HEVC o H.265: principali differenze rispetto a H.264. In vista di AV1

HEVC (High Efficiency Video Coding), conosciuto anche come H.265, è uno standard per la compressione video che dovrebbe ormai essere ampiamente conosciuto ai più. Lanciato ormai nel 2013, HEVC è ormai il punto di riferimento per le principali piattaforme di streaming online come Netflix, YouTube, Twitch e similari: esso garantisce una maggiore qualità video consumando meno spazio, comportamento che si traduce in una minore larghezza di banda necessaria e un minore consumo di dati.

Rispetto al predecessore H.264, HEVC permette di comprimere il doppio dei dati con un bitrate dimezzato: ciò implica che, ad esempio, viene mantenuta la qualità dell’alta definizione mentre “lo spazio” occupato risulta ridotto della metà.

In sintesi, HEVC offre i seguenti vantaggi rispetto al codec H.264:

1) Permette una risoluzione 8K fino a 300 fps (H.264 è limitato a 4K a 60 fps)
2) Il flusso video viene distribuito alla metà del bitrate mantenendo la qualità.
3) I video HEVC contengono meno errori e artefatti. A beneficiarne è la qualità complessiva dell’immagine.
4) HEVC permette di dividere i pixel di ogni fotogramma in gruppi di diverse dimensioni in modo da ottimizzare il flusso video sulla base di ogni singola scena (la tecnica è chiamata Coding Tree Unit). I blocchi di informazioni vengono gestiti in gruppi di dimensioni da 4×4 a 64×64 mentre H.264 permette solo l’utilizzo di blocchi fino a 16×16.
5) HEVC migliora gli algoritmi di segmentazione: invece di utilizzare un solo frame e il successivo per confrontare le informazioni, ne utilizza altri. Le informazioni che non cambiano da un fotogramma all’altro vengono riutilizzate risparmiando ovviamente spazio e, quindi, banda di rete.
6) HEVC ottimizza il meccanismo di tracciamento del movimento: anche in questo caso, nelle immagini non completamente statiche, lo standard continua a sfruttare le informazioni che fanno parte dei fotogrammi precedenti.

Un video che è stato compresso utilizzando lo standard HEVC, quindi, garantirà una qualità uguale o superiore ad un altro compresso con H.264 occupando molto meno spazio.

L’utilizzo del codec HEVC (profondità di colore a 10 bit, ovvero 1 miliardo di colori: Quanti colori può vedere l’occhio umano? Perché usare HDR10 e Dolby Vision) è anche al centro della transizione verso DVB T2 – il nuovo digitale terrestre – con lo switch off programmato per metà 2022: DVB T2, cos’è e cosa cambia con la nuova tecnologia.

Nell’articolo Streaming, quanta banda di rete è necessaria per non avere problemi, abbiamo parlato in breve degli aspetti legati all’occupazione della banda di rete lato client. Soprattutto ai fini del contenimento dei costi, con l’obiettivo di ottimizzare le rispettive infrastrutture al crescere del numero di clienti, i fornitori di contenuti stanno però cercando di ridurre ancora la banda necessaria per distribuire contenuti multimediali a qualità elevata, inalterata rispetto agli standard attuali o addirittura migliorata.

Il passaggio successivo consisterà nella migrazione da HEVC a AV1: Windows 10 permette l’installazione del codec AV1: che cos’è. AV1 è stato sviluppato da Alliance for Open Media, “cordata” che vede la partecipazione di Mozilla, Google, Apple, Microsoft, AMD, Cisco, Amazon, Netflix, Facebook, NVidia, Adobe e Samsung.
Molte delle novità di AV1, rilasciato come codec royalty-free e opensource, derivano da VP9, sviluppato da Google (le specifiche sono illustrate a questo indirizzo).

All’inizio di febbraio 2020 Netflix ha iniziato a utilizzare il codec AV1 su Android al posto di VP9 evidenziando come l’efficienza della compressione risulti migliorata del 20%, con una conseguente riduzione della banda necessaria.

Sul PC desktop e notebook, browser come Google Chrome, Firefox, Edge Chromium e Opera (nelle versioni aggiornate) supportano AV1 (qui una serie di video di YouTube che ha transcodificato in AV1). Da questa pagina è invece possibile scaricare la versione di anteprima del componente per Windows 10 che introduce il supporto per il codec AV1 a livello di sistema operativo.
Anche il noto riproduttore multimediale VLC supporta di default AV1.