A videó kodek fejlődése:
H.264, H.265, H.266 és ProRes RAW

2027-07-01   Német János   1.511   438   Technológia

A videó kodek fejlődése a H.264 és H.265 és H.266 és ProRes Raw

7 perc

A modern videógyártásban két videófelvételi módszert különböztetünk meg: a kodek által tömörített és a RAW (nyers) felvételeket. A kodekek olyan algoritmusokat használnak, amelyek a videó adatait tömörítik, hogy kisebb fájlméretet eredményezzenek. kodekek alatt kódoló és dekódoló programokat értünk, tehát nem csak a lejátszáshoz szükségesek, hanem átalakításhoz, hang és videó szerkesztéshez, tömörítéshez, valamint adatfolyamok továbbításához és archiválásához is.

A tömörített videóformátumok, mint például a legismertebb H.264, hatékonyan csökkenti a fájlméretet anélkül, hogy jelentősen rontaná a képminőséget. Ezzel szemben a RAW felvételek, mint például a ProRes RAW, a videókat minimális feldolgozással rögzítik, megőrizve a lehető legtöbb részletet és dinamikatartományt.

A profi kamerák képesek mindkét típusú videóformátum rögzítésére és a választás a konkrét projekt követelményeitől függ. A tömörített formátumokat általában akkor választják, ha gyors, egyszerű és kisebb fájlméretre van szükség, míg a RAW felvételeket akkor preferálják, ha a maximális képminőség és a posztprodukció során nagyobb rugalmasság a cél.

A veszteségmentes (lossless) tömörítési eljárások, mint a ProRes, megőrzik az eredeti videó minden részletét, míg a veszteséges (lossy) tömörítés, mint a H.265, némi minőségvesztéssel jár a fájlméret csökkentése érdekében. A veszteségmentes formátumok nagyobb fájlméretet eredményeznek, de jobb minőséget is biztosítanak.


H.264 kodek tömörítés

A H.264 kodek, más néven AVC (Advanced Video Coding), 2003-ban jelent meg. Az MPEG-4 Part 10 szabvány részeként fejlesztették ki, és széles körben elfogadottá vált a különböző médiaplatformokon és eszközökön. Az egyik legnagyobb előnye, hogy kiváló minőségű videót biztosít viszonylag kis fájlméret mellett, így ideális a streaming és online tartalmak számára.

A H.264 kodek makroblokkokat használ az információfeldolgozáshoz. Ezek a makroblokkok 16x16 pixeles mintákból állnak, amelyek tovább oszthatók al-makroblokkokra. Ez a megközelítés lehetővé teszi a videó adatok hatékony tömörítését, mivel a hasonló képi elemeket csoportosítja és tömöríti, csökkentve ezzel a redundanciát. A makroblokkok rögzített mérete azonban korlátozza a kodek hatékonyságát, különösen a nagyobb felbontású és részletgazdagabb tartalmak esetében.

A H.264-et számos területen alkalmazzák pl. YouTube, Vimeo, Netflix HD, HD TV, HD Blu-ray lemezek, Skype, Zoom, IP kamerák és sok modern kamera és okostelefon is ezt a formátumot használja.


H.265 kodek tömörítés

A H.265, vagy más néven HEVC (High Efficiency Video Coding), 2013-ban jelent meg azzal a céllal, hogy még hatékonyabb tömörítést biztosítson, mint a H.264. Az H.265 körülbelül kétszeres hatékonyságot ér el az elődjéhez képest, ami azt jelenti, hogy ugyanazon a bitrátán jobb képminőséget nyújt, vagy ugyanolyan képminőséget kisebb fájlméret mellett. Alkalmazzák nagyfelbontású tartalmakhoz, mint például dokumentumfilmekhez és természetfilmekhez, ahol a képminőség kritikus.

A H.265 kodek eltér a H.264 makroblokkos megközelítésétől, és Coding Tree Unit (CTU) egységeket használ az információfeldolgozáshoz. Míg a H.264-ben a blokkok mérete 16x16 és 4x4 között korlátozott, a H.265 a blokkok teljes skáláját használhatja, a 64x64 pixeles nagyobb egységektől egészen a 4x4-es kisebb méretekig. Ez a rugalmasság lehetővé teszi a H.265 számára, hogy hatékonyabban tömörítse a videó adatokat, mivel jobban alkalmazkodik a különböző képi tartalmakhoz. A nagyobb CTU-k alkalmazása különösen a nagy felbontású videók esetében eredményez jelentős tömörítési előnyöket, csökkentve a fájlméretet anélkül, hogy a képminőséget rontaná.

A H.265-öt elsősorban 4K és 8K videók rögzítésére és sugárzására használják, mivel képes kezelni a nagyobb felbontásokat és bitrátákat. A H.265-öt számos területen alkalmazzák pl. NETFLIX 4K, Amazon Prime, 4K TV, 4K Blu-ray, videó rögzítők, profi kamerák és legújabb okostelefonok. Ugyanakkor, a nagyobb számítási igény miatt a régebbi eszközökön és szoftvereken való lejátszás és szerkesztés problémás lehet. Evégett a szerkesztéséhez erős számítógépre van szükség, amit főként a GPU (videókártya), a CPU (processzor), a Memória és HDD/SSD határoz meg.

A H.264 és H.265 tömörítési eljárás összehasonlítása a blokkok feldolgozása alapján

A H.264 és H.265 tömörítési eljárás összehasonlítása a blokkok feldolgozása alapján. Forrás: api.video


H.266 kodek tömörítés

A H.266, más néven Versatile Video Coding (VVC), a legújabb videó tömörítési szabvány, amelyet 2020-ban fejlesztett ki az ITU-T és az ISO/IEC-t együttesen. Az előző kodekekhez képest a H.266 jelentős fejlesztéseket kínál a tömörítési hatékonyság terén. Az egyik legnagyobb előnye, hogy akár 50%-kal is csökkentheti a fájlméretet ugyanazon képminőség mellett, mint a H.265.

A H.266 szintén CTU-kat használ, de ezek még rugalmasabbak és hatékonyabbak a tömörítés szempontjából. A CTU-k mérete 4x4 pixeltől akár 128x128 pixelig is terjedhet, lehetővé téve a különböző képi tartalmakhoz való még jobb alkalmazkodást. Ezen kívül a H.266 fejlettebb predikciós módszereket és mozgáskompenzációs technikákat alkalmaz, ami még hatékonyabbá teszi a tömörítést és javítja a képminőséget alacsonyabb bitráták mellett.

A H.266-ot a különösen a nagy felbontású tartalmak, például a 4K, 8K, és akár 16K videók kezelésére fejlesztették ki. Emellett a virtuális valóság (VR, virtual reality) és a kiterjesztett valóság (AR, augmented reality) tartalmakhoz is ideális, mivel képes nagyobb hatékonysággal tömöríteni a sávszélesség-intenzív adatokat.


ProRes RAW - A nyers erő

A ProRes RAW a 2018-ban az Apple által kifejlesztett formátum, amely a ProRes kodek család részeként jelent meg. A ProRes RAW a RAW formátum előnyeit kínálja, mint például a maximális képminőség és a széles dinamikatartomány, miközben a ProRes család ismert hatékony tömörítési módszereit alkalmazza.

A ProRes RAW-t elsősorban professzionális filmkészítők és videósok használják, akik maximális minőséget szeretnének elérni a posztprodukció során. A formátumot olyan eszközök támogatják, mint az Atomos rögzítő monitorok, vagy a Blackmagic kamerák. A RAW formátumok az utómunkában fontosak, mert a felvételek több információt tartalmaznak, különösen a színkorrekció és az expozíció beállítása során.

A RAW formátumok, beleértve a ProRes RAW-t is, jelentős tárhelyet igényelnek, mivel a felvételek minimálisan feldolgozással, úgymond nyersen kerülnek rögzítésre, így rengeteg részletet tartalmaznak. Ez azt jelenti, hogy a felvételhez és a tároláshoz nagy kapacitású adattároló eszközökre van szükség. Ez különösen fontos szempont lehet hosszabb projektek esetén, vagy ha nagy mennyiségű anyagot rögzítünk. A nagyobb tárhelyigény mellett a RAW fájlok feldolgozása is több számítási kapacitást igényel (tehát komoly számítógépet), de a posztprodukció során nagyobb rugalmasságot és jobb képminőséget biztosít.


Interframe és Intraframe kodekek összehasonlítása

A H.264, H.265 és H.266 kodekek interframe kodekek, ami azt jelenti, hogy a kulcskockák (I-frame-ek) közötti képkockák (P-frame-ek és B-frame-ek) csak az előző képkockákhoz képest történt változásokat tárolják. Az interframe tömörítés előnye, hogy jelentősen csökkenti a fájlméretet, mivel nem minden képkocka tartalmaz teljes adatot, csak a változásokat rögzíti. Hátránya, hogy nehezebben szerkeszthető, mivel a köztes képkockák kiszámításához szükség van az előző és/vagy következő képkockákra. Ez a számítási folyamat nagyobb terhelést ró a számítógépekre, különösen dekódolás és szerkesztés során.

A ProRes RAW intraframe kodek, ami azt jelenti, hogy minden képkockát külön kódol, és minden képkocka tartalmazza az összes szükséges információt a megjelenítéshez. Ennek előnye, hogy könnyebben szerkeszthető, mivel bármely képkocka külön-külön elérhető és manipulálható, anélkül, hogy a környező képkockákra lenne szükség. Az intraframe kodek hátránya, hogy jelentősen több tárhelyet igényel, mivel minden egyes képkocka teljes információtartalmát tárolja.


A méret a lényeg?!

A fájlméretek összehasonlítása a különböző kodekek és a ProRes RAW esetében a következő tényezőktől függ: bitráta, felbontás, képfrissítési sebesség. A táblázat alapja, hogy 4K felbontásban rögzítünk 24 képkocka/másodperc (fps) sebességgel 10 bit színmélységben a megadott Mbps bitrátával. A fájlméretek számítása csak becslés, mivel az adott videókamera típusától is függ.

Kodek Bitráta (Mbps) Fájlméret (GB/óra)
H.264 (AVC)100130
H.265 (HEVC)10070
H.266 (VVC)10040
ProRes RAW600300
ProRes RAW HQ900400

Ha egy nap 6 órányi anyagot rögzítünk ProRes RAW HQ formátumban, akkor ~2.4 TB tárhelyre lesz szükségünk, amely őrült nagy szám. Gondoljunk csak bele, hogy valakinek még 1TB-os háttértárja sincs otthon a számítógépében. Tehát itt jön a képbe az is, hogy a tárolás CLOUD (felhőben), NAS (otthoni szerver), VPS (virtuális szerver), vagy helyi háttértár megoldással történik, amely nem kevés költség. A tárolást és ezzel együtt a költséget az is befolyásolja, hogy távolról szükséges-e elérni a médiafájlokat ha pl. a digitális utómunka és a menedzsment nem egy irodában dolgozik. Az ügyfél felé történő költségvetés meghatározásában a digitális utómunkálatok mellett a videók tárolásának költségét is bele kell számolni.

Bár a fenti számítások 100 Mbps bitrátával készültek, de figyelembe kell venni, hogy milyen platformra kerül a videó. Például a YouTube esetében a 100 Mbps bitráta elegendő 4K HDR felbontásban. Ugyanakkor fontos tudni, hogy ha a végső anyagot Full HD-ban adjuk át, akkor is érdemes 4K-ban, magas bitrátával és min. 10 bitben forgatni. Ennek egyszerű az oka, hiszen a magasabb- felbontás, bitráta és színmélység jobb minőséget eredményez. Így a tárhely megtakarítása helyett a cél a magas minőségű videórögzítés, amelyből a végső, kisebb felbontású és bitrátájú vágat készül.


H.265 vs. ProRes RAW, avagy melyiket használjuk?

A videóformátumok, illetve a tömörítési eljárások kiválasztása számos tényezőtől függ, beleértve a projekt típusát, a rendelkezésre álló hardvert, a költségvetést és a végső képminőségi követelményeket. A H.264 ideális a gyors és egyszerű munkafolyamatokhoz, különösen online tartalmakhoz. A H.265 akkor jön jól, ha 4K vagy annál nagyobb felbontású videókat készítünk, és a fájlméret minimalizálása fontos. Jelenleg szerintem ez a megfelelő megoldás, ha tömörített videókról beszélünk. A H.266 még hatékonyabb tömörítést és kisebb fájlméretet kínál nagy felbontású tartalmakhoz, mint a 4K, 8K, és 16K, de még nincs elterjedve. A RAW és ProRes RAW pedig a legjobb választás, ha teljesen szabad kezet szeretnél az utómunkában.


Cikk keresése


Kérd itt a digitális magazinunk értesítőjét!

Iratkozz fel itt, ha szeretnéd elsők között olvasni a legfrissebb cikkeinket és a digitális marketing híreket.



Kövess minket!