Che cos’è HEVC H.265? E perché è così importante per il 4K?

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Il 4K è la prossima grande novità delle TV, infatti i video 4K iniziano a spuntare ovunque. Ma il video 4K occupa un sacco di spazio, il che rende difficile il download e lo streaming con la migliore qualità possibile. Per fortuna, una tecnologia sta cambiando tutto questo, ed è nota come HEVC (High Efficiency Video Coding) o H.265.

Ci vorrà un po’ perché questa nuova tecnologia diventi onnipresente; i Blu-ray UHD 4K usano HEVC, VLC 3.0. Ma come funziona, e perché è così importante per i video 4K?

Lo standard attuale: AVC / H.264

Quando guardi un film in Blu-ray, un video di YouTube o un filmato da iTunes, non è identico al video raw originale che esce dalla sala di montaggio. Per adattare quel film su un disco Blu-ray o renderlo abbastanza piccolo da poter essere scaricato comodamente dal web, il film deve essere compresso.

L’Advanced Video Coding, noto anche come AVC o H.264, è lo standard migliore per la compressione video in uso diffuso, e ci sono alcuni metodi diversi che usa per cercare di ridurre le dimensioni del video.

Ad esempio, in un dato fotogramma, può cercare aree che sono per lo più dello stesso colore. Facciamo un esempio: supponiamo che il fotogramma sia composto da un’immagine contenente il cielo, gran parte del cielo è dello stesso colore blu, quindi l’algoritmo di compressione può dividere l’immagine in blocchi, chiamati “macroblocchi”, e dire “hey, invece di ricordare il colore di ciascuno pixel, possiamo solo dire che tutti questi blocchi lungo la parte superiore sono dello stesso colore blu”. È molto più efficiente della memorizzazione del colore di ogni singolo pixel, che riduce la dimensione del file del fotogramma finale. Nel video, questo è chiamato compressione intra-frame: compressione dei dati di un singolo frame.

Nel dettaglio:

Anche AVC utilizza la compressione tra fotogrammi, che esamina più fotogrammi e nota quali parti del fotogramma stanno cambiando e quali no.

Prendi come campione questo spezzone del film di Iron Man 2, noterai che lo sfondo è sempre uguale. Quindi, l’algoritmo di compressione dividerà il frame in quegli stessi blocchi di macroblocchi e dirà “sai cosa? Questi blocchi non cambiano per 100 fotogrammi, quindi mostriamoli di nuovo invece di memorizzare l’intera immagine 100 volte”. Ciò può ridurre drasticamente le dimensioni del file.

Questi sono solo due esempi troppo semplificati dei metodi usati da AVC / H.264, credo che tu ti sia fatto l’idea. Si tratta di rendere il file video più efficiente senza compromettere la qualità. (Naturalmente, qualsiasi video perderà la qualità se verrà compresso troppo, ma più queste tecniche sono intelligenti, più puoi comprimere un video senza subire grandi perdite di qualità).

HEVC / H.265 comprime i video in modo più efficiente, perfetto per i video 4K

La codifica video ad alta efficienza, nota anche come HEVC o H.265, è il prossimo passo di questa evoluzione. Sviluppa molte delle tecniche utilizzate in AVC / H.264 per rendere la compressione video ancora più efficiente.

Ad esempio, quando AVC esamina più fotogrammi, come quello di Iron Man proposto in precedenza, questi “blocchi” di macroblocchi possono avere forme e dimensioni diverse, fino a un massimo di 16 pixel per 16 pixel. Con HEVC, questi blocchi possono avere dimensioni fino a 64 × 64, molto più grandi di 16 × 16, il che significa che l’algoritmo può ricordare un minor numero di blocchi, riducendo così le dimensioni del video complessivo.

In sostanza HEVC può comprimere i video due volte tanto quanto AVC ottenendo lo stesso livello di qualità di quest’ultimo.

Questo è particolarmente importante per i video 4K, che occupano un’enorme quantità di spazio con AVC. HEVC rende i video 4K molto più facili da trasmettere, scaricare o copiare sul tuo disco rigido.

HEVC è lento senza l’accelerazione hardware

Essendo HEVC uno standard approvato dal 2013, quindi perché non lo usiamo già per tutti i video?

Questi algoritmi di compressione sono complessi: ci vuole un sacco di matematica per capirli al volo mentre un video è in riproduzione. Ci sono due modi principali in cui un computer può decodificare questo video: la decodifica del software, in cui utilizza la CPU del computer per eseguire la matematica o la decodifica hardware, in cui passa il carico sulla scheda grafica (o il chip grafico integrato sul tuo PROCESSORE). Una scheda grafica è molto più efficiente, purché abbia il supporto integrato per il codec del video che stai cercando di riprodurre.

Quindi, mentre molti PC e programmi possono tentare di riprodurre un video HEVC, potrebbe rallentare o essere molto lento senza decodifica hardware. Quindi, HEVC non sarà pienamente supportato a meno che tu non abbia una scheda grafica e un lettore video che supportano entrambi la decodifica hardware HEVC.

Componenti consigliati

 

Questo non è un problema per i dispositivi di riproduzione standalone: ​​i lettori Blu-ray 4K, incluso quello su Xbox One, sono tutti costruiti con HEVC incorporato. Ma quando si tratta di riprodurre video HEVC sul PC, le cose diventano più difficili. Il tuo computer avrà bisogno di uno dei seguenti componenti hardware per la decodifica hardware del video HEVC:

  • Intel Skylake di sesta generazione o CPU più recenti
  • AMD di sesta generazione o APU più recenti
  • Schede grafiche NVIDIA GeForce GTX 950, 960 o più recenti
  • AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano o schede grafiche più recenti

Dovrai inoltre utilizzare un sistema operativo e un lettore video che supporti non solo i video HEVC, ma anche la decodifica hardware HEVC, e questo è un po’ discutibile al momento. Molti giocatori stanno ancora aggiungendo il supporto per la decodifica hardware HEVC e, in alcuni casi, possono funzionare solo con determinati chip elencati sopra. Al momento della stesura di questo articolo, VLC 3.0, Kodi 17 e Plex Media Server 1.10 supportano qualsiasi forma di decodifica hardware HEVC, almeno per alcune schede. Tuttavia, potrebbe essere necessario abilitare l’accelerazione hardware nel lettore, per il corretto funzionamento.

Con il passare del tempo, più computer saranno in grado di gestire questo tipo di video, e più utenti lo supporteranno più ampiamente, proprio come fanno ora con AVC / H.264. Potrebbe essere necessario un po’ di tempo prima che diventi onnipresente, e fino ad allora, dovrai archiviare i tuoi video 4K in AVC / H.264 a dimensioni di file giganti (o comprimerli di più e perdere la qualità dell’immagine).

Autore del blog Digitalart. Programmatore con la passione per i computer, dolci e la cucina in generale. Ama cimentarsi in produzioni grafiche e scrivere articoli interessanti.

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