Ook wel bekend als High Efficiency Video Coding (HVEC) en MPEG-H Part 2, H.265 is een videocompressiestandaard die is ontworpen voor de nieuwste generaties video met hoge resolutie. Het is een opvolger van de veelgebruikte H.264-codec (ook wel AVC of MPEG-4 Part 10 genoemd) en biedt enkele belangrijke verbeteringen ten opzichte van het nu verouderende compressieschema. H.265 is ontwikkeld door het Joint Collaborative Team op Video Coding (JCT-VC), een groep video-coderingsexperts die in 2010 aan de compressiestandaard begon te werken.

Waarom is H.265 beter dan H.264?

De H.265-codec biedt enkele belangrijke verbeteringen ten opzichte van de H.264-codec, die voor het eerst werd ontwikkeld in de wazige dagen van 2003. Er zijn veel meer verbeteringen die we hier kunnen bespreken, maar dit zijn de hoogtepunten voor consumenten.

Betere compressie

H.265 biedt een enorm verbeterde compressie ten opzichte van H.264. De nieuwere codec kan bijna de dubbele compressie van zijn voorganger bereiken. Met H.265 zou een video van dezelfde schijnbare visuele kwaliteit maar half zoveel ruimte in beslag nemen. Als alternatief kan een video met dezelfde bestandsgrootte en bitsnelheid er aanzienlijk beter uitzien. Een deel van deze verbetering komt van een verhoogde macroblokgrootte. H.264 maakt slechts 16 x 16 pixel-macroblokken mogelijk die te klein zijn om echt efficiënt te zijn in video met hogere resolutie. H.265 biedt macroblokblokken van 64 x 64 pixels (nu codeerboomeenheden of CTU's genoemd), wat een grotere coderingsefficiëntie bij alle resoluties mogelijk maakt.

Verbeterde intraframe bewegingsvoorspelling

Videocompressie is afhankelijk van het voorspellen van de beweging tussen frames. Wanneer een pixel niet verandert, kan een videocodec ruimte besparen door ernaar te verwijzen in plaats van deze te reproduceren. Dus een verbeterde bewegingsvoorspelling betekent een verbeterde bestandsgrootte en compressiekwaliteit. Naast de verbeterde compressiestandaarden in H.265, vinden we ook belangrijke verbeteringen in bewegingsvoorspelling en compensatie.

Verbeterde intraframe-voorspelling

Videocompressie profiteert ook van het analyseren van "beweging" binnen afzonderlijke frames, waardoor afzonderlijke videoframes efficiënter kunnen worden gecomprimeerd. Dit kan worden bereikt door pixels met een wiskundige functie in wezen te beschrijven in plaats van werkelijke pixelwaarden. De functie neemt minder ruimte in beslag dan pixeldata, waardoor de bestandsgrootte kleiner wordt. De codec moet echter een voldoende geavanceerde wiskundige functie ondersteunen om deze techniek echt bruikbaar te maken. De intraframe-voorspellingsfunctie van H.265 is veel gedetailleerder dan H.264's, waardoor 33 bewegingsrichtingen mogelijk zijn in de negen richtingen van H.264.

Parallelle verwerking

H.265 gebruikt tegels en segmenten die onafhankelijk van de rest van een frame kunnen worden gedecodeerd. Dit betekent dat het decoderingsproces kan worden opgesplitst over meerdere parallelle proces-threads, waarbij wordt geprofiteerd van efficiëntere decoderingsmogelijkheden op nu standaard multi-core processors. Met videoresoluties die hoger worden, is dit soort verbeterde efficiëntie nodig om video in een leesbaar tempo te decoderen op hardware van het lagere niveau.

Hogere maximale framegrootte

De wereld krijgt hogere-res, en H.265 ondersteunt dat. Met H.265 kan video worden gecodeerd met maximaal 8K UHD of 8192 pixels × 4320 pixels. Op dit moment kunnen slechts een handvol camera's zelfs 8K-video produceren en maar heel weinig monitoren kunnen dat soort resolutie weergeven. Maar net zoals HD de standaard van vandaag is, kunnen we verwachten dat 4K en uiteindelijk 8K uiteindelijk op dezelfde bekendheid zullen uitkomen.

Hardware-ondersteuning

De H.265-codec wordt specifiek ondersteund door de huidige generatie Intel-processors. De Kaby Lake-processors bevatten speciale instructiesets voor het coderen en decoderen van H.265-video, net als toekomstige generaties. Dit geeft de codec een groot voordeel ten opzichte van snelheid en consistentie in vergelijking met andere video-codecs met hoge resolutie. Gezien de populariteit en technische superioriteit van de H.264-codec, is het niet verrassend dat Intel ervoor zou kiezen hun hardware mogelijk achter de opvolger te gooien.

Uiteraard beperkt dit het gebruik van H.265 niet tot Kaby Lake-processors, maar het betekent wel dat computers die Kaby Lake-chips gebruiken, H.265-video vloeiender zullen afspelen. En rekening houdend met de computationele overhead die vereist is voor het coderen en decoderen van H.265-video met hoge resolutie is aanzienlijk, dit zou een groot verschil kunnen betekenen tussen hardware- en software-ondersteunde implementaties van H.265.

Conclusie: waar is H.265 gevonden?

H.265 is nog minder gebruikelijk dan H.264, maar het wint snel marktaandeel. Het nieuwe iPhone- en iPad-besturingssysteem van Apple, iOS 11, slaat alle videobestanden op in H.265. De nieuwste generatie MacBook Pro's omvat de hardwareondersteuning van Kaby Lake voor het decoderen van de codec. Het videoformaat wordt ook gebruikt in de tvOS- en Safari-webbrowser van Apple voor het streamen van video.

Vorige maand heeft Microsoft een gratis extensie voor Windows 10 uitgebracht die ondersteuning biedt voor H.265-videodecodering. Netflix 4K-inhoud wordt gestreamd met de H.265-codec op ondersteunde hardware. YouTube gebruikt daarentegen geen H.265, maar kiest voor hun concurrerende VP9-compressieschema.

Maar met de grotere efficiëntie van H.265 zullen we waarschijnlijk zien dat codec de markt de komende jaren domineert.