Il modo in cui distribuiamo i video è in continuo miglioramento. Lo streaming è cresciuto esponenzialmente nell'ultimo decennio e la tecnologia è in grado di portare film e programmi TV nelle case di tutto il mondo in un 4K cristallino. Ma non può essere solo l'infrastruttura di distribuzione video migliorata a rendere possibile uno streaming di qualità. La codifica video stessa che noi, come creatori, utilizziamo può avere un impatto enorme sulle prestazioni dello streaming. Negli ultimi anni, H.264 (AVC) si è affermato come uno standard eccellente, consentendo file di piccole dimensioni e di alta qualità, perfettamente adatti allo streaming di video ad alta definizione. Ma non ci limitiamo più allo streaming HD. Molte famiglie sono passate ai televisori 4K e la maggior parte dei servizi di streaming supporta video 4K. Sebbene H.264 sia stato uno standard eccellente, i requisiti di larghezza di banda per lo streaming di video 4K H.264 sono semplicemente troppo elevati per garantire una riproduzione fluida e ininterrotta. Fortunatamente, è arrivato un nuovo standard per uno streaming migliore dell'HD: H.265, o HEVC.
Con il passaggio dal vecchio al nuovo standard, i confronti sono inevitabili, ma prima di vedere perché questo nuovo standard è migliore, diamo un'occhiata a cosa sono H.264 e H.265 e come funzionano.
La storia delle origini di H.265
Innanzitutto, H.264 e H.265 sono entrambi codec video. In parole povere, un codec video è il software utilizzato per comprimere un video in un formato o file digitale. I dispositivi di riproduzione utilizzano quindi quel codec per decomprimere il file in modo che il video possa essere visualizzato correttamente. C'è un po' più di questo, ma il succo è questo.
La maggior parte dei contenuti video è codificata anche con un flusso audio e raggruppata in un file contenitore. Alcuni esempi di file contenitore sono AVI o MP4. Altri codec/contenitori popolari includono la famiglia di codec ProRes di Apple e il loro formato contenitore Quicktime MOV.
Sebbene H.264 e H.265 siano formati di codifica video, i flussi audio vengono creati utilizzando un formato di codifica audio come MP3 o AAC. È interessante notare che, sebbene la maggior parte dell'audio codificato venga inserito in un file contenitore al momento della consegna (ad esempio, l'audio AAC grezzo potrebbe essere esportato in un file .m4a), alcuni formati audio grezzi, come MP3, non richiedono un contenitore.
Ma torniamo al video.
Acronimi
Come accennato in precedenza, il confronto tra lo standard H.264 e H.265 è inevitabile. Iniziamo quindi dai loro acronimi.
- H.264 è anche noto come AVC, o Advanced Video Codec
- H.265 è anche noto come HEVC, ovvero High Efficiency Video Codec
Perché H.265 è il nuovo standard?
Sebbene sia H.264 che H.265 siano efficienti, la differenza principale tra loro è che elaborano i dati in modo diverso. H.265 è in grado di condensare grandi quantità di informazioni in file di dimensioni inferiori, utilizzando meno larghezza di banda durante lo streaming.
Come funzionano questi codec?
Sia il codec AVC che quello HEVC utilizzano una tecnica di compressione che implementa la compensazione del movimento per ridurre le dimensioni dei file e garantire elevate prestazioni e qualità dell'immagine. Per essere più precisi, entrambi utilizzano la codifica ibrida DCT (Discrete Coseno Transform) con compensazione del movimento.
In parole povere, la compressione con compensazione del movimento nei video digitali utilizza un algoritmo che sfrutta il fatto che molto spesso i fotogrammi di un video cambiano solo in base al movimento della telecamera o di un oggetto all'interno del fotogramma.
Sulla base di ciò, l'algoritmo confronta i fotogrammi video futuri e passati per stimare gran parte delle informazioni memorizzate nel fotogramma successivo. Ciò significa anche che i fotogrammi che non cambiano non necessitano di ulteriori informazioni memorizzate.
I nostri codec differiscono nel modo in cui elaborano le informazioni che comprimono. Diamo un'occhiata.
AVC/H.264
H.264 utilizza uno standard di compensazione del movimento orientato ai blocchi. I frame sono suddivisi in unità chiamate macroblocchi, che possono essere divisi e suddivisi per rendere efficiente la previsione dei frame.
L'algoritmo di compressione H.264 è ciò che ha contribuito a renderlo il codec di riferimento rispetto agli standard precedenti. Dimensioni dei file più ridotte e bitrate più bassi hanno garantito uno streaming più fluido e di qualità superiore, contribuendo in modo determinante al successo di siti come YouTube.
HEVC/H.265
A differenza dello standard di compensazione del movimento a blocchi di H. 264, H. 265 utilizza unità di codifica ad albero o CTU. Mentre i macroblocchi di H. 264 funzionavano con blocchi di dimensioni 4x4 o 16x16, le CTU di H. 265 possono elaborare blocchi di dimensioni 64x64, garantendo una compressione più efficiente.
Tutta questa nuova ed efficiente compressione introdotta dalle CTU ha un certo prezzo da pagare per lo streaming. Per lo streaming H.265 sono necessari hardware e software migliori e più potenti. Tuttavia, il lato positivo è che chi guarda i contenuti avrà bisogno di meno potenza di elaborazione e larghezza di banda per visualizzare uno streaming.
In definitiva, ciò significa che una migliore compressione si traduce in file più piccoli e nella possibilità di trasmettere video di qualità superiore a un costo di larghezza di banda inferiore.
Di quanta larghezza di banda in meno stiamo parlando?
Quando si parla di efficienza del codec, e in particolare per lo streaming di video 4K, la dimensione del file non è il fattore più importante. Il bitrate lo è. Il bitrate determina la velocità di trasmissione dei dati per produrre uno streaming fluido. E H.265 richiede circa il 50% della larghezza di banda richiesta da H.264. Riduce anche i requisiti di archiviazione di circa la stessa percentuale.
Mettiamo le cose in prospettiva. Secondo Boxcast, trasmettere in 4K in AVC richiede una larghezza di banda di 32 Mbps. Trasmettere lo stesso 4K in HEVC richiede 15 Mbps.
Questo è importante perché, secondo l'Akamai State of the Internet Report, la velocità media di Internet negli Stati Uniti è di 18 Mbps.
E le varianti H.265?
Abbiamo esaminato attentamente le differenze tra H.264 e H.265, ma che dire degli altri termini associati a H.265? Diamo un'occhiata ad alcuni.
- H.265+: questo codec migliora la compensazione del movimento e il riferimento ai fotogrammi utilizzati in H.265, riducendo ulteriormente i bitrate. Nella maggior parte degli scenari con contenuti di sfondo relativamente fermi, H.265+ consente un risparmio di bitrate del 30% rispetto a H.265. Ci aspettiamo di saperne di più su questo codec in futuro.
- x265: dove H.265 è lo standard, x265 è il software che codifica secondo tale standard. È stato sviluppato dal Joint Collaborative Team su Video Coding (JCT-VC).
Riassumendo
Che si tratti di video per eventi, spot aziendali, spot pubblicitari o contenuti social, produrre contenuti il più efficienti possibile ha sempre senso. La maggior parte delle cose che creiamo finisce per essere trasmessa in streaming, pubblicata, condivisa o comunque inviata attraverso il World Wide Web. Se un progetto futuro non ha specifiche di distribuzione predefinite, date un'occhiata più da vicino all'H.265. Il vantaggio in bitrate potrebbe essere già di per sé convincente, ma i progressi generali e l'efficienza rispetto agli standard precedenti lo rendono un codec degno della nostra attenzione. Che si faccia il salto ora o tra sei mesi, vale la pena ricercare e conoscere le ultime tecnologie, quando utilizzarle e perché rappresentano la scelta migliore.
In poche parole
- Il nuovo gioco in città è H.265, e farà tutto ciò che ha fatto H.264, solo più piccolo, più veloce e migliore!
- H.264 è un codec video altamente efficiente, ma progressi come il video 4K rendono necessaria una migliore efficienza di streaming.
- Se non abbiamo ancora iniziato a usare H.265, è importante dare un'occhiata a cosa è, perché è migliore e quando usarlo.
Articolo di Russ Fairley per www.videomaker.com
