- O novo padrão é o H.265, e fará tudo o que o H.264 fazia, só que menor, mais rápido e melhor
- H.264 é um codec de vídeo altamente eficiente, mas avanços como vídeo 4K significam que é necessária uma melhor eficiência de streaming
- Se ainda não começamos a usar o H.265, é importante dar uma olhada no que é, por que é melhor e quando usá-lo
A maneira como entregamos vídeos está sempre melhorando. O streaming cresceu exponencialmente na última década, e a tecnologia é capaz de trazer “The Mandalorian” (2019 – presente) para lares em todo o mundo em 4K cristalino. Mas não pode ser apenas a infra-estrutura de entrega de vídeo aprimorada que possibilita um ótimo streaming. A codificação de vídeo real que nós, como criadores, empregamos pode ter um grande impacto no desempenho do streaming.
Nos últimos anos, o H.264 (AVC) tem sido um padrão excelente, permitindo arquivos pequenos e de alta qualidade totalmente adequados para streaming de vídeos de alta definição. Mas não estamos mais apenas transmitindo HD.
Muitos lares atualizaram para televisões 4K e a maioria dos serviços de streaming pode acomodar vídeo 4K. Embora o H.264 tenha sido um padrão excelente, os requisitos de largura de banda para streaming 4K H. 264 são muito altos para garantir uma reprodução suave e ininterrupta. Felizmente, um novo padrão para streaming melhor que HD surgiu na forma de H.265 ou HEVC.
À medida que ocorre essa mudança do padrão antigo para o novo padrão, as comparações são inevitáveis, mas antes de ver por que esse novo padrão é melhor, vamos dar uma olhada no que são H.264 e H.265 e como eles funcionam.
História da origem do H.265
Para começar, H.264 e H.265 são codecs de vídeo. Simplificado, um codec de vídeo é o software usado para compactar o vídeo em um formato ou arquivo digital. Em seguida, os dispositivos de reprodução usam esse codec para descompactar o arquivo para que o vídeo possa ser visualizado conforme pretendido. Há um pouco mais do que isso, mas essa é a essência.
A maior parte do conteúdo de vídeo também é codificado com um fluxo de áudio e agrupado em um arquivo contêiner. Alguns exemplos de arquivos container são AVI ou MP4. Outros codecs/contêineres populares incluem a família de codecs ProRes da Apple e seu formato de contêiner Quicktime MOV.
Embora H.264 e H.265 sejam formatos de codificação de vídeo, esses fluxos de áudio seriam criados usando um formato de codificação de áudio como MP3 ou AAC. Curiosamente, embora a maior parte do áudio codificado também vá para um arquivo contêiner quando entregue – por exemplo, seu áudio AAC bruto pode ser exportado em um arquivo .m4a – alguns formatos de áudio bruto, como MP3, não requerem um contêiner.
Mas vamos voltar ao vídeo.
Siglas
Como mencionamos anteriormente, é inevitável comparar o padrão H.264 de longa duração com o H.265. Então, vamos começar com suas siglas.
- H.264 também é conhecido como AVC, ou Advanced Video Codec
- H.265 também é conhecido como HEVC, ou Codec de Vídeo de Alta Eficiência
Por que o H.265 é o novo padrão?
Embora o H.264 e o H.265 sejam eficientes, a maior diferença entre eles é que eles processam os dados que contêm de maneira diferente. O H.265 é capaz de compactar grandes informações em tamanhos de arquivo menores, usando menos largura de banda durante o streaming.
Como esses codecs funcionam?
Os codecs AVC e HEVC usam uma técnica de compactação que implementa compensação de movimento para manter o tamanho do arquivo baixo e o desempenho e a qualidade da imagem altos. Para ser técnico, ambos usam codificação híbrida de transformação de cosseno discreta (DCT) com compensação de movimento.
Simplificando, a compressão de compensação de movimento em vídeo digital usa um algoritmo que tira proveito do fato de que muitas vezes os quadros em um vídeo mudam apenas com base no movimento da câmera ou de um objeto dentro do quadro.
Com base nisso, o algoritmo compara quadros de vídeo futuros e passados ??para estimar grande parte das informações armazenadas no próximo quadro. Isso também significa que os quadros que não mudam não precisam de informações adicionais armazenadas para eles.
Nossos codecs diferem na forma como processam as informações que compactam. Vamos dar uma olhada.
AVC/H.264
O H.264 usa um padrão de compensação de movimento orientado por bloco. Os quadros são divididos em unidades chamadas macroblocos, que podem ser divididos e subdivididos para tornar a previsão de quadro eficiente.
O algoritmo de compressão H.264 é o que realmente o ajudou a se tornar o codec preferido em relação aos padrões anteriores. Tamanhos de arquivo menores e taxas de bits mais baixas significam streaming mais suave e de maior qualidade e, em última análise, foram essenciais para impulsionar o sucesso de sites como o YouTube.
HEVC/H.265
Em contraste com o padrão de compensação de movimento orientado por bloco do H. 264, o H.265 usa unidades de árvore de codificação ou CTUs. Enquanto os macroblocos no H.264 funcionavam em tamanhos de bloco de 4 x 4 ou 16 x 16, as CTUs do H. 265 podem processar blocos de 64 x 64, levando a uma compactação mais eficiente.
Toda essa compactação nova e eficiente que os CTUs trazem tem um preço alto no lado do streaming. Hardware e software melhores e mais poderosos são necessários para transmitir H.265. No entanto, pelo lado positivo, isso significa que aqueles que visualizam o conteúdo exigirão menos poder de processamento e largura de banda para visualizar um stream.
Por fim, isso significa melhor compactação, arquivos menores e a capacidade de transmitir vídeos de maior qualidade a um custo menor de largura de banda.
Quanto menos largura de banda estamos falando?
Ao falar sobre a eficiência do codec e, principalmente, para streaming de vídeo 4K, o tamanho do arquivo não é o fator mais importante. Taxa de bits é. A taxa de bits determina a velocidade com que os dados precisam ser transmitidos para produzir um fluxo suave. E o H.265 requer aproximadamente 50% da largura de banda exigida pelo H.264. Também reduziu o requisito de armazenamento em torno da mesma porcentagem.
Vamos colocar isso em perspectiva. De acordo com o pessoal da Boxcast, a transmissão de 4K em AVC requer uma largura de banda de 32 Mbps. Transmitir o mesmo 4K em HEVC requer 15 Mbps.
Isso é importante porque, de acordo com o relatório Akamai State of the Internet, a velocidade média da Internet nos EUA é de 18 Mbps.
E as variantes H.265?
Analisamos H.264 versus H.265 bem de perto, mas e os outros termos associados a H.265? Vamos dar uma olhada em um casal.
- H.265+: Este codec aprimora a compensação de movimento e a referência de quadro usada em H.265, diminuindo ainda mais as taxas de bits. Na maioria dos cenários com conteúdo relativamente parado em segundo plano, o H.265+ apresenta uma economia de taxa de bits de 30% em relação ao H.265. Espere ouvir mais sobre este codec no futuro.
- x265: onde H.265 é o padrão, x265 é o software que codifica para esse padrão. A Joint Collaborative Team o desenvolveu em Codificação de Vídeo (JCT-VC).
O HEVC (H.265) é considerado o melhor padrão de compactação atualmente por várias razões:
1. Maior eficiência de compressão: O HEVC é capaz de comprimir vídeos com qualidade semelhante ao padrão anterior (H.264) com cerca de metade do tamanho de arquivo, o que significa que é possível armazenar mais vídeos com a mesma quantidade de espaço de armazenamento.
2. Suporte para resoluções mais altas: O HEVC suporta resoluções mais altas do que o H.264, incluindo 4K e 8K, o que significa que é possível transmitir vídeos em alta resolução com uma largura de banda menor.
3. Melhor qualidade de imagem: O HEVC suporta recursos avançados de codificação, como mapeamento de tons de cores (HDR), mapeamento de cores 10-bit e maior taxa de quadros, o que resulta em uma melhor qualidade de imagem para o mesmo tamanho de arquivo.
4. Suporte para diferentes tipos de conteúdo: O HEVC é capaz de lidar com diferentes tipos de conteúdo de vídeo, incluindo vídeo com muito movimento, vídeo com cenas escuras e brilhantes e vídeo com transições rápidas.
No entanto, a principal desvantagem do HEVC é que ele exige mais recursos de processamento para codificar e decodificar o vídeo, o que pode ser um problema para dispositivos mais antigos ou menos poderosos. Além disso, o HEVC pode ter problemas de compatibilidade com alguns dispositivos e aplicativos mais antigos que não suportam o novo padrão de codificação.
Envolvendo tudo
Quer você grave vídeos de eventos, spots corporativos, comerciais ou conteúdo social, sempre faz sentido produzir o conteúdo mais eficiente possível. A maioria das coisas que criamos acaba sendo transmitida, postada, compartilhada ou enviada de outra forma pela World Wide Web. Se um projeto futuro não tiver especificações de entrega pré-definidas, dê uma olhada mais de perto no H.265. A vantagem da taxa de bits por si só pode ser convincente o suficiente, mas os avanços e eficiências gerais em relação aos padrões anteriores o tornam um codec digno de nossa atenção. Seja agora ou daqui a seis meses, vale a pena pesquisar e conhecer a tecnologia mais recente, quando usá-la e por que é a melhor escolha.
