H264 vs H265

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Ricordi quei momenti frustranti in cui guardavi un video o un film online e all’improvviso hai subito una perdita di qualità? Ora è possibile trasmettere in streaming video di alta qualità in ambienti di rete congestionati in modo più veloce e virtuoso. Concepito per potenziare lo streaming video, High Efficiency Video Coding (HEVC), o H.265, è uno standard di compressione video progettato per migliorare sostanzialmente l’efficienza di codifica rispetto al suo precedente, Advanced Video Coding (AVC) o H.264. Con una crescita crescente dello streaming video su Internet su siti Web popolari come Netflix e YouTube, e con le telecamere 4K che stanno guadagnando nuovo terreno sul mercato, è necessaria una notevole quantità di spazio di archiviazione e larghezza di banda. HEVC promette una riduzione dello spazio di archiviazione del 50% poiché il suo algoritmo utilizza una codifica efficiente codificando il video alla velocità di trasmissione più bassa possibile mantenendo un livello di qualità dell’immagine elevato.

Anche se HEVC è già finalizzato, non è ancora popolare. Oltre al fatto che il codec è brevettato da varie parti ed è associato a costi di licenza elevati, HEVC / H.265 viene fornito con il compromesso che richiede quasi 10 volte più potenza di calcolo. Questa nuova tecnologia è in attesa fino a quando il mercato hardware non si adatterà ad essa, come già accaduto con H.264, lanciato nel 2003 ma guadagnando popolarità solo pochi anni dopo. I produttori di hardware stanno già iniziando ad adattare i loro prodotti per supportare questo nuovo formato per soddisfare le intense esigenze del mercato. Anche se alcuni software come VideoLAN sono in grado di decodificare tale codec, la decodifica del software, sebbene più flessibile, non è un’opzione poiché la decodifica hardware è solitamente più veloce e risparmia enormemente la durata della batteria. Tuttavia, l’hardware occupa ancora spazio prezioso su disco sia sulla CPU che sulla GPU.

Entrambi i codec funzionano confrontando parti diverse di un fotogramma video per trovare quelle ridondanti all’interno dei fotogrammi successivi. Queste aree vengono sostituite da una breve informazione che descrive i pixel originali. Ciò che differenzia HEVC / H.265 da H.264 è la capacità di espandere le dimensioni di queste aree in blocchi più grandi o più piccoli, chiamati unità dell’albero di codifica (CTU) in HEVC / H.265. Le dimensioni del modello CTU possono essere da 4 × 4 a 64 × 64, mentre H.264 consente solo una dimensione massima del blocco di 16 × 16 (CTU è una caratteristica particolare di HEVC). Una migliore segmentazione CTU, nonché una migliore compensazione del movimento e previsione spaziale richiedono molte più capacità di elaborazione del segnale per la compressione video, ma hanno un impatto significativamente inferiore sulla quantità di calcolo necessaria per la decompressione. La previsione con compensazione del movimento, un altro grande progresso in HEVC / H.265, fa riferimento a blocchi di pixel in un’altra area nello stesso fotogramma (predizione intra) o in un altro fotogramma (predizione inter).

 

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