HV.265 ist auch als High Efficiency Video Coding (HVEC) und MPEG-H Part 2 bekannt und ist ein Videokompressionsstandard, der für die neuesten Generationen von hochauflösenden Videos entwickelt wurde. Es ist ein Nachfolger des weit verbreiteten H.264-Codecs (auch AVC oder MPEG-4 Part 10 genannt) und bietet einige wesentliche Verbesserungen gegenüber dem jetzt alternden Komprimierungsschema. H.265 wurde vom Joint Collaboration Team für Videocoding (JCT-VC) entwickelt, einer Gruppe von Videokodierungsexperten, die bereits 2010 mit der Arbeit am Komprimierungsstandard begonnen haben.

Warum ist H.265 besser als H.264?

Der H.265-Codec bietet einige wesentliche Verbesserungen gegenüber dem H.264-Codec, der zuerst in den trüben Tagen des Jahres 2003 entwickelt wurde. Es gibt weitaus mehr Verbesserungen, die wir hier abdecken können, aber dies sind die Highlights für die Verbraucher.

Bessere Komprimierung

H.265 bietet eine deutlich verbesserte Komprimierung gegenüber H.264. Der neuere Codec kann fast die doppelte Komprimierung seines Vorgängers erreichen. Mit H.265 würde ein Video mit der gleichen scheinbaren visuellen Qualität nur halb so viel Platz einnehmen. Alternativ könnte ein Video der gleichen Dateigröße und Bitrate deutlich besser aussehen. Ein Teil dieser Verbesserung kommt von einer erhöhten Makroblockgröße. H.264 ermöglicht nur 16 x 16-Pixel-Makroblöcke, die zu klein sind, um in Videos mit höherer Auflösung wirklich effizient zu sein. H.265 stellt 64 x 64-Pixel-Makroblöcke (jetzt Coding Tree Units oder CTUs genannt) bereit, die eine höhere Codierungseffizienz bei allen Auflösungen ermöglichen.

Verbesserte Intraframe-Bewegungsvorhersage

Die Videokomprimierung beruht auf der Vorhersage von Bewegungen zwischen Frames. Wenn sich an einem Pixel keine Änderung ergibt, kann ein Videocodec Speicherplatz sparen, indem er darauf verweist, anstatt ihn zu reproduzieren. Eine verbesserte Bewegungsvorhersage bedeutet also eine verbesserte Dateigröße und Komprimierungsqualität. Neben den verbesserten Kompressionsstandards in H.265 finden wir auch wesentliche Verbesserungen in der Bewegungsvorhersage und -kompensation.

Verbesserte Intraframe-Vorhersage

Die Videokomprimierung profitiert auch von der Analyse der "Bewegung" innerhalb einzelner Frames, wodurch einzelne Frames des Videos effizienter komprimiert werden können. Dies kann erreicht werden, indem im Wesentlichen Pixel mit einer mathematischen Funktion und nicht mit tatsächlichen Pixelwerten beschrieben werden. Die Funktion benötigt weniger Platz als Pixeldaten und verkleinert die Dateigröße. Der Codec muss jedoch eine ausreichend fortgeschrittene mathematische Funktion unterstützen, damit diese Technik wirklich nützlich ist. Die Intraframe-Vorhersagefunktion von H.265 ist viel detaillierter als die von H.264 und ermöglicht 33 Bewegungsrichtungen über die neun Richtungen von H.264.

Parallelverarbeitung

H.265 verwendet Kacheln und Slices, die unabhängig vom Rest eines Frames decodiert werden können. Dies bedeutet, dass der Decodierungsprozess auf mehrere parallele Prozessthreads aufgeteilt werden kann, wodurch effizientere Decodiermöglichkeiten bei Standard-Mehrkernprozessoren genutzt werden können. Bei höheren Videoauflösungen ist diese verbesserte Effizienz erforderlich, um Video mit einer hörbaren Geschwindigkeit auf der unteren Hardware zu decodieren.

Höhere maximale Bildgröße

Die Welt bekommt höhere Auflösung, und H.265 unterstützt das. Mit H.265 kann Video mit bis zu 8K UHD oder 8192 Pixel × 4320 Pixel codiert werden. Derzeit können nur eine Handvoll Kameras sogar 8K-Video produzieren, und nur sehr wenige Monitore können diese Art von Auflösung anzeigen. Aber genau wie HD der Standard von heute ist, können wir erwarten, dass 4K und schließlich 8K zu einer ähnlichen Bekanntheit werden.

Hardwareunterstützung

Der H.265-Codec wird speziell von der aktuellen Generation von Intel-Prozessoren unterstützt. Die Prozessorlinie von Kaby Lake enthält spezielle Befehlssätze zum Kodieren und Dekodieren von H.265-Video, wie auch zukünftige Generationen. Dies verleiht dem Codec im Vergleich zu anderen hochauflösenden Video-Codecs einen großen Vorteil hinsichtlich Geschwindigkeit und Konsistenz. Angesichts der Popularität und technischen Überlegenheit des H.264-Codec ist es nicht verwunderlich, dass Intel seine Hardware hinter seinen Nachfolger stellen würde.

Natürlich beschränkt dies nicht die Verwendung von H.265 auf Kaby-Lake-Prozessoren, aber es bedeutet, dass Computer, die Kaby-Lake-Chips verwenden, H.265-Video flüssiger wiedergeben. In Anbetracht des Rechenaufwands, der für die Kodierung und Dekodierung von hochauflösendem H.265-Video erforderlich ist, könnte dies einen großen Unterschied zwischen hardware- und softwaregestützten Implementierungen von H.265 bedeuten.

Fazit: Wo wird H.265 gefunden?

H.265 ist immer noch seltener als H.264, aber es gewinnt schnell Marktanteile. Apples neues iPhone- und iPad-Betriebssystem, iOS 11, speichert alle Videodateien in H.265. Die neueste Generation der MacBook Pros enthält die Kaby Lake-Hardware-Unterstützung für die Decodierung des Codecs. Das Videoformat wird auch in Apples tvOS- und Safari-Webbrowser zum Streamen von Videos verwendet.

Erst letzten Monat hat Microsoft eine kostenlose Erweiterung für Windows 10 veröffentlicht, die Unterstützung für die H.265-Videodekodierung bietet. Der 4K-Inhalt von Netflix wird mit dem H.265-Codec auf unterstützter Hardware gestreamt. YouTube dagegen verwendet H.265 nicht, sondern wählt stattdessen das konkurrierende VP9-Komprimierungsschema.

Aber mit der höheren Effizienz von H.265 werden wir wahrscheinlich sehen, dass der Codec in den kommenden Jahren den Markt dominieren wird.