟิกของคุณ CPU) การ์ดกราฟิกมีประสิทธิภาพมากขึ้นตราบใดที่การ์ดในตัวรองรับตัวแปลงสัญญาณของวิดีโอที่คุณพยายามเล่น.

ดังนั้นในขณะที่พีซีและโปรแกรมจำนวนมากสามารถทำได้ พยายาม ในการเล่นวิดีโอ HEVC อาจทำให้ติดขัดหรือช้ามากโดยไม่ต้องถอดรหัสฮาร์ดแวร์ ดังนั้น HEVC จึงไม่ได้ผลดีมากนักหากคุณไม่มีการ์ดกราฟิกและเครื่องเล่นวิดีโอที่รองรับการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ HEVC.

นี่ไม่ใช่ปัญหาสำหรับอุปกรณ์การเล่นแบบสแตนด์อโลน - เครื่องเล่น Blu-ray 4K รวมถึงอุปกรณ์ใน Xbox One ล้วนสร้างขึ้นโดยคำนึงถึง HEVC แต่เมื่อพูดถึงการเล่นวิดีโอ HEVC บนพีซีของคุณสิ่งต่าง ๆ ก็จะยากขึ้น คอมพิวเตอร์ของคุณจะต้องใช้ฮาร์ดแวร์หนึ่งในชิ้นส่วนต่อไปนี้เพื่อถอดรหัสวิดีโอ HEVC:

• Intel รุ่นที่ 6“ Skylake” หรือซีพียูที่ใหม่กว่า
• AMD รุ่นที่ 6“ Carizzo” หรือ APU ที่ใหม่กว่า
• NVIDIA GeForce GTX 950, 960 หรือใหม่กว่าการ์ดกราฟิก
• AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano หรือกราฟิกการ์ดรุ่นใหม่กว่า

คุณจะต้องใช้ระบบปฏิบัติการและเครื่องเล่นวิดีโอที่รองรับไม่เพียง แต่วิดีโอ HEVC แต่เป็นการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ของ HEVC - และนี่เป็นจุด ๆ หนึ่งในขณะนี้ ผู้เล่นหลายคนยังคงเพิ่มการสนับสนุนสำหรับการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ HEVC และในบางกรณีอาจทำงานกับชิปบางตัวจากรายการด้านบนเท่านั้น ในขณะที่เขียนนี้ VLC 3.0, Kodi 17 และ Plex Media Server 1.10 ทั้งหมดสนับสนุนการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ HEVC บางรูปแบบอย่างน้อยสำหรับการ์ดบางชนิด คุณอาจต้องเปิดใช้งานการเร่งด้วยฮาร์ดแวร์ในโปรแกรมเล่นที่คุณเลือกเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง.

เมื่อเวลาผ่านไปคอมพิวเตอร์จำนวนมากขึ้นจะสามารถจัดการกับวิดีโอประเภทนี้ได้และผู้เล่นจำนวนมากก็จะสนับสนุนอย่างกว้างขวางยิ่งขึ้นเช่นเดียวกับที่ใช้กับ AVC / H.264 อาจใช้เวลาสักครู่เพื่อให้แพร่หลายและจนกว่าจะถึงตอนนั้นคุณจะต้องจัดเก็บวิดีโอ 4K ของคุณใน AVC / H.264 ด้วยขนาดไฟล์ขนาดยักษ์ (หรือบีบอัดให้มากขึ้นและลดคุณภาพของภาพ) แต่ยิ่งสนับสนุน HEVC / H.265 มากขึ้นวิดีโอที่ดีกว่าก็จะได้รับ.

เครดิตรูปภาพ: alphaspirit / Shutterstock.com