High-Efficiency Video Coding (HEVC)

Aus der Ankündigung von Apple: „In einem Wort, Effizienz. Und primär Effizienz bei der Encodierung. HEVC ist etwa 40 % effizienter als AVC. Das bedeutet, dass Ihre Benutzer bei angemessener Qualität einen 40 % schnelleren Start-up erleben. Und wenn der Player sich vollständig angepasst hat, bekommen sie 40 % besser aussehende Inhalte zu sehen. Wir machen HEVC weithin verfügbar. Auf unseren neuesten Geräten bieten wir Unterstützung für HEVC, die in die Hardware integriert ist. Selbst auf älteren Geräten, die nicht über diese Hardware-Unterstützung verfügen, setzen wir einen Software-HEVC-Codec ein. Von daher wird HEVC überall zu finden sein.“

Die Antwort auf die Analyse: HEVC gegenüber AVC jedes Unternehmens kann mit zwei grundlegenden Vorteilen des HEVC-Codec zusammengefasst werden:

• HEVC ist ungefähr zweimal so effizient wie AVC
• HEVC ermöglicht 4K und High Dynamic Range

Mit dem HEVC-Codec erhalten Sie eine höhere Videoqualität als bei AVC bei gleicher Datenübertragungsrate. Oder Sie können im Vergleich zu AVC die gleiche Qualität bei der Hälfte der Übertragungsrate anbieten.

Einfach gesagt, bietet der Codec High-Efficiency Video Coding (HEVC) die notwendigen Werkzeuge, um die kleinste Menge an Informationen bei einer gegebenen Videoqualität zu senden. Es folgt ein Vergleich zwischen den Codecs MPEG-2, H.264 und HEVC nach Komponenten.

Codecs im Vergleich: MPEG-2 gegenüber H.264 gegenüber HEVC

Medien- und Unterhaltungsunternehmen kuratieren und erstellen große Inhaltsbibliotheken in einem immer schnelleren Tempo. Und hier kann der HEVC-Codec große Einsparungen an den Bitraten ergeben. Organisationen stehen einer immer weiter ansteigender Belastung Ihrer Speicherinfrastruktur gegenüber, während Sie versuchen die Kundennachfrage nach Mehrfachbildschirmen aufrecht zu erhalten. Mit der Halbierung der Dateigrößen durch den HEVC-Codec sparen Sie Speicherkosten, statt die Speicherkapazität verdoppeln zu müssen.

Es gibt mehrere Beispiele, wie sich das verbesserte Verhältnis der Qualität-zu-Bitrate des HEVC auf die Branche auswirken wird. Da hochwertige Videodistribution enorme Netzwerkkapazitäten benötigen, sind die Vorteile dieser Effizienzverbesserung unter anderem:

• Bereitstellung von mehr Kanälen über Satellit, Kabel und IPTV-Netzwerke
• Niedrigere Kosten von verwalteter und nicht verwalteter Videodistribution
• Erhöhte Reichweite für Mobil- und IPTV-Betreiber, deren Bandbreite eingeschränkt ist
• Verbesserte Qualität der Erfahrung für OTT-Dienste, die sich mit konventionellen Übertragungswegen messen
  

Im Markt des mobilen Streamens bietet der HEVC-Codec eine Bitraten-Reduzierung um 30 bis 50 Prozent bei einer vergleichbaren Qualität zu H.264. Das wirkt sich als Kosteneinsparungen bei der Videoübertragung in vielen Netzwerken aus.

Wenn man annimmt, dass ein bestimmtes Gerät HEVC dekodieren kann, dann benötigen mobile Betreiber weniger Daten für dieselbe Qualität, was Kosten senkt und die Wiedergabe zuverlässiger macht.

HEVC ist auch auf die Drang zu hochauflösendem Ultra HD 4K und 8K-Video auf dem Mainstream-Markt ausgerichtet, da nur HEVC und neuere Codecs von 4K-Fernsehern unterstützt werden.

Die wichtigste Erkenntnis ist, dass HEVC im Allgemeinen dieselbe Videoqualität wie H.264 bei ungefähr der Hälfte der Datenrate bietet, wobei das natürlich je nach Inhalten variiert.

Bei einem 1080p-Stream kann ein Anbieter beispielsweise die Datenrate von 8Mbps auf 4Mbps ohne Qualitätsverlust reduzieren. Diese Verringerung der Bitrate kann sich auch signifikant auf die Cache-Kosten auswirken, da die Dateigrößen jetzt kleiner sind, wenn das Video für Endkonsumenten wiedergegeben wird.

Und in manchen Szenarios, wie Übertragung auf ein hochauflösendes Tablet über 4G, kann das dem Zuschauer einen 1080p-Stream anstelle eines 720p-Stream ermöglichen, was die generelle Qualität der Wiedergabeerfahrung verbessert.

Für Pay-TV und Kabelfernsehen mit traditioneller Infrastruktur, wie ältere Set-Top-Boxes, die nicht aufgestuft werden können, kann die Implementierung von HEVC eine Herausforderung darstellen. Allerdings trennen manche dieser Unternehmen die Übertragung ihrer Inhalte voneinander. Und HEVC-Lösungen sind für die OTT-Anteile ihrer Geschäfte einfacher zu erstellen und zu implementieren.

Die Antwort auf diese Frage hängt hauptsächlich von der Möglichkeit der Wiedergabegeräts ab, einfach von H.264 zu H.265 innerhalb des Streams zu wechseln. Die meisten Geräte der frühen Tage der Einführung des HEVC-Codecs wählen einen oder den anderen. Es gab so gut wie keine Mischung von H.264 und H.265 während desselben Streams mit mehreren Bitraten. Aber da sowohl H.264 als auch H.265 zu denselben Übertragungsmechanismen passen, sind irgendwelche Schwierigkeiten der Mischung beider Codecs kein Problem.

Wie der H.264-Standard ist die Ausgaben von HEVC ein gemeinsamer Einsatz der ITU-T Video Coding Experts Group und der ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG), die die erste Version des HEVC-Codec-Standards 2013 einführte.

Die ITU-T unterstützt die Erstellung und Einführung von Standards der Telekommunikation und die ISO/IEC verwaltet Standards für die Elektronikbranche.

• Der HEVC-Codec ist als Evolution der Videokompression entwickelt und seine Vorteile können in vier Punkten zusammengefasst werden:
• Bietet bei gleicher Videoqualität eine durchschnittliche Reduzierung der Bitrate um 50 % im Vergleich zu H.264
• Bietet höherwertige Videos bei derselben Bitrate
• Definiert eine standardmäßige Syntax, um die Implementierung zu vereinfachen und die Interfunktionsfähigkeit zu maximieren
• Bleibt netzwerkfreundlich — d. h. eingebunden in MPEG-Transportströmen