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Apr 20, 2023

Guia para codificação e reprodução HEVC/H.265

Por anos, o H.264 tem sido o padrão de compressão de vídeo. Sempre que você

Por anos, o H.264 tem sido o padrão de compressão de vídeo. Sempre que você baixa um filme ou programa de TV, assiste a um Blu-ray, assiste a transmissões de HDTV ou transmite algo de vários sites e serviços, há uma boa chance de o fluxo de vídeo que você está assistindo ter sido codificado com H.264.

O H.264 é um ótimo padrão de compactação por vários motivos. Ele oferece uma qualidade muito boa em taxas de bits relativamente baixas e seu uso generalizado significa que ele é compatível com praticamente todos os dispositivos de reprodução de vídeo fabricados nos últimos cinco a dez anos. Também é muito versátil, não apenas permitindo a compactação de arquivos pequenos, mas também de alta qualidade e alta taxa de bits, adequados para uso em discos Blu-ray.

Embora o H.264 esteja fazendo um bom trabalho ao fornecer vídeos compactados aos usuários, existe um padrão melhor que oferece qualidade semelhante em tamanhos de arquivo ainda menores. O padrão é chamado HEVC, ou High Efficiency Video Codec, e apareceu pela primeira vez em 2013 como um verdadeiro sucessor do H.264. Por esse motivo, o HEVC também é conhecido como H.265 ou MPEG-H Parte 2.

A principal vantagem do HEVC sobre o H.264 é que ele oferece aproximadamente o dobro da taxa de compactação para a mesma qualidade. Isso significa que um arquivo de vídeo codificado com HEVC pode ocupar metade do espaço de seu equivalente H.264 sem alteração perceptível na qualidade ou a mesma quantidade de espaço com qualidade aprimorada. Parece muito bom, certo?

O HEVC é capaz de compactar arquivos em uma extensão maior do que antes, evoluindo para o padrão H.264. Em ambos os padrões, a predição compensada de movimento é usada para encontrar áreas redundantes em um único quadro ou nos quadros seguintes. Quando blocos redundantes de pixels são identificados, eles são codificados por referência a outra área no mesmo quadro ou nos quadros seguintes. Em H.264, esses blocos podem ter até 16x16 pixels de tamanho, mas grandes ganhos na compactação foram obtidos ao aumentar para 64x64 em HEVC.

Outras melhorias também ajudam o HEVC a atingir maiores níveis de compactação, incluindo melhor segmentação de tamanho de bloco variável, desbloqueio aprimorado e filtros de compensação de movimento, filtragem de deslocamento adaptável de amostra e melhor previsão e precisão do vetor de movimento. Essa página aqui do grupo x265 tem uma ótima explicação desses termos e como isso pode melhorar a eficiência do HEVC.

Como o HEVC é relativamente novo na cena, ele não é tão compatível com os dispositivos de reprodução existentes quanto o H.264. Muitos desses dispositivos têm hardware dedicado para decodificar fluxos H.264, enquanto o hardware equivalente para decodificar HEVC é significativamente menos comum. Isso não quer dizer que seja impossível decodificar HEVC nos dispositivos de hoje - a reprodução de software ainda é possível em uma ampla variedade de hardware e existem algumas soluções de decodificação de hardware - mas algo que pode reproduzir H.264 não é necessariamente compatível com HEVC.

Observação: Este recurso foi publicado originalmente em 16/02/2016. Nós o revisamos brevemente e o aprimoramos porque é tão relevante hoje quanto antes (se não mais, considerando o suporte 4K mais amplo de hoje). Parte da nossa iniciativa #ThrowbackThursday.

Aqui está um rápido resumo de hardware conhecido que inclui blocos de decodificação HEVC dedicados, que definitivamente suportam a reprodução HEVC eficiente:

Como você pode ver, a maioria dos hardwares de desktop lançados em 2015 e a maioria dos hardwares móveis a partir do final de 2014 suportam a reprodução HEVC dedicada. Os designers de hardware têm se concentrado mais em colocar os blocos de decodificação HEVC no hardware móvel primeiro, já que as CPUs desses produtos geralmente não são rápidas o suficiente para a decodificação de software. O suporte em hardware de desktop tem sido um pouco mais lento, pois a maioria das peças de classe de desktop são poderosas o suficiente para decodificar HEVC sem blocos de decodificação dedicados.

Se você possui um computador ou dispositivo que não inclui o hardware mencionado, isso não significa que você não poderá decodificar o HEVC. Os PCs, mesmo aqueles com CPUs de nível básico de vários anos atrás, não devem ter muitos problemas com o software para decodificar vídeos HEVC. Um dos meus HTPCs equipado com uma CPU Intel Celeron 'Ivy Bridge' de $ 50 de 2012 é mais do que capaz de decodificar HEVC, e até consegui uma reprodução suave em dispositivos Intel Bay Trail e Qualcomm Snapdragon 801 em algumas circunstâncias (embora em alta CPU utilização).