Em poucas palavras
- O novo jogo na cidade é o H.265, e ele fará tudo o que o H.264 fez, só que menor, mais rápido e melhor
- H.264 é um codec de vídeo altamente eficiente, mas avanços como o 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 forma como entregamos vídeo está sempre melhorando. O streaming cresceu exponencialmente na última década, e a tecnologia é capaz de levar filmes e programas de TV para lares ao redor do mundo em 4K cristalino. Mas não pode ser apenas a infraestrutura aprimorada de entrega de vídeo que torna possível um ótimo streaming. A codificação de vídeo que nós, como criadores, empregamos pode ter um impacto enorme no desempenho do streaming. Nos últimos anos, o H.264 (AVC) tem sido um excelente padrão, permitindo arquivos pequenos e de alta qualidade, totalmente apropriados para streaming de vídeos em alta definição. Mas não estamos mais transmitindo apenas em HD. Muitas famílias atualizaram para televisores 4K, e a maioria dos serviços de streaming pode acomodar vídeo 4K. Embora o H.264 tenha sido um excelente padrão, os requisitos de largura de banda para streaming de vídeo 4K H.264 são altos demais para garantir uma reprodução suave e ininterrupta. Felizmente, um novo padrão para streaming melhor que HD surgiu na forma do H.265, ou HEVC.
À medida que ocorre essa mudança do padrão antigo para o novo, as comparações são inevitáveis, mas antes de analisar 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. Simplificando, um codec de vídeo é o software usado para compactar vídeo em um formato ou arquivo digital. Em seguida, os dispositivos de reprodução usam esse codec para descompactar o arquivo, permitindo que o vídeo seja visualizado como desejado. Há um pouco mais do que isso, mas a essência é essa.
A maior parte do conteúdo de vídeo também é codificada com um fluxo de áudio e agrupada em um arquivo contêiner. Alguns exemplos de arquivos contêiner 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 seja entregue em um arquivo contêiner – por exemplo, seu áudio AAC bruto pode ser exportado em um arquivo .m4a – alguns formatos de áudio bruto, como MP3, não exigem um contêiner.
Mas voltemos ao vídeo.
Siglas
Como mencionamos anteriormente, comparar o padrão H.264, de longa data, com o H.265 é inevitável. 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 High Efficiency Video Codec
Por que o H.265 é o novo padrão?
Embora tanto o H.264 quanto o H.265 sejam eficientes, a maior diferença entre eles é que processam os dados que contêm de forma diferente. O H.265 é capaz de compactar informações grandes em arquivos menores, consumindo menos largura de banda durante o streaming.
Como esses codecs funcionam?
Tanto o codec AVC quanto o HEVC usam uma técnica de compressão que implementa compensação de movimento para manter o tamanho do arquivo reduzido e o desempenho e a qualidade da imagem elevados. Em termos técnicos, ambos usam codificação híbrida de transformada discreta de cosseno (DCT) com compensação de movimento.
Simplificando, a compressão de compensação de movimento em vídeo digital usa um algoritmo que aproveita o fato de que, muitas vezes, os quadros de um vídeo só mudam 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 quadros que não mudam não precisam de informações adicionais armazenadas.
Nossos codecs diferem na forma como processam as informações que compactam. Vamos dar uma olhada.
AVC/H.264
O H.264 utiliza um padrão de compensação de movimento orientado a blocos. Os quadros são divididos em unidades chamadas macroblocos, que podem ser divididas e subdivididas para tornar a previsão de quadros eficiente.
O algoritmo de compressão H.264 foi o que realmente o tornou o codec preferido em relação aos padrões anteriores. Arquivos menores e taxas de bits mais baixas resultaram em streaming mais suave e de maior qualidade, e foram essenciais para impulsionar o sucesso de sites como o YouTube.
HEVC/H.265
Em contraste com o padrão de compensação de movimento orientado a blocos do H. 264, o H. 265 utiliza unidades de árvore de codificação, ou CTUs. Enquanto os macroblocos do H. 264 funcionavam em tamanhos de bloco 4 x 4 ou 16 x 16, as CTUs do H. 265 podem processar blocos de 64 x 64, resultando em uma compressão mais eficiente.
Toda essa nova e eficiente compressão que as CTUs proporcionam tem um preço alto no streaming. Hardware e software melhores e mais potentes são necessários para transmitir em H.265. No entanto, o lado positivo é que quem assiste ao conteúdo precisará de menos poder de processamento e largura de banda para assistir a um streaming.
Em última análise, isso significa que melhor compactação significa arquivos menores e a capacidade de transmitir vídeos de maior qualidade a um custo de largura de banda menor.
Quanta menos largura de banda estamos falando?
Quando se fala em eficiência de codecs, especialmente para streaming de vídeo 4K, o tamanho do arquivo não é o fator mais importante. A taxa de bits é. A taxa de bits determina a velocidade de transmissão dos dados para produzir um fluxo contínuo. E o H.265 requer aproximadamente 50% da largura de banda do H.264. Ele também reduz a necessidade de armazenamento em aproximadamente a mesma porcentagem.
Vamos colocar isso em perspectiva. De acordo com o pessoal da Boxcast, transmitir 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 do Estado da Internet da Akamai, a velocidade média da Internet nos EUA é de 18 Mbps.
E quanto às variantes do H.265?
Analisamos com bastante atenção o H.264 e o H.265, mas e os outros termos associados ao H.265? Vamos analisar alguns.
- H.265+: Este codec aprimora a compensação de movimento e a referência de quadros usados no H.265, reduzindo ainda mais as taxas de bits. Na maioria dos cenários com conteúdo de fundo relativamente parado, o H.265+ proporciona uma economia de 30% na taxa de bits em relação ao H.265. Saiba 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).
Resumindo tudo
Seja para gravar vídeos de eventos, comerciais corporativos, comerciais ou conteúdo para redes sociais, produzir o conteúdo mais eficiente possível sempre faz sentido. A maioria das coisas que criamos acaba sendo transmitida, publicada, compartilhada ou enviada de alguma forma pela World Wide Web. Se um projeto futuro não tiver especificações de entrega predefinidas, dê uma olhada mais de perto no H.265. A vantagem da taxa de bits por si só pode ser convincente, mas os avanços e eficiências gerais em relação aos padrões anteriores o tornam um codec que vale a pena nossa atenção. Seja dando o salto agora ou daqui a seis meses, vale a pena pesquisar e conhecer as tecnologias mais recentes, quando usá-las e por que são a melhor escolha.
