Видео кодек HEVC

Видео кодек HEVC

Все о HEVC — высокоэффективном кодировании видео

Девиз — втиснуть много информации в небольшой объем данных. Предполагается, что высокоэффективное кодирование видео сделает это и превзойдет хорошо известную передачу данных высокой четкости. Захватывающие дух впечатления ждут любителей кино. Экраны становятся все больше и больше, резкость изображения возрастает, а движения становятся все более естественными. По крайней мере, это заявленная цель. Но таким изображениям нужен корм. Поток данных, который легко может достигать скорости более 25 мегабит в секунду. По крайней мере, согласно сегодняшнему законопроекту о H.264. А это неприемлемо с точки зрения затрат и пропускной способности в области телевидения. Для сравнения: для высококачественных передач HDTV в настоящее время вкладывается скорость передачи данных около 12 мегабит в секунду, хорошие Blu-ray в среднем 25. Поэтому технология пытается адаптироваться к потребностям домашнего кинотеатра. Это нововведение называется High Efficiency Video Coding (HEVC или H.265) и является прямым преемником проверенного кодека H.264 для HDTV. Как и в случае с H.264, также известным как Advanced Video Coding (AVC), это процесс сжатия данных. Цель состоит в том, чтобы передать как можно меньше данных для полного телевизионного изображения. AVC сделал HDTV возможным благодаря своим возможностям сжатия. HEVC должен стать еще лучше и требовать на 40–50% меньше данных, чем его предшественник.

Длинный путь

В начале июня кодек был принят в качестве стандарта. Путь от идеи до применения такого метода сжатия долог.

История АВК

С 1995: Первая подготовительная работа в университетах и на предприятиях после завершения MPEG-2.

1998: Начало работ по стандартизации

2001: MPEG и ITU начали сотрудничество в области H.264 .

2004: Расширение ассортимента Fidelity

С октября 2005 г.: на рынок выходят индивидуальные AVC-ресиверы для приема спутникового телевидения.

Октябрь 2005 г.: Внедрение первых аппаратных кодировщиков на телевизионных станциях; нет экономии данных по сравнению с MPEG-2

Октябрь 2005 г .: Параллельная работа SD и HD на ProSiebenSat.1 (до февраля 2008 г.)

Декабрь 2005 г .: Premiere запускает три канала HD.

Август 2006 г .: сжатие данных примерно на 30 процентов выше по сравнению с MPEG-2.

Май 2006: запуск Anixe HD

Декабрь 2006: на рынке появились первые проигрыватели Blu-ray.

Июль 2008: Запуск ARTE HD

2008: Внедрение аппаратного кодировщика на общественных вещателях

2008: Первая тестовая трансляция на Einsfestival HD.

С октября 2009 г .: отдельные кабельные телевизионные сети начнут транслировать HD-каналы .

Февраль 2010 г .: запуск первых HD и ZDF HD.

2010/2011: сжатие данных примерно на 50 процентов выше по сравнению с MPEG-2 .

Май 2011: HD можно принимать через IPTV (Telekom Entertain) .

Текущий статус: Сжатие данных актуально в 2011 году.

История HEVC началась в 2004 году, когда рассматривались другие возможности сжатия данных. Однако, когда стандарт был принят, процесс был еще далеко не готов для рынка. Проще говоря, кодек описывает, что ему принадлежит и как он с этим справляется. То, как эти данные появляются на практике, является задачей соответствующего программного обеспечения, которое еще предстоит разработать. Это делают компании, которые хотят продавать свои решения поставщикам телевизионных программ или интернет-услуг, конкурируя друг с другом. В настоящее время идет разработка программы и контакт.

Претензия и реальность

Райнер Шефер, глава телевизионного отдела Института радиовещательных технологий (IRT), объясняет, насколько требовательна разработка такого программного обеспечения. Он рассказывает, что программное обеспечение, созданное ближе к концу этапа разработки H.265 , потребовало огромного количества времени для создания данных, требуемых кодеком, из реальных изображений: «Программе потребовался почти целый день для создания примерно десяти секунд движущихся изображений. " На практике это неприемлемо.

Однако компании, специализирующиеся на таком «кодировании», могут значительно улучшить результаты. Здесь участвует разработчик Rovi. Томас Крамер — менеджер по продукту, отвечающий за HEVC. Его отдел занимался этим около 18 месяцев. В гонке за лучшие показатели Rovi сокращает объем данных примерно на 15–20 процентов по сравнению с AVC — все еще далеко от целевых 50 процентов. «Вполне нормально, что первые версии энкодера не такие мощные, — объясняет эксперт. «Ноу-хау постепенно растет, а цели становятся ближе». Его оценка: за три-четыре года вы добьетесь сокращения объема данных на 30–40 процентов по сравнению с AVC. Шефер сообщает нечто подобное о появлении HDTV. В то время его сформировал провайдер подписного телевидения Premiere, который испытывал нехватку денег и времени. Первый кодировщик AVC производил едва ли меньше данных, чем его предшественники MPEG-2. Только через восемь месяцев преимущества нового кодека можно было использовать.

Области применения HEVC

Даже сегодня производительность давно зарекомендовавших себя энкодеров постоянно улучшается. И это на пересеченной местности: Важно, для каких устройств и каналов распространения используется кодек. Rovi в первую очередь активна в интернет-среде, в которой есть различные типы устройств, такие как компьютеры, планшеты, смартфоны, смарт-телевизоры и смарт-ресиверы . «В зависимости от вычислительной мощности этих устройств можно было бы ожидать, что топовые модели будут расшифровывать данные HEVC», — объясняет менеджер по продуктам Rovi Томас Крамер. На них заранее будет загружена соответствующая программа, которая позволит им расшифровать данные. Однако такие «программные декодеры» не адаптированы к конкретному устройству. Программное и аппаратное обеспечение независимы друг от друга и постоянно адаптируются друг к другу. Это также относится к стороне передатчика. Если, например, провайдер IPTV или видео по запросу хочет транслировать свое предложение с кодеком HEVC, он устанавливает соответствующий «программный кодировщик». Устройство и программа также объединяются здесь впоследствии. Иначе обстоит дело в сфере телевещания. Устройство и программное обеспечение объединяются здесь и предлагаются как единое целое. Поэтому со стороны вещательной компании говорят об «аппаратном кодере» , который соответствующая телевещательная компания интегрирует в систему.

Взамен потребитель телевизора получает телевизионную приставку, которая также представляет собой единицу программного обеспечения и достаточно мощного оборудования. Лагерь Blu-ray по-прежнему расходится во мнениях относительно того, как далеко кодек найдет свое место на диске. Официальное заявление гласит, что они работают над новым стандартом , который должен быть готов к 2014 году. Вопрос о том, является ли H.265 его частью, остается открытым. В среде мобильной связи HEVC также может играть роль, когда речь идет о передаче движущихся изображений . Тогда можно было бы представить IPTV. Однако объявлений об этом пока нет.

HEVC все еще находится в стадии разработки

Строго говоря, даже сам стандарт не до конца доработан. Форму версии кодека можно определить по длинным техническим обозначениям кодека . Со временем приложения меняются, что свидетельствует о том, что были предприняты дальнейшие, более глубокие шаги по стандартизации . Таким образом, сотрудник IRT Шефер знает, что кодек HEVC покрывает все потребности в области телевидения и домашнего кинотеатра, но пока не может использоваться в производстве кино- и телестудий. Интеграция глубины цвета , с которой работают в этой области, здесь отсутствует. В ближайшие месяцы планируется интегрировать такие части кодека.

Кажется, есть хорошие перспективы с точки зрения использования телевидения . В IRT уже работает прототип аппаратного кодера от производителя, который производит только 40 процентов объема данных кодека AVC в практическое время . «Мы были весьма удивлены, — признается Шефер. Так что можно быть оптимистом. Но продукт еще не готов. Даже такие программисты, как Рови, все еще находятся в стадии разработки. «До сих пор были только пробные запуски», — объясняет Томас Крамер. Тем не менее, производитель хочет первым предложить решение в интернет-секторе. В конце этого года первая концепция HEVC для передатчиков и приемников должна быть доступна в виде программного решения.

Ультра HD и DVB-T2

На данный момент вы, вероятно, уже можете догадаться, что HEVC потребует не только комплексных изменений от поставщиков контента. Изменения ждут и потребителей. Хотя это обычно происходит автоматически с мобильными устройствами и компьютерами из-за более коротких циклов продуктов, телезрители с нетерпением ждут новой целевой покупки. По текущим оценкам, ни отдельные приставки, ни встроенные в телевизоры ресиверы не обладают достаточной вычислительной мощностью для HEVC. Однако горькая пилюля немного подслащена. Потому что вместе с HEVC компании всегда упоминают в четыре раза больше пикселей Full HD Ultra High Definition (4K) на одном дыхании . Кодек HEVC должен не только обеспечивать более низкую скорость передачи данных, но и одновременно обеспечивать изображения с более высоким разрешением. А для этой технологии все равно нужны новые телевизоры и приставки.

HEVC также может стать возможностью для внедрения DVB-T2 в качестве технологии передачи для наземного телевидения, которая уже давно назрела. Тогда ничто не помешает перейти от стандартного разрешения хотя бы к HD. Кажется несомненным, что HEVC появится в Интернете к концу года. Что касается использования на телевидении, Райнер Шефер отмечает, что с MPEG-2 и -4 первые телевизионные приемники появились примерно через два года после стандартизации кодеков и начала телевизионного вещания. Переведенный на HEVC, это соответствовало бы планам Sky начать вещание UHD уже в 2015 году.

Спутниковое телевидение Триколор ТВ Ярославль