วิดีโอ HEVC H.265 คืออะไรและเหตุใดจึงสำคัญสำหรับภาพยนตร์ 4K

4K เป็นสิ่งสำคัญอันดับต่อไปในทีวีและวิดีโอ 4K ก็เริ่มปรากฏขึ้นทุกที่ แต่วิดีโอ 4K ใช้พื้นที่มากทำให้ดาวน์โหลดและสตรีมด้วยคุณภาพที่ดีที่สุดได้ยาก โชคดีที่เทคโนโลยีหนึ่งกำลังเปลี่ยนแปลงไปและเรียกว่า High Efficiency Video Coding (HEVC) หรือ H.265

ต้องใช้เวลาสักพักกว่าที่เทคโนโลยีใหม่นี้จะแพร่หลาย แต่ก็เกิดขึ้น - 4K UHD Blu-ray ใช้ HEVC, VLC 3.0 ทำให้วิดีโอ HEVC และ 4K สามารถรับชมได้มากขึ้นบนพีซีของคุณและ iPhone ยังสามารถบันทึกวิดีโอที่บันทึกไว้ใน HEVC เพื่อประหยัดพื้นที่จัดเก็บ พื้นที่ แต่มันทำงานอย่างไรและทำไมวิดีโอ 4K จึงสำคัญ

มาตรฐานปัจจุบัน: AVC / H.264

เมื่อคุณดูดิสก์ Blu-ray วิดีโอ YouTube หรือภาพยนตร์จาก iTunes จะไม่เหมือนกับวิดีโอดิบต้นฉบับที่มาจากห้องตัดต่อ เพื่อให้พอดีกับหนังที่เกี่ยวกับ Blu-ray Disc หรือทำให้มันพอขนาดเล็กเพื่อความสะดวกสบายดาวน์โหลดได้จากเว็บภาพยนตร์จะต้องมีการบีบอัด

การเข้ารหัสวิดีโอขั้นสูงหรือที่เรียกว่า AVC หรือ H.264 เป็นมาตรฐานที่ดีที่สุดสำหรับการบีบอัดวิดีโอในการใช้งานอย่างแพร่หลายและมีวิธีการต่างๆที่ใช้ในการพยายามลดขนาดไฟล์วิดีโอของคุณ

ตัวอย่างเช่นในกรอบใด ๆ ก็สามารถมองหาพื้นที่ที่มีสีเดียวกันเป็นส่วนใหญ่ ใช้กรอบภาพนิ่งของฉันและลูกชายของฉันท้องฟ้าส่วนใหญ่เป็นสีฟ้าสีเดียวกันดังนั้นอัลกอริทึมการบีบอัดจึงสามารถแบ่งภาพออกเป็นชิ้น ๆ เรียกว่า "มาโครบล็อก" และพูดว่า "เดี๋ยวก่อนแทนที่จะจำสีของแต่ละภาพ พิกเซลเราสามารถพูดได้ว่าชิ้นส่วนเหล่านี้ทั้งหมดที่ด้านบนเป็นสีน้ำเงินสีเดียวกัน” มีประสิทธิภาพมากกว่าการจัดเก็บสีของแต่ละพิกเซลซึ่งจะช่วยลดขนาดไฟล์ของเฟรมสุดท้าย ในวิดีโอเรียกว่า  การบีบอัดภายในเฟรมซึ่งเป็นการบีบอัดข้อมูลของแต่ละเฟรม

AVC ยังใช้การบีบอัดระหว่างเฟรมซึ่งจะดูหลาย ๆ เฟรมและจดบันทึกว่าส่วนใดของเฟรมกำลังเปลี่ยนแปลง - และส่วนใดไม่ ใช้ยิงจากกัปตันอเมริกา: สงครามกลางเมืองพื้นหลังไม่เปลี่ยนแปลงมากนักความแตกต่างระหว่างเฟรมส่วนใหญ่อยู่ที่ใบหน้าและร่างกายของ Iron Man ดังนั้นอัลกอริธึมการบีบอัดสามารถแบ่งเฟรมออกเป็นชิ้นส่วนมาโครบล็อกเดียวกันและพูดว่า "คุณรู้อะไรไหม? ชิ้นส่วนเหล่านี้ไม่เปลี่ยนแปลงสำหรับ 100 เฟรมดังนั้นเรามาแสดงอีกครั้งแทนที่จะจัดเก็บภาพทั้งหมด 100 ครั้ง " ซึ่งสามารถลดขนาดไฟล์ได้อย่างมาก

นี่เป็นเพียงสองตัวอย่างที่ง่ายเกินไปของวิธีการที่ AVC / H.264 ใช้ แต่คุณจะเข้าใจ ทั้งหมดนี้คือการทำให้ไฟล์วิดีโอมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยไม่ทำให้คุณภาพลดลง (แน่นอนว่าวิดีโอใด ๆ จะสูญเสียคุณภาพหากคุณบีบอัดมากเกินไป แต่ยิ่งมีเทคนิคที่ชาญฉลาดมากเท่าไหร่คุณก็ยิ่งบีบอัดวิดีโอได้มากขึ้นเท่านั้นก่อนที่จะไปถึงจุดนั้น)

HEVC / H.265 บีบอัดวิดีโออย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นสมบูรณ์แบบสำหรับวิดีโอ 4K

การเข้ารหัสวิดีโอประสิทธิภาพสูงหรือที่เรียกว่า HEVC หรือ H.265 เป็นก้าวต่อไปของวิวัฒนาการนี้ สร้างเทคนิคมากมายที่ใช้ใน AVC / H.264 เพื่อให้การบีบอัดวิดีโอมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

ตัวอย่างเช่นเมื่อ AVC ดูการเปลี่ยนแปลงหลาย ๆ เฟรมเช่นตัวอย่างCaptain Americaด้านบน "ชิ้น" มาโครบล็อกเหล่านั้นอาจมีรูปร่างและขนาดต่างกันได้ไม่เกิน 16 พิกเซลคูณ 16 พิกเซล ด้วย HEVC ชิ้นส่วนเหล่านี้อาจมีขนาดได้ถึง 64 × 64 - ใหญ่กว่า 16 × 16 มากซึ่งหมายความว่าอัลกอริทึมสามารถจำชิ้นส่วนได้น้อยลงจึงทำให้ขนาดของวิดีโอโดยรวมลดลง

คุณสามารถดูคำอธิบายทางเทคนิคเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคนิคนี้ได้ในวิดีโอที่ยอดเยี่ยมนี้จาก HandyAndy Tech Tips:

อีกครั้งมีสิ่งอื่น ๆ เกิดขึ้นใน HEVC แต่นั่นเป็นการปรับปรุงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งและเมื่อพูดและทำเสร็จแล้ว HEVC สามารถบีบอัดวิดีโอได้มากกว่า AVC ถึงสองเท่าในระดับคุณภาพเดียวกัน นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวิดีโอ 4K ซึ่งใช้พื้นที่จำนวนมากกับ AVC HEVC ทำให้วิดีโอ 4K สตรีมดาวน์โหลดหรือริปลงฮาร์ดไดรฟ์ได้ง่ายขึ้นมาก

การจับ: HEVC ทำงานช้าโดยไม่ต้องเร่งการถอดรหัสด้วยฮาร์ดแวร์

HEVC เป็นมาตรฐานที่ได้รับการรับรองตั้งแต่ปี 2013 แล้วทำไมเราไม่ใช้มันกับวิดีโอทั้งหมดล่ะ

ที่เกี่ยวข้อง: วิธีทำให้ VLC ใช้แบตเตอรี่น้อยลงโดยเปิดใช้งานการเร่งฮาร์ดแวร์

อัลกอริธึมการบีบอัดเหล่านี้มีความซับซ้อนต้องใช้คณิตศาสตร์จำนวนมากในการคิดออกทันทีขณะที่วิดีโอกำลังเล่น มีสองวิธีหลักที่คอมพิวเตอร์สามารถถอดรหัสวิดีโอนี้ ได้แก่ การถอดรหัสซอฟต์แวร์ซึ่งใช้ CPU ของคอมพิวเตอร์ของคุณในการคำนวณทางคณิตศาสตร์หรือการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ซึ่งจะส่งโหลดไปยังการ์ดแสดงผลของคุณ (หรือชิปกราฟิกในตัวของคุณ CPU) การ์ดแสดงผลมีประสิทธิภาพสูงกว่ามากตราบใดที่มีการรองรับตัวแปลงสัญญาณในตัวของวิดีโอที่คุณพยายามเล่น

ดังนั้นในขณะที่พีซีและโปรแกรมจำนวนมากสามารถพยายามเล่นวิดีโอ HEVC ได้ แต่อาจทำงานติดอ่างหรือช้ามากโดยไม่ต้องถอดรหัสฮาร์ดแวร์ ดังนั้น HEVC จะไม่ช่วยอะไรคุณได้มากนักเว้นแต่คุณจะมีการ์ดแสดงผลและเครื่องเล่นวิดีโอที่รองรับการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ HEVC

นี่ไม่ใช่ปัญหาสำหรับอุปกรณ์เล่นแบบสแตนด์อโลนเครื่องเล่น Blu-ray 4K รวมถึงเครื่องเล่นใน Xbox One ล้วนสร้างขึ้นโดยคำนึงถึง HEVC แต่เมื่อพูดถึงการเล่นวิดีโอ HEVC บนพีซีของคุณสิ่งต่างๆจะยากขึ้น คอมพิวเตอร์ของคุณจะต้องมีฮาร์ดแวร์ชิ้นใดชิ้นหนึ่งต่อไปนี้เพื่อที่จะถอดรหัสวิดีโอ HEVC ของฮาร์ดแวร์:

• ซีพียู Intel "Skylake" รุ่นที่ 6 หรือใหม่กว่า
• AMD รุ่นที่ 6“ Carizzo” หรือ APU ที่ใหม่กว่า
• การ์ดแสดงผล NVIDIA GeForce GTX 950, 960 หรือใหม่กว่า
• AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano หรือการ์ดแสดงผลรุ่นใหม่กว่า

คุณจะต้องใช้ระบบปฏิบัติการและเครื่องเล่นวิดีโอที่รองรับไม่เพียงแค่วิดีโอ HEVC เท่านั้น แต่ยังมีการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ HEVC ด้วยซึ่งในตอนนี้ก็ยังไม่เพียงพอ ผู้เล่นหลายคนยังคงเพิ่มการรองรับสำหรับการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ HEVC และในบางกรณีอาจใช้งานได้กับชิปบางตัวจากรายการด้านบนเท่านั้น ในขณะที่เขียนนี้ VLC 3.0, Kodi 17 และ Plex Media Server 1.10 ทั้งหมดรองรับการถอดรหัสฮาร์ดแวร์ HEVC บางรูปแบบอย่างน้อยสำหรับการ์ดบางประเภท คุณอาจต้องเปิดใช้งานการเร่งฮาร์ดแวร์ในเครื่องเล่นที่คุณเลือกเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง

เมื่อเวลาผ่านไปคอมพิวเตอร์จำนวนมากขึ้นจะสามารถจัดการวิดีโอประเภทนี้ได้และผู้เล่นจำนวนมากขึ้นก็จะรองรับวิดีโอนี้ได้กว้างขวางขึ้นเช่นเดียวกับที่ทำกับ AVC / H.264 ในตอนนี้ อาจใช้เวลาสักครู่กว่าจะแพร่หลายและถึงเวลานั้นคุณจะต้องจัดเก็บวิดีโอ 4K ของคุณในรูปแบบ AVC / H.264 ในขนาดไฟล์ขนาดยักษ์ (หรือบีบอัดมากขึ้นและสูญเสียคุณภาพของภาพ) แต่ยิ่งรองรับ HEVC / H.265 มากเท่าไหร่วิดีโอก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น

เครดิตรูปภาพ: alphaspirit / Shutterstock.com