новый ITU-T стандарт видеокодирования H.265 – «перспективный", но энергоемкий.

Российская компания SPIRIT, №1 в мире в области разработки и лицензирования программных движков для передачи голоса и видео по IP-сетям, участник экспертных групп ведущих мировых стандартизирующих организаций, сообщает о результатах своего предварительного анализа нового стандарта высокоэффективного кодирования  видео HEVC (High Efficiency Video Coding). Стандарт, известный как ITU-T Recommendation H. 265 или MPEG-H Part 2 (ISO/IEC 23008-2), был принят в конце января 2012 г. Международным Союзом Электросвязи (ITU-T) и Международной Организацией по Стандартизации (ISO).

Оценка новых возможностей, которые предоставляет рекомендация Н.265, требует тестирования при разных сочетаниях  параметров нового видеокодека для разнообразных приложений. Первые такие оценки уже получены и они говорят, что основная цель – эффективное кодирование – достигнута.  Для некоторых сценариев с HD качеством видео коэффициент сжатия может быть в 1.5 и даже 2 раза больше, по сравнению с Н.264 AVC кодеком. Однако такая эффективность кодирования обеспечивается за счет существенно больших вычислительных затрат.

Стандарт Н.265 представляет собой дальнейшую эволюцию линейки Н.26х-кодеков, широко используемых в различных приложениях - от цифрового ТВ и видеонаблюдения до видеоконференций в интернете и широкополосных сетях связи, включая мобильные IP-сети. Среди разработчиков приложений и сервисов популярен видеокодек H.264/MPEG-4 AVC и его масштабируемая версия SVC, реализованные, в том числе, на разных платформах в движках компании SPIRIT.

Разработчики ставят перед кодеком H.265 и его альтернативами, как и перед их предшественниками, задачу завоевать внимание и доверие производителей, обслуживающих массовый рынок «развлекательных» приложений процессоров для мобильных телефонов и другого телекоммуникационного оборудования. В этот рынок входят, например телевизионная и видеотехника, мобильное потоковое видео и т.п. Массовый рынок «развлекательных» приложений обладает огромными объемами продаж, что в случае успеха превращает соответствующий кодек в стандарт де-факто.

В отличие от коммуникационных приложений и сервисов, где требуется высокая эффективность и производительность для кодирования исходящего видеопотока и декодирования входящего, для «развлекательного» видео-сегмента достаточно высокой производительности только декодирования (вещание и просмотр, без обеспечения интерактива). Пока H.265 страдает с точки зрения обеспечения интерактивных коммуникационных приложений и сервисов из-за недостаточной оптимизацией программного кода. А с учетом первоочередных рыночных задач, прогнозируемый вектор его развития на ближайшее время лежит в плоскости оптимизации декодера.

Как и ранее, для обеспечения совместимости с оборудованием связи, операторы скорее предпочтут платить патентные отчисления за стандартный кодек Н.265, чем приобретать не стандартизированные продукты Google, тем самым попадая в зависимость от IT-гиганта, расширяющего свое присутствие на телекоммуникационном рынке.

«На рынке видеокодеков присутствуют, по крайней мере, два конкурирующих подхода, за которыми мы внимательно наблюдаем», – прокомментировал Андрей Свириденко, председатель правления компании SPIRIT. – «Наша стратегия – поддерживать все стандарты де-факто, но не ранее чем они реально становятся популярными. Мы успешно интегрировали и в свои движки, и в VideoMost стандарты видеокодеков Н.264 АVС, Н.264 SVC, и VP8 компании Google, поддержав большинство популярных платформ. Какой из новых кодеков будет первым поддержан компанией SPIRIT, зависит не от декларируемых разработчиками соответствующего кодека отдельных технических данных, а от реально достижимого с их помощью совокупного улучшения потребительских характеристик, которые мы сможем обеспечить пользователям наших программных продуктов. Среди этих характеристик не только качество видео, но и продолжительность жизни батареи мобильного устройства, а также совместимость с продуктами основных производителей».

О стандарте кодирования  видео H.265

Основные цели, которые преследуются при разработке новых поколений видеокодеков, остаются неизменны, хотя и противоречивы. Это повышение степени компрессии оцифрованного видеопотока (снижение битрейта) при сохранении качества его декодированной версии (возможно, за счет более сложной обработки), повышение устойчивости к потерям при передаче мультимедийных данных, уменьшение задержки для приложений, работающих в реальном времени (видеочаты, видеоконференции, системы телеприсутствия, системы безопасности и др.), снижение ресурсопотребления при видеообработке. Помимо этих целей в HEVC акцент сделан на высокое разрешение (HD формат 4k x 2k или 8k x 4k пикселов) и на архитектуры с параллельной обработкой.

Концепция HEVC базируется на хорошо отработанном подходе: сокращение пространственной избыточности в отдельном  (ссылочном или разностном) кадре на основе intra-кодирования и сокращение временной избыточности в соседних кадрах (inter-кодирования) на основе оценки движения в кадре и его компенсации. Однако здесь сделан следующий шаг в адаптации параметров кодека и расширении диапазонов их изменения (от переменных размеров макроблоков и их древовидной структуры до фильтров в цепи обратной связи и деблокирующего фильтра, поддерживающего параллельную обработку). Иерархия видеокодирования включает профайлы, слои и уровни, которые могут в будущем наращиваться с учетом особенностей использования видеокодека и требований к нему (например, при развитии его масштабируемой версии SVC).  Стандарт Н.265 также обогащает цветопредставление, включая субдескритизацию цветовых (хроматических) компонент 4:2:2 и 4:4:4 (помимо 4:2:0).