HEVC (High Efficiency Video Coding) Een Gedetailleerde uitleg in het kort

HEVC / H.265

Gerard

HEVC, ook wel bekend als H.265, is een videocoderingsstandaard die vooral bekend staat om zijn verhoogde coderingsefficiëntie in vergelijking met eerdere standaarden. Deze efficiëntie maakt het mogelijk om video’s van hoge kwaliteit te streamen met lagere bitrates, wat bijzonder gunstig is voor streamingdiensten en online media.1

Inhoudsopgave

  1. Wat is HEVC?
  2. Het gebruik van H.265/HEVC codering bij IPTV
  3. Voordelen en toepassingen van H.265/HEVC
  4. OTT/IPTV set-top-boxen die HEVC ondersteunen
  5. De geschiedenis van H.265/HEVC-ontwikkeling
  6. De technologie achter HEVC
  7. Patenten en licenties: De complexe wereld van H.265
  8. HEVC versus nieuwe technologieënHouders van octrooien op HEVC-technologie
  9. Versies van de HEVC/H.265-standaard (volgens ITU-T goedkeuringsdata)
  10. Belangrijke ontwikkelingen en gebeurtenissen
  11. Browserondersteuning
  12. Ondersteuning van besturingssystemen
  13. Codeerefficiëntie

1.Wat is HEVC (H.265)?

HEVC, ook bekend als H.265, is de opvolger van de H.264/MPEG-4 AVC-standaard. Het is een videocompressiestandaard ontworpen om video’s efficiënter te coderen, wat betekent dat HEVC kwalitatief hoogwaardige video’s kan leveren tegen ongeveer de helft van de bit rate van zijn voorganger.2

2. Het gebruik van H.265/HEVC codering bij IPTV

Internet Protocol Televisie (IPTV) verwijst naar het verzenden van televisiesignalen over IP-netwerken, in tegenstelling tot traditionele methoden zoals satelliet, kabel, of terrestrische televisie. In de loop der jaren heeft IPTV een aanzienlijke groei doorgemaakt, met een groeiend aantal huishoudens dat overstapt van conventionele televisiediensten naar digitale streaming via IP-netwerken.

Met deze veranderende dynamiek is de behoefte aan efficiënte video compressie technieken zoals H.265/HEVC steeds evidenter geworden. Hier zijn enkele redenen waarom HEVC steeds meer de voorkeursstandaard wordt voor IPTV:

  • Bandbreedtebesparing: Een van de meest voor de hand liggende voordelen van H.265/HEVC is de verhoogde compressie-efficiëntie. Bij het streamen van video over IP-netwerken kan bandbreedte een kostbare hulpbron zijn. H.265 kan dezelfde videokwaliteit leveren als zijn voorganger H.2643 met ongeveer de helft van de bitrate, wat resulteert in aanzienlijke besparingen op bandbreedte.
  • Verbeterde beeldkwaliteit: Met de toenemende vraag naar hogere beeldresoluties, zoals 4K en 8K, is er behoefte aan een codec die deze resoluties kan leveren zonder een onhoudbare toename van de bitrate. HEVC is specifiek ontworpen om deze hogere resoluties efficiënt te coderen, waardoor IPTV-aanbieders inhoud van hogere kwaliteit kunnen streamen zonder dat dit ten koste gaat van de netwerkprestaties.
  • Flexibiliteit en schaalbaarheid: IPTV-aanbieders hebben vaak een divers klantenbestand, variërend van gebruikers met high-end thuisbioscoopinstallaties tot mobiele kijkers op smartphones. H.265/HEVC’s adaptieve coderingsmogelijkheden zorgen ervoor dat de video dynamisch kan worden aangepast aan verschillende schermen en netwerkomstandigheden, wat een consistente kijkervaring garandeert.
  • Kostenbesparing: Voor IPTV-serviceproviders kan het verminderen van de bandbreedtebehoefte ook leiden tot aanzienlijke kostenbesparingen. Minder data betekent lagere transmissiekosten, en bij uitbreiding kan het de noodzaak verminderen om dure netwerkupgrades uit te voeren om aan de toenemende vraag naar data te voldoen.

Om deze redenen en meer kiezen steeds meer IPTV-aanbieders ervoor om H.265/HEVC te implementeren in hun streaming-infrastructuren. De standaard belooft niet alleen een superieure videokwaliteit, maar helpt ook de operationele kosten te drukken en biedt een betere algemene gebruikerservaring.

3. Voordelen en toepassingen van H.265/HEVC

  • Verbeterde coderingsefficiëntie: HEVC biedt ongeveer twee keer de datacompressie bij dezelfde beeldkwaliteit.
  • Ondersteuning voor hogere resoluties: Met ondersteuning voor resoluties tot 8K biedt HEVC superieure beeldkwaliteit.
  • Flexibiliteit: Geschikt voor een breed scala aan toepassingen, van mobiele videostreaming tot ultra-high-definition televisie.

4.OTT/IPTV set-top-boxen die HEVC ondersteunen

OTT (Over The Top) en IPTV (Internet Protocol Television) zijn vormen van videodiensten die content rechtstreeks naar de gebruiker streamen via het internet. Voor het beste kijkervaring is het cruciaal dat deze diensten worden geleverd via apparaten die de meest recente en efficiënte videocoderingsstandaarden ondersteunen, zoals H.265/HEVC. Hier kijken we naar enkele prominente merken die set-top-boxen produceren die HEVC ondersteunen:

  1. Infomir: Infomir staat bekend om zijn MAG-serie set-top-boxen die veel worden gebruikt in de IPTV-industrie. Veel van hun nieuwere modellen, zoals de MAG 540, ondersteunen H.265 codering. Deze modellen bieden dus niet alleen een verbeterde videokwaliteit, maar ook efficiëntie in bandbreedte, wat cruciaal is voor streamingdiensten.4
  2. Formuler: Formuler is een ander populair merk in de IPTV-wereld. Ze hebben een reeks high-end set-top-boxen die bekend staan om hun gebruiksvriendelijkheid en geavanceerde functies. Modellen zoals de Formuler Z11pr en Z11 pro max komen met native HEVC-ondersteuning, wat ze perfect maakt voor moderne IPTV-streaming.
  3. Amiko: Amiko biedt een breed scala aan satelliet-, kabel- en IPTV-ontvangers. Verscheidene van hun IPTV-modellen, zoals de Amiko A9Z pro is uitgerust met H.265-decoderingscapaciteit, wat zorgt voor een soepelere streamingervaring, zelfs bij langzamere internetverbindingen.
  4. Xsarius: Xsarius is bekend om zijn innovatieve en kwalitatieve ontvangers. Ze hebben een aantal set-top-boxen die niet alleen H.265 ondersteunen, maar ook compatibel zijn met 4K UHD-content. De Xsarius Pure 4K en Fusion HD SE zijn voorbeelden van modellen die voldoen aan de moderne videostandaarden voor een optimale kijkervaring.

Voor consumenten en serviceproviders is het essentieel om set-top-boxen te selecteren die H.265/HEVC ondersteunen, vooral gezien de toenemende vraag naar hoge resolutie content en de behoefte aan efficiëntie in bandbreedte. Deze genoemde merken en modellen vertegenwoordigen slechts een fractie van de markt, maar ze zijn wel indicatief voor de bredere beweging naar geavanceerdere en efficiëntere videotechnologieën in de IPTV- en OTT-industrie.

5. De geschiedenis van H.265/HEVC-ontwikkeling

De ontwikkeling van HEVC begon in 2004, met de oprichting van de Joint Collaborative Team on Video Coding. De eerste officiële versie werd in 2013 gepubliceerd en sindsdien zijn er verschillende verbeteringen en updates uitgebracht.

6. De technologie achter HEVC

Een belangrijk aspect van HEVC’s efficiëntie is de adaptieve codering en transformatie, gebruikmakend van grotere coderingsboom eenheden (CTUs) tot 64×64. Dit zorgt voor betere compressie en aanpassingsvermogen aan diverse videotypes en -inhouden.

7. Patenten en licenties: De complexe wereld van H.265

De HEVC-standaard is omgeven door een wirwar van patenten en licenties. Dit heeft geleid tot een complex landschap waarin verschillende entiteiten zoals MPEG LA claimen patenten te hebben die betrekking hebben op de technologie.

8. HEVC versus nieuwe technologieën

Terwijl HEVC een aanzienlijke verbetering is ten opzichte van eerdere coderingsstandaarden, komen er nieuwe standaarden zoals AV1 die soortgelijke of zelfs betere efficiëntie bieden zonder de last van patentlicenties.5

9. Versies van de HEVC/H.265-standaard (volgens ITU-T goedkeuringsdata)

Versie 1 tot 8 volgens de ITU-T goedkeuringsdata6:

  1. Versie 1: Goedgekeurd in april 2013, deze was de eerste officiële versie van de HEVC-standaard. De belangrijkste focus was het bieden van een dubbele compressie-efficiëntie ten opzichte van zijn voorganger, H.264/AVC, zonder de videokwaliteit te verliezen.
  2. Versie 2: Goedgekeurd in juni 2014, deze versie bracht verbeteringen in de coderingsefficiëntie en introduceerde ook enkele nieuwe tools voor verbeterde prestaties.
  3. Versie 3: Deze versie, goedgekeurd in januari 2015, bevatte verdere optimalisaties en aanpassingen om te voldoen aan de evoluerende eisen van de videocoderingsindustrie.
  4. Versie 4: Goedgekeurd in 2015, de vierde versie zag de introductie van nieuwe technologieën en technieken om de videokwaliteit te verbeteren bij lagere bitrates.
  5. Versie 5: Deze versie, uitgebracht in 2016, focuste op het uitbreiden van de compatibiliteit van de standaard met verschillende apparaten en toepassingen.
  6. Versie 6: Goedgekeurd in 2017, versie zes legde de nadruk op de verdere verfijning van de coderingsefficiëntie en het verbeteren van de algemene videokwaliteit.
  7. Versie 7: Deze versie, goedgekeurd in 2018, bleef de trend volgen van het verbeteren van de coderingsprestaties en het vergroten van de veelzijdigheid van de standaard.
  8. Versie 8: Uitgebracht in 2019, de achtste versie introduceerde nieuwe tools en methoden die verder bouwden op de sterke punten van de eerdere versies, terwijl ze nieuwe gebieden verkenden voor optimalisatie en prestatieverbetering.

10. Belangrijke ontwikkelingen en gebeurtenissen

  • 2012:
    • Qualcomm toont een H.265-decoder op een Android-tablet tijdens het Mobile World Congress.
  • 2013:
    • Onderzoekers van MIT presenteren de eerste H.265 ASIC-decoder.
    • Ateme introduceert de eerste open-source H.265/HEVC-speler.
    • Nippon Telegraph en Telephone brengen hun H.265-1000 SDK software encoder op de markt.
  • 2017:
    • Apple kondigt ondersteuning voor HEVC aan voor een reeks van haar producten.
    • Microsoft stelt een HEVC-app-extensie gratis ter beschikking voor Windows 10-gebruikers.
  • 2018:
    • Nvidia introduceert de GeForce RTX 2080, uitgerust met volledige HEVC-decoderingsondersteuning.
  • 2022:
    • Chrome lanceert versie 107, die hardware decoding van H.265 ondersteunt voor alle platforms, mits de hardware dit ondersteunt.

11. Browserondersteuning

Het vermogen van browsers om HEVC-video’s af te spelen is essentieel voor de adaptatie en implementatie van deze standaard op het web. Hier zijn enkele browsers die HEVC ondersteunen:

  • Android browser: Ondersteuning sinds versie 5 (november 2014)7
  • Safari: Ondersteuning sinds versie 11 (september 2017)8
  • Edge: Ondersteuning sinds versie 77 (juli 2017) voor bepaalde Windows 10-apparaten en breder beschikbaar sinds versie 107 (oktober 2022) voor macOS 11+ en Android 5.0+9
  • Chrome: Ondersteuning sinds versie 107 (oktober 2022) voor verschillende platforms, waaronder macOS 11+ en Android 5.0+10
  • Opera: Ondersteuning sinds versie 94 (december 2022) op dezelfde platforms als Chrome.

Naar schatting kon in juni 2023 ongeveer 88.31% van de browsers HEVC-video’s afspelen.


12. Ondersteuning van besturingssystemen

  • Microsoft Windows: Codec ondersteund. Container ondersteunt MP4, QuickTime en Matroska. Ondersteuning geïntroduceerd in Windows 10 versie 1507. Ingebouwde ondersteuning werd verwijderd in Windows 10 versie 1709 vanwege licentiekosten, maar vanaf Windows 11 versie 22H2 is de H.265 Video Extensions standaard ingebouwd.
  • macOS: Ondersteund sinds 10.13 High Sierra. Containers ondersteund zijn MP4 en QuickTime.
  • Android: Ondersteund sinds versie 5.0. Containers ondersteund zijn MP4 en Matroska.
  • iOS: Ondersteund sinds iOS 11.0. Containers ondersteund zijn MP4 en QuickTime.

13. Codeerefficiëntie

  • HEVC profiteert van het gebruik van grotere coderingseenheid (CTU) formaten.
  • HEVC Main Profile (MP) is efficiënter in codering vergeleken met andere codecs zoals H.264/MPEG-4 AVC High Profile (HP), MPEG-4 Advanced Simple Profile (ASP), en anderen.
  • Er zijn verschillende studies en vergelijkingen gedaan, waarbij H.265 consequent hogere coderingsefficiëntie vertoonde dan andere codecs. Bijvoorbeeld, in een vergelijking door École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) was de gemiddelde bitrate-reductie voor HEVC MP ten opzichte van H.264/MPEG-4 AVC HP 66,5% op basis van subjectieve videokwaliteit.11
  • Netflix heeft in 2016 een studie gepubliceerd waarin x265 (HEVC encoder) werd vergeleken met x264 (AVC encoder) en VP9. Uit hun bevindingen bleek dat x265 een identieke kwaliteit leverde bij bitrates die 35,4% tot 53,3% lager waren dan x264 en 17,8% tot 21,8% lager dan VP9.12

Bronnen

  1. https://www.loc.gov/preservation/digital/formats/fdd/fdd000530.shtml ↩︎
  2. https://www.brid.tv/h264-vs-h265/ ↩︎
  3. https://www.macxdvd.com/mac-dvd-video-converter-how-to/x264-vs-x265.htm ↩︎
  4. https://www.infomir.eu/eng/blog/articles/7-hevc-better-faster-stronger/ ↩︎
  5. https://www.videosolo.com/nl/tutorials/what-is-hevc.html#part3 ↩︎
  6. https://www.itu.int/rec/T-REC-H.265 ↩︎
  7. https://developer.android.com/guide/topics/media/platform/supported-formats ↩︎
  8. https://www.lambdatest.com/web-technologies/hevc-support-on-safari-16 ↩︎
  9. https://www.lambdatest.com/web-technologies/hevc-support-on-edge-94 ↩︎
  10. https://chromestatus.com/feature/5186511939567616 ↩︎
  11. https://www.researchgate.net/publication/277680351_Comparison_of_compression_efficiency_between_HEVCH265_and_VP9_based_on_subjective_assessments ↩︎
  12. https://www.streamingmedia.com/Articles/Editorial/Featured-Articles/Netflix-Finds-x265-20-More-Efficient-than-VP9-113346.aspx ↩︎


Geef een reactie

Je e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *