Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Nástupce H.264? HEVC alias "H.265" na cestě

Tak jako svět někdy před 10 lety "bláznil" z "DivXu" (alias MPEG-4 Part 2) typicky o DVD rozlišení (720 × něco), aby o zhruba 5 let později přesedlal na H.264 (alias MPEG-4 Part 10) ve FullHD (1920 × něco), za pár let budeme opět potřebovat něco nového. Zatím jak běžné HDTV vysílání, tak filmy na Blu-ray discích končí na 1920×1080, ale minimálně Japonci si již nějakou dobu hrají i s dalšími mezistupni. Dnes přeskočme "2k" a "4k" video a povídejme si rovnou o "Ultra HDTV", alias rozlišení 7680×4320, pro nějž (mimo jiné) je chystán následník H.264 prozatím označovaný jako H.265, resp. High Efficiency Video Coding…
H.264 logo

Vlastnosti

High Efficiency Video Coding (HEVC) je v tuto chvíli navrhovaným nástupnickým standardem formátu H.264 alias MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). Společně jej vyvíjí ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) a ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) - druhou jmenovanou připomeňme blíže, jde o expertní skupinu při Mezinárodní telekomunikační unii (nástupnická organizace původní CCITT založené v roce 1865) zaměřenou na zavádění nových standardů.

HEVC si klade za cíl vylepšit pokud možno co nejvíce aspektů H.264, speciálně nejlepší High Profile části, přičemž se počítá se snížením potřebného datového toku na polovinu při zachování porovnatelné obrazové kvality. To si samozřejmě vyžádá daleko výraznější množství úprav a hromadu matematiky navíc, základním principem je to, že kde má H.264 něco implementováno "natvrdo", tam HEVC přijde buď s adaptivním systémem, nebo variabilitou parametrů.

Potřebné datové toky pro 7680×4320 jsou totiž i s H.264 příliš velké a navíc lze na těchto rozlišeních provádět daleko lépe škálované analýzy obrazu. Pro představu: zatímco u H.264 se typicky bavíme o blocích 4×4, 8×8, resp. 16×16 (a dalších podskupinách), na kterých se vyhodnocování provádí s HEVC bychom se mohli setkat i s 32×32 a 64×64 bloky. Ale nejen to, HEVC počítá i s jinou kvalitativní úrovní šumu v obraze, vyšším dynamickým rozsahem a barevným gamutem. Ostatně kupříkladu rezervy pro skenování ze zdrojových negativů, které skýtají špičkové 35mm filmové pásy, nebo dokonce filmy točené na 70mm film, sahají daleko za možnosti H.264 či Blu-ray specifikací a nevěříme ani, že chystaná kombinace 7680×4320/HEVC na tyto meze dosáhne.

HEVC bude samozřejmě velmi flexibilní, tak jako H.264, které je nasazováno jak na YouTube na 320×240 videa, tak právě na Blu-ray v 1920×1080 a i vyšších rozlišeních.

Historie

Počátky HEVC se začaly psát již v roce 2004, kdy se ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) začal věnovat studii na téma buď nového standardu komprese videa, nebo vylepšení H.264 směrem k vyšší kompresi při stejné kvalitě obrazu. Několik technik pro potenciální vylepšení H.264 bylo představeno ještě v témže roce, následně se VCEG zabývala jejich softwarovou implementací a vyhodnocením. Právě v té době se zrodilo pracovní označení "H.265".

Ještě ale zůstaňme v minulosti. Podobně jako VCEG v roce 2004, rozjela ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) vlastní podobný projekt roku 2007 pod názvem High-performance Video Coding. Za pomoci referenčního softwarového encoderu od VCEG dospěla organizace v roce 2009 k návrhu, který oproti H.264 High Profile redukoval datový tok o 20 %. Tehdy se zrodil nápad na spolupráci obou organizací na společném standardu.

Projekt zdárně pokračoval až do loňského roku, kdy již pod společnými silami VCEG a MPEG dostal název HEVC. Primární cíl na snížení potřebného datového toku videa na polovinu je doprovázen předpokladem pro vyšší výpočetní náročnost v rozmezí 1/2 až 3-násobku potřebného času pro H.264 High Profile. Předpoklad pro HEVC říká, že bude schopno nabídnout buď stejnou obrazovou kvalitu při snížení datového toku, nebo naopak vyšší při podobném datovém toku a zachování výpočetní náročnosti.

Současnost

Během roku 2010 bylo schváleno na společných jednáních 27 společných návrhů k novému standardu. Několik z nich vykázalo schopnost dosáhnout na stejnou vizuální kvalitu při 50% datovém toku, což je "Svatý Grál" k němuž projekt od počátku směřuje, byť v těchto případech za cenu 2× až 10× vyšší výpočetní náročnosti. Jiné návrhy přinesly "dobrou subjektivní kvalitu" výstupu při snížení výpočetní náročnosti, opět jako první krok v plnění dalšího z požadavků. Momentálně jednotná pracovní skupina řeší integraci povedených návrhů do společné softwarové základny tohoto projektu. V polovině ledna 2011 byl vydán balík HEVC Test Model Reference Software 1.0

HEVC je víceméně stále v rané fázi vývoje a komplexnost projektu si vyžádá ještě nemálo úsilí a času, nicméně návrhu finálního standardu bychom se dle odhadů měli dočkat přibližně kolem července roku 2012. Ale to bude teprve první meta, HEVC si pak bude muset razit cestu do video/filmového světa a bavit se o nějakém projektu "x265" je v tuto chvíli vskutku velice, velice předčasné. Cesta je však již nalajnována.

Zdroje: 

David Ježek

Dlouholetý zdejší redaktor (2005-2017), příznivec open-source rád píšící i o ne-IT tématech. Odpůrce sw patentů a omezování občanských svobod ve prospěch korporací. Fanoušek Asimova, Kinga, Feynmana, Sudka, 70mm filmu, sf/vf filmu, Fomapanu 400, starých dobrých her, 99% čokolády, indické kuchyně, domácího kváskového chleba a řady dalších věcí.

více článků, blogů a informací o autorovi

Diskuse ke článku Nástupce H.264? HEVC alias "H.265" na cestě

Čtvrtek, 17 Leden 2013 - 09:42 | AndyF1 | To by neslo. Jednoducho povedane cela retaz...
Středa, 9 Únor 2011 - 07:30 | Michal Hak | chci se zeptat, premyslel nekdo uz o necem jako...
Úterý, 8 Únor 2011 - 11:51 | Stanislav Hodaň | Tak především by tragédi z Hollywoodu měli hnout...
Sobota, 5 Únor 2011 - 16:41 | odb | a ludia hlupy im to zase zozeru. minimalne 90%...
Sobota, 5 Únor 2011 - 15:37 | Jirka1 | Detaily v obličeji se softí dokonce i v SD. Každá...
Sobota, 5 Únor 2011 - 13:49 | Zahrádka | "Nedokonalosti kůže, potní žlázy, žíly,...
Sobota, 5 Únor 2011 - 13:37 | Zahrádka | Já myslím, že u běžných kin (a nejspíš i domácích...
Sobota, 5 Únor 2011 - 13:22 | Zahrádka | 8K standardem v profi technice zdaleka ještě není...
Sobota, 5 Únor 2011 - 11:17 | paulie_z_maleho_mesta | Můj (zcela subjektivní samozřejmě) názor je, že...
Sobota, 5 Únor 2011 - 08:56 | Jirka1 | Právě že 3:2 je míň plynul0 než 2:2 pro PAL....

Zobrazit diskusi