¿Qué es HEVC?Explicación de la codificación de video de alta eficiencia, H.265 y compresión 4K - CNET

2022-08-13 14:29:56 By : Ms. yajie zhang

Tu guía para un futuro mejorLa codificación de video de alta eficiencia (HEVC), también conocida como H.265, promete el doble de compresión posible con los mejores métodos de compresión de video de Blu-ray.Pero, ¿cómo funciona? ¿Es suficiente para obtener contenido 4K más atractivo?Geoffrey Morrison es escritor/fotógrafo de CNET, Forbes y The New York Times.También es editor general de The Wirecutter.Ha escrito para la revista Sound&Vision, la revista Home Theater y fue editor en jefe de la revista Home Entertainment.Está capacitado en NIST e ISF, y tiene un título en Televisión/Radio de Ithaca College.Su novela superventas, Undersea, y su secuela, Undersea Atrophia, están disponibles en rústica y como libro electrónico en Amazon.Pasa la mayor parte del año como un nómada digital, viviendo y trabajando mientras viaja por el mundo.Puedes seguir sus viajes en BaldNomad.com.Me gustaría llamarlo H.265, porque suena genial, pero su nombre completo es Codificación de video de alta eficiencia (HEVC).Es el nuevo sucesor de Advanced Video Coding (AVC), también conocido como H.264, que es uno de los esquemas de compresión utilizados por Blu-ray.La idea de HEVC es ofrecer el mismo nivel de calidad de imagen que AVC, pero con una mejor compresión, por lo que hay menos datos con los que lidiar.Esto es clave si queremos transmisiones 4K/Ultra HD (incluyendo satélite), Blu-rays 4K y más.Pero, ¿es suficiente y, de hecho, cómo funciona?La cantidad de datos sin procesar que salen de la parte posterior de una cámara HD profesional es enorme.No hay forma de transportarlo convenientemente a su hogar.En cambio, el video se comprime para reducir la cantidad de datos a una forma más manejable.Hay muchas maneras de hacer esto, una de las más fáciles es reducir la calidad.En algunos casos esto está bien.Piensa en tu video promedio de YouTube.No es genial, ¿verdad?A menudo, eso se debe a que el video está muy comprimido (ya sea antes o durante la carga).Una compresión fuerte puede mantener la resolución técnicamente igual, pero la imagen puede parecer más suave, ruidosa o tener extraños artefactos que distraen (como los que se ven a la derecha).Pero esa no es una gran idea si el objetivo es preservar la intención de un director o mostrar su nuevo OLED de 77 pulgadas.Entonces, la otra opción es usar una mejor compresión.En este caso, básicamente puede pensar en una compresión "mejor" como una compresión "más inteligente".Por lo tanto, es tomar el mismo original (el video) y encontrar mejores formas de reducir la cantidad de datos, sin sacrificar la calidad.Cada pocos años, la potencia de procesamiento de los equipos ha mejorado lo suficiente como para permitir el uso de algoritmos de compresión más intensivos en el procesador y comprimir aún más los datos sin empeorar la imagen.Esta distinción entre "más" compresión y "mejor" compresión es importante, ya que en realidad los términos no son intercambiables en este contexto.Puede disminuir la cantidad de datos necesarios para una señal, ya sea aumentando la compresión y haciendo que la imagen sea fea (solo "más" compresión), o utilizando una técnica de compresión más eficiente (compresión "mejor").Déjame ponerlo de esta manera.Digamos que tienes un bushel de manzanas.Tienes que meter 100 manzanas dentro.Puede hacerlo con más compresión (reduciendo las manzanas a salsa), o con una mejor compresión (encontrando una mejor manera de hacer que todas encajen, pero conservando su manzana).Más compresión: compota de manzana Mejor compresión: más manzanas, mismo espacioComo puede ver en este delicioso ejemplo, "más" compresión es fácil (SMUSH) mientras que "mejor" compresión requiere más pensamiento y/o mejor tecnología.Tan intensivo en datos como lo es HD, 4K es aún peor.Mientras que la mayoría de nosotros nos estábamos acostumbrando a la idea de las ventajas de H.264 sobre MPEG-2 en Blu-ray, el Motion Picture Experts Group y el Sector de Normalización de Telecomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T) ya estaban comenzando a trabajar en el próximo generación de compresión de video, con la mirada puesta en el futuro.No queriendo perder el tiempo con pequeñas mejoras incrementales, cada vez que se introduce un nuevo estándar de compresión, tiene que ser un cambio considerable.Con cada salto, la regla general es la mitad de la tasa de bits para la misma calidad (o mayor calidad a la misma tasa de bits).¿Como hace esto?En gran parte, ampliando cómo funciona AVC (y otras técnicas de compresión anteriores).Primero, mira varios marcos para ver qué no cambia.En la mayoría de las escenas de un programa de televisión o una película, la gran mayoría del cuadro no cambia mucho.Piensa en una escena con alguien hablando.El tiro es principalmente su cabeza.El fondo no va a cambiar mucho durante muchos fotogramas.De hecho, la mayoría de los píxeles que representan su rostro probablemente no cambiarán mucho (aparte de sus labios, por supuesto).Entonces, en lugar de codificar cada píxel de cada cuadro, se codifica un cuadro inicial, y luego solo se codifica lo que cambia (básicamente).HEVC luego expande el tamaño del área que se analiza para estos cambios.Esencialmente, "bloques" más grandes y más pequeños, lo que ofrece una eficiencia adicional.¿Alguna vez has visto bloques en tu imagen, cuando la imagen sale mal?Estos pueden ser más grandes, más pequeños y con formas diferentes con HEVC que con los métodos de compresión anteriores.Se descubrió que los bloques más grandes, por ejemplo, eran más eficientes.A la izquierda está el macrobloqueo realizado por AVC/H.264.Como puede ver a la derecha, hay mucha más flexibilidad, sin mencionar los tamaños más grandes, para que funcione el codificador HEVC/H.265.Luego se mejoraron otras cosas, como la compensación de movimiento, la predicción espacial, etc.Todas estas cosas se habrían hecho con AVC o incluso antes, pero requería más poder de procesamiento de lo que era económicamente factible en ese momento.Durante la fase de desarrollo, el algoritmo de compresión se prueba objetivamente, por su eficiencia de número bruto, pero también subjetivamente, por profesionales de video que comparan diferentes métodos y cantidades de compresión en una prueba "ciega", donde no saben qué método es cuál.El elemento humano es crucial.El hecho de que una computadora diga que un nivel de compresión es mejor que otro no significa que se vea mejor que otro.Debido a que H.265 es mucho más intensivo en el procesador, no espere una simple actualización de firmware para que su equipo lo decodifique.De hecho, eso es parte del problema.Necesita un decodificador de hardware en alguna parte.Si su nuevo transmisor de medios, decodificador de cable o reproductor de BD lo tiene, estará listo (suponiendo que también tenga HDMI 2.0 para que pueda obtener 2160p/60 y no solo 2160p/30).¿Podría una PC de alta gama decodificarlo a través del software?Quizás.¿Podría Xbox One o PS4?No es probable.A todo el mundo le encanta su consola favorita, pero recuerda que el hardware de esta generación es equivalente a una PC bastante normal.Sí, hay MUCHOS acrónimos y abreviaturas aquí.La comida para llevar, HEVC mejora en AVC de muchas maneras.Si desea sumergirse en la tecnología, la página Wiki se lee como un documento técnico.Bueno, técnicamente sí, pero con una gran advertencia.Al igual que AVC (y otros estándares de compresión) anteriores, H.265 es ajustable, según el ancho de banda necesario.¿Quieres 4K a través de una conexión a Internet mediocre?No hay problema;suba el "dial" (¿recuerda la compota de manzana?).¿Quieres la mejor calidad de imagen?No hay problema;gire el dial hacia el otro lado.Si bien este arreglo ofrece flexibilidad, también significa que "4K" y "UHD" no garantizarán necesariamente una mejor calidad de imagen más que "1080p" o "HD" en la actualidad.Una señal 4K altamente comprimida podría, en muchos sentidos, verse peor que una señal HD menos comprimida.En otras palabras, la transmisión 4K puede verse peor que el Blu-ray actual de 1080p, según la cantidad de compresión que se use.Con Netflix ahora transmitiendo a 15,6 Mbps, las indicaciones iniciales hablan de que el Blu-ray de 1080p parece "más limpio", lo que confirma algunas predicciones de los expertos.¿La razón probable?El Blu-ray de 1080p tiene mucho más ancho de banda para dedicar al video que la transmisión en línea, lo que compensa con creces el antiguo esquema de compresión de los discos.Y mientras que la velocidad de procesamiento en todos los dispositivos sigue la Ley de Moore, el ancho de banda de Internet no lo hace.Claro que hay focos de verdaderas conexiones de alta velocidad, pero muchas personas luchan por obtener una señal HD de transmisión decente.Con el terreno inestable que Net Neutrality tiene en los EE. UU., el futuro de la transmisión 4K decente y barata para las masas sigue nublado.Si bien la mayoría de los beneficios potenciales de HEVC se centran en 4K, su mejor compresión también brinda beneficios para HD.Un ancho de banda más bajo con HD significa que más personas pueden obtener HD.Las personas en los palos con conexiones demasiado lentas para el HD actual podrían obtener HD codificado en HEVC.Si paga por megabyte (móvil o en casa), las tasas de bits más bajas también significan una visualización HD más económica.Comience a buscar HEVC (o H.265) como elemento de línea en televisores, reproductores de Blu-ray y otros reproductores multimedia en el futuro.Casi todos los televisores 4K de 2014 de las principales marcas incluyen el decodificador de hardware necesario, aunque los televisores 4K de 2013 no.También habrá más transmisores como el Sony FMP-X10 que incluyen el hardware necesario.Hubo muchas quejas durante la transición a H.264/AVC con la llegada de Blu-ray, ahora es un hecho.Lo mismo ocurrirá con HEVC, eventualmente.Las tasas de datos más bajas, manteniendo la calidad, son buenas para todos.Un agradecimiento especial a Rich Nelson de Broadcom por su ayuda con algunos antecedentes para este artículo (y el gráfico).¿Tienes alguna pregunta para Geoff?En primer lugar, consulte todos los demás artículos que ha escrito sobre temas como por qué todos los cables HDMI son iguales, LED LCD frente a plasma, 3D activo frente a pasivo, y más.¿Todavía tienes una pregunta?¡Envíale un correo electrónico!No le dirá qué televisor comprar, pero podría usar su carta en un artículo futuro.También puede enviarle un mensaje en Twitter @TechWriterGeoff o Google+.