H.265 o HEVC, ¿Qué podemos esperar de él?

Por | 11/09/2014

H.265 es el formato de compresión sucesor del H.264, que actualmente usamos en la TDT HD o en los Blu Ray y a través de Internet. Al nuevo formato también se le conoce como High Efficiency Video Coding o HEVC.

Estos estándares son muy importantes ya que definen los algoritmos que deben implementar los televisores, ordenadores o reproductores de contenidos para que podamos usarlos en nuestra casa.

Como puedes entender esto no es ninguna tontería. Si se estandarizado una serie de algoritmos demasiado complejos será necesario equipar a los televisores con componentes más caros para poder reproducirlos.

H.265 o HEVC se crea para dar soporte a la futura televisión 4K y permite comprimir videos de hasta 8K. Estas serán capaces de mostrar cuatro veces más cantidad de pixeles que lo que obtenemos con el estándar Full HD.

La razón por la cual se comprime, es bastante sencilla, si tenemos un video con la mínima resolución que se denomina 4K, tendrá una resolución de 3840×2160 o lo que es lo mismo 8,2 megapíxeles. Con 3 bytes para el color por pixel tienes 24,6 MB que en una señal de 60 imágenes por segundo genera un flujo de datos 1,5 GB/s.

Esto quiere decir que una película de dos horas necesita de 10,8 terabytes de información solo para el video. Esto son más de 400 Blu Ray de capa simple para almacenarlo.

¿Cómo se comprime un video?

Los fundamentos en los que se basa la compresión son bastante sencillos de entender:

Se elimina información que nuestro cerebro no percibe. Por ejemplo se da más importancia, se usan más bits para su codificación, al color verde que a los azules o rojos porque somos más perceptivos a las variaciones de este color.

También en escenas con mucho movimiento es posible eliminar muchos datos ya que nuestro cerebro no es capaz de notar todas las diferencias.

Se aprovechar la información ya enviada. Para ello se intenta detectar los cambios entre imágenes y se envían de la forma más comprimida posible. Por ejemplo si estás viendo la cara de un actor hablando partes de esta cambiaran pero otras simplemente se desplazaran levemente.

Diferencias entre los estándares de compresión actuales

MPEG-2. Se utiliza en los DVD y en la TDT normal, conocida como SD.

MPEG-4 o H.264. Esta en Blu Rays y en la TDT HD. Permite reducir la información a la mitad con la misma calidad.

HECV o H.265. Vuelve a dividir la información por dos dando la misma calidad.

Cuanto mayor es la compresión que conseguimos más hardware necesitamos para la compresión y la descomprensión para obtener la misma calidad. Por esto será necesario un nuevo tipo de compresión para la resolución 8K, que como puedes imaginar multiplica por cuatro los pixeles de nuevo.

Mejoras técnicas H.265 respecto a H.264

Se han añadido muchas mejoras respecto a H.264, más de las que tratare en este artículo pero entre ellas se pueden destacar:

Se pasa de usar bloques de tamaño fijo a variable. Para las predicciones de movimiento o codificación se pasa de 16×16 pixeles en H.264 a tener varios tamaños 64×64, 32×32 y 16×16. De esta forma se consigue reducir la información que envías ya que puedes probar cual tamaño le viene mejor a cada imagen o cada zona de ella.

Se mejora el procesado en paralelo. Si algo tenemos en los nuevos procesadores es más y más capacidad de procesar datos en paralelo. H.265 saca provecho de esto y permite que se pueda dividir la imagen para realizar todos los procesados de manera independiente.

Mejoras en la detección de movimiento. En H.264 se codificaban hasta ocho posibles direcciones en las cuales podía moverse un objeto en H.265 se pasa a 33. Si el codificador no es capaz de mandar la dirección exacta tiene que enviar mayor cantidad de errores, también llamados residuos, lo que significa al final más información.

Mejoras en la codificación de residuos. Los residuos son la diferencia entre una imagen y la siguiente. Como has visto en el anterior caso se intenta detectar hacia donde se mueve el objeto. Este aparte de movimiento puede tener diferente aspecto o iluminación y esto es lo que se denomina residuo. Se mejora su codificación permitiendo la reducción de información necesaria.

Author: Ángel Luis

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