High Efficiency Video Coding (HEVC, označováno také H.265 nebo MPEG-H část 2) je standard formátu kódování videa schválený v roce 2013. Je součástí sady standardů MPEG-H. Formát H.265 snižuje datový tok (deklarováno na polovinu) při zachování porovnatelné obrazové kvality v porovnání se svým předchůdcem H.264. Konkuruje standardům komprese videa jako jsou VP9, Daala a AV1. Umožňuje nastavení od 320 X 240 pixelů (QVGA) až do UHDV/UHDTV (Ultra High Definition Video and Television), které umožňuje rozlišení 8K (8192×4320p). Za vývojem HEVC/H.265 stojí ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) a ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG).
Mezi aplikace používající tento standard patří přenos televizních programů s ultra vysokým rozlišením, spotřební elektronika (přehrávače Blu-ray disků s rozlišením 4K, videokamery) a různé streamovací služby.
V České republice se formát používá v digitálním televizním vysílání DVB-T2.
Vývoj 25. 1. 2013: Schválení standardu ITU-T H.265 (ISO/IEC 23008-2) 2011: Vydán balík HEVC Test Model Reference Software 1.0 2010: Schváleno na společných jednáních 27 společných návrhů k novému standardu. 2004: ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) se začíná věnovat studii na téma nového standardu komprese videa, nebo vylepšení H.264
Společnosti HP a Dell v roce 2025 deaktivovaly podporu standardu HEVC u některých svých notebooků, přestože procesory mají vestavěné dekódovací funkce. Rozhodnutí bylo z důvodu rostoucích nákladů na licenční poplatky HEVC. Společnosti doporučily uživatelům použití softwaru třetích stran.
Licence Za patentová práva se soukromým firmám platí poplatek až 2,6 USD za zařízení a 0,5 % z příjmů. Je však přijímán jako mezinárodní standard namísto například formátů VP9 či AV1, které nejsou zatíženy patenty.http://www.huffingtonpost.com/dan-rayburn/new-patent-pool-wants-05-_b_7851618.html - New Patent Pool Wants 0.5% Of Gross Revenue From Apple, Facebook & Others Over Higher Quality Video
Vlastnosti HEVC
Rozdělení na jednotky Každý snímek je rozdělen na jednotky kódovacího stromu, coding tree units (CTU), jedná se o základní jednotku HEVC procesu. CTU může být dále rozděleno na kódovací jednotky, coding units (CU).
Predikce Predikci můžeme rozdělit na intra predikci a inter predikci. Rozhodnutí, jakou z těchto predikcí použít je rozhodnuto na úrovni CU. Když jsou CU v intra módu tak jsou predikovány ze sousedních pixelů ve stejném řezu. Řezy můžeme rozdělit na I, P nebo B. V řezu I je používaná jen intra predikce pro CU. V P a B řezech může být CU jak v intra módu, tak v inter módu.
Intra snímek (I snímek) – je kódován bez ostatních snímků
Inter snímek ( P, B snímky)
P – snímek je predikován za použití předešlého snímku
B – snímek je predikován za použití předešlého i následujícího snímku
Kompenzace pohybu Kompenzace pohybu je proces, který předpovídá pohyb tělesa, které se pohybuje mezi snímky za použití pohybových vektorů. Tento proces je zásadní při odstraňování redundance.
Transformace Zbylá data, rozdíl mezi predikovaným a počátečním snímkem, která zůstala po predikci jsou transformována za pomocí diskrétní kosinové transformace nebo diskrétní sinové transformace.
Kvantizace Proces kvantizace je hlavním zdrojem ztráty informací při procesu ztrátové komprese videa. Data, která byla v předešlém kroku transformována jsou následně kvantizována.
Entropické kódování Všechny elementy jsou zakódovány za použití kontextově adaptivního binárního aritmetického kódování (CABAC) nebo kontextově adaptivního kódování s variabilní délkou (CALVC)
CABAC – Týká se metody kódování entropie pro samotné binární datové toky během kódování videa
CALVC – Týká se metody adaptivního nastavování parametru smyčkového filtru pro lepší zpracování a potlačení artefaktů ve videu po kódování.
Loop filtr Loop filtry slouží k odstranění artefaktů a zlepšení vizuální kvality.
Existují dva hlavní typy loop filtrů v HEVC:
Deblocking filtr – Tento filtr slouží k redukci blokových artefaktů, které mohou vzniknout při kompresi videa.
Sample Adaptive Offset – Pomáhá odstranit artefakty jako jsou hrany a nerovnoměrné rozložení jasu, čímž přispívá k celkové kvalitě obrazu.
Paralelní nástroje
Slice (řezy) Část snímku, která může být dekódována samostatně od ostatních řezů obrazu. Může se jednat o celý snímek nebo jen jeho část.
Tiles (dlaždice) Rozděluje obraz na obdélníkové skupiny CTU.
Termín tiles odkazuje na techniku používanou pro paralelní zpracování během kódování videa. Spočívá v rozdělení snímku na menší obdélníkové oblasti nazývané dlaždice (tiles), které lze zpracovávat nezávisle. Díky tomuto lze zlepšit účinnost kódování tím, že nám umožní současné zpracování více dlaždic.
Profily, úrovně a řady HEVC má 27 profilů, 13 úrovní (1 – 6,2) a 2 řady (Main a High)
Profily Profily odkazují na soubory specifikací a omezení, která určují jakým způsobem může být video kódováno pomocí HEVC.
Úrovně Termín úroveň odkazuje na sadu specifikací které určují maximální hodnoty pro různé parametry, jako jsou rozlišení obrazu, snímková frekvence a další, které jsou součástí kódování videa pomocí HEVC. Úroveň také slouží k definování limitů a omezení pro konkrétní zařízení nebo aplikace, které mají podporovat daný standard.
Řady
Main – Základní řada, která pokrývá širokou škálu aplikací, podporuje běžná rozlišení videa a hloubky bitů. High – Přináší další schopnosti, zejména co se týče podpory vyšších hloubek bitů a chromatických formátů. Tato řada je navržena pro aplikace, které vyžadují pokročilejší kvalitu videa, například profesionální video produkci nebo distribuci.
Odkazy
Reference
Související články Ultra High Definition Television – formáty digitálního videa s rozlišením 4K, 8K x265 – otevřená implementace H.265/HEVC H.264 – předchůdce H.265 H.266 – kodek, který by se měl stát nástupcem H.265/HEVC AV1 – nový konkurenční otevřený formát kódování videa VP9 – starší konkurenční video formát
Externí odkazy
Přichází supervideo H.265 HEVC, Živě.cz, 29. 1. 2013 Nástupce H.264? HEVC alias "H.265" na cestě, DIIT.cz, 4. 2. 2011 Nový kodek H.265 pro podporu 4K videa schválen, CDR.cz, 29. 1. 2013 ITU schválilo H.265 – HD video pro mobily s menší zátěží sítě? Možná., Dotekománie.cz, 27. 1. 2013
Kategorie:MPEG Kategorie:Kompresní videoformáty Kategorie:ITU-T doporučení