H.265: O novo formato para compressão de imagem

 

Por Eng. Claudio de Almeida

 

Recentemente, o ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) desenvolveu o padrão H.265, também chamado de HEVC (High Efficiency Video Coding - Codificação de Vídeo de Alta Eficiência), sucessor do H.264 — que tem dominado o mercado nos últimos 5 anos.

 

O H.265 é um formato de compressão de vídeo duas vezes mais eficiente que seu antecessor, pois utiliza apenas 50% da largura de banda, mantendo a mesma qualidade do H.264

Suporta conteúdo 4K (4096 x 2160) e até 8K (8192 x 4230), o também chamado de UHD, o que o torna a tecnologia ideal para transmissão de imagens de câmeras Megapixel.

 

Enquando o H.264 pode transferir imagens em HD utilizando um 1Mbps de banda, o H.265 consegue transferir conteúdo Full HD utilizando a mesma largura de banda.

A evolução dos codecs de vídeo

Aproximadamente a cada 10 anos uma nova geração de formato de compressão de vídeo tem feito a largura de banda cair pela metade, mantendo a mesma qualidade de imagem.

Por que o H.265 é mais eficiente?

Assim como seu antecessor, o H.265 também se baseia no mesmo princípio de comparação entre frames. Os pixels similares entre o frame anterior e o atual, ou seja, as partes da imagem onde não houve movimento, são subtraídos do frame atual e o restante é matematicamente transformado, reduzindo a quantidade de dados necessária para armazenar cada frame.

 

Quando um frame H.264 é codificado, ele é dividido em vários quadrados, conhecidos como macroblocos, que não são maiores do que 16 x 16 pixels, muito pequenos para uma imagem HD ou Ultra HD. Já o H.265 permite blocos de até 64x64 pixels e essa é a principal diferença entre os 2 formatos.

 

Para explicar isso melhor, veja as duas imagens abaixo:

 

Fonte: Elemental technologies

Repare que a imagem da esquerda, onde foi aplicado o formato H.264, tem muito mais macroblocos do que a imagem da direita, pois o formato H.265 pôde utilizar blocos maiores (até 64x64) nas áreas onde os pixels têm a mesma cor ou não se alteraram.

 

O fato de uma área com 64 x 64 pixels poder ser armazenada em apenas um macrobloco no formato H.265, enquanto que a mesma área precisou de 4 macroblocos de 16x16 pixels no formato H.264, já comprova que o nível de compressão do H.265 pode ser maior.

 

Mas o processo total de compressão é um pouco mais complicado do que isso. Existem muitos outros fatores a serem considerados, que não entrarei no mérito para não tornar este artigo muito complexo e entediante.

 

Minha intenção foi dar uma noção das diferenças básicas entre os dois formatos, apenas o suficiente para poder demonstrar como o H.265 comprime melhor os dados do que o H.264.

 

Com a popularização do H.265, em breve poderemos assistir imagens Full HD de um sistema de segurança em nossos smartphones e tablets.

 

Os CODECs para compressão de vídeo do tipo H.26x não são adequados para CFTV?

 

O grupo MPEG, que desenvolveu os codecs de vídeo H.264 e H.265, já deixou bem claro que eles não foram desenvolvidos para aplicações em CFTV. Disseram que o H.264 foi desenvolvido a pedido do Steven Spielberg para ser aplicado na indústria de entretenimento.

 

E é esse argumento que alguns fabricantes utilizam para justificar o uso de um CODEC próprio que, segundo eles mesmos, seria mais eficiente que o H.264.

 

O problema desses codecs MPEG é que eles capturam um quadro completo a cada n quadros, sendo que os quadros intermediários são preenchidos apenas com a diferença entre eles e esse quadro completo, até que seja capturado um novo quadro completo.

 

Ainda segundo esses fabricantes, isso seria problemático se um evento ocorresse justamente quando estivesse sendo capturado um desses quadros intermediários.

 

Ago/2014

Mar/2015

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