Còn được gọi là Mã hóa Video hiệu quả cao (HVEC) và MPEG-H Phần 2, H.265 là một tiêu chuẩn nén video được thiết kế cho các thế hệ video có độ phân giải cao mới nhất. Nó là một kế thừa cho bộ giải mã H.264 được sử dụng rộng rãi (cũng được gọi là AVC hoặc MPEG-4 Phần 10) và cung cấp một số cải tiến lớn so với chương trình nén hiện nay. H.265 được phát triển bởi Nhóm hợp tác chung về Mã hóa Video (JCT-VC), một nhóm các chuyên gia mã hóa video bắt đầu hoạt động trên chuẩn nén trở lại vào năm 2010.

Tại sao H.265 tốt hơn H.264?

Các codec H.265 cung cấp một số cải tiến lớn trên codec H.264, được phát triển lần đầu tiên trong những ngày mờ ảo của năm 2003. Hiện có nhiều cải tiến hơn mà chúng tôi có thể bao gồm ở đây, nhưng đây là những điểm nổi bật cho người tiêu dùng.

Nén tốt hơn

H.265 cung cấp nén được cải thiện ồ ạt trên H.264. Các codec mới hơn có thể đạt được gần gấp đôi nén của người tiền nhiệm của nó. Với H.265, một video có cùng chất lượng hình ảnh rõ ràng sẽ chỉ chiếm một nửa không gian. Ngoài ra, một video có cùng kích thước tệp và tốc độ bit có thể trông đẹp hơn đáng kể. Một phần của cải tiến này xuất phát từ kích thước macroblock tăng lên. H.264 chỉ cho phép các macroblocks 16 x 16 pixel quá nhỏ để có thể thực sự hiệu quả trong video có độ phân giải cao hơn. H.265 cung cấp các macroblocks 64 x 64 pixel (bây giờ được gọi là các đơn vị mã hóa cây hoặc CTUs), cho phép hiệu quả mã hóa cao hơn ở tất cả các độ phân giải.

Dự đoán chuyển động trong khung được cải thiện

Nén video dựa trên dự đoán chuyển động giữa các khung hình. Khi không có thay đổi về pixel, codec video có thể tiết kiệm dung lượng bằng cách tham chiếu, thay vì sao chép nó. Vì vậy, dự đoán chuyển động được cải thiện có nghĩa là cải thiện kích thước tệp và chất lượng nén. Cùng với các tiêu chuẩn nén được cải thiện trong H.265, chúng tôi cũng tìm thấy những cải tiến lớn trong dự đoán chuyển động và bồi thường.

Cải thiện dự đoán trong khung hình

Nén video cũng có lợi từ việc phân tích "chuyển động" trong các khung riêng lẻ, cho phép các khung hình video duy nhất được nén hiệu quả hơn. Điều này có thể đạt được bằng cách mô tả về cơ bản pixel với hàm toán học thay vì giá trị pixel thực tế. Hàm chiếm ít không gian hơn dữ liệu pixel, thu hẹp kích thước tệp. Tuy nhiên, codec phải hỗ trợ chức năng toán học nâng cao đủ để kỹ thuật này thực sự hữu ích. Chức năng dự đoán khung nội bộ của H.265 là chi tiết hơn nhiều so với H.264, cho phép 33 hướng chuyển động qua chín hướng của H.264.

Tiến trình song song

H.265 sử dụng các lát và lát có thể được giải mã độc lập với phần còn lại của khung. Điều này có nghĩa là quá trình giải mã có thể được chia thành nhiều luồng xử lý song song, tận dụng các cơ hội giải mã hiệu quả hơn trên các bộ vi xử lý đa lõi hiện nay. Với độ phân giải video cao hơn, loại hiệu quả được cải thiện này là cần thiết để giải mã video ở tốc độ có thể xem trên phần cứng cấp thấp hơn.

Kích thước khung hình tối đa cao hơn

Thế giới đang nhận được độ phân giải cao hơn và H.265 hỗ trợ điều đó. Với H.265, video có thể được mã hóa ở tối đa 8K UHD hoặc 8192 pixel × 4320 pixel. Hiện tại, chỉ một số ít máy ảnh thậm chí có thể tạo video 8K và rất ít màn hình có thể hiển thị loại độ phân giải đó. Nhưng cũng giống như HD là tiêu chuẩn ngày nay, chúng ta có thể mong đợi 4K và cuối cùng 8K sẽ tăng lên cùng một sự nổi bật cuối cùng.

Hỗ trợ phần cứng

Bộ giải mã H.265 được hỗ trợ đặc biệt bởi bộ xử lý Intel hiện tại. Dòng xử lý Kaby Lake chứa các bộ hướng dẫn đặc biệt để mã hóa và giải mã video H.265, như các thế hệ tương lai. Điều này mang lại cho codec một lợi thế về tốc độ và tính nhất quán lớn khi so sánh với các codec video độ phân giải cao khác. Xem xét tính phổ biến và tính ưu việt về kỹ thuật của bộ giải mã H.264, không có gì đáng ngạc nhiên rằng Intel sẽ chọn để ném phần cứng của họ có thể đằng sau người kế nhiệm của nó.

Tất nhiên, điều này không hạn chế việc sử dụng H.265 đối với các bộ xử lý Kaby Lake, nhưng điều đó có nghĩa là các máy tính sử dụng chip Kaby Lake sẽ phát video H.265 trôi chảy hơn. Và xem xét chi phí tính toán cần thiết để mã hóa và giải mã video H.265 có độ phân giải cao là đáng kể, điều này có thể có nghĩa là sự khác biệt lớn giữa triển khai phần cứng và phần mềm hỗ trợ H.265.

Kết luận: H.265 được tìm thấy ở đâu?

H.265 vẫn ít phổ biến hơn H.264, nhưng nó nhanh chóng giành được thị phần. Hệ điều hành iPhone và iPad mới của Apple, iOS 11, sẽ lưu trữ tất cả các tệp video trong H.265. Thế hệ MacBook Pro mới nhất bao gồm hỗ trợ phần cứng hỗ trợ Kaby Lake để giải mã bộ giải mã. Định dạng video cũng sẽ được sử dụng trong trình duyệt web của TVOS và Safari của Apple để phát trực tuyến video.

Chỉ mới tháng trước, Microsoft đã phát hành một phần mở rộng miễn phí cho Windows 10 có thêm hỗ trợ giải mã video H.265. Nội dung 4K của Netflix được phát trực tiếp bằng codec H.265 trên phần cứng được hỗ trợ. YouTube, mặt khác, không sử dụng H.265, thay vào đó lựa chọn chương trình nén VP9 cạnh tranh của họ.

Nhưng với hiệu suất cao hơn của H.265, chúng tôi có thể thấy rằng codec chiếm lĩnh thị trường trong những năm tới.