формат кодирования видео hevc не поддерживается
Как воспроизвести видео формата HEVC стандартными средствами Windows 10
С выходом iOS 11 Apple анонсировала поддержку сьемки и воспроизведения фото и видео в форматах HEIF и HEVC: они дают сравнимое со старыми форматами качество, но имеют меньший вес. С учетом того, что новые iPhone научились снимать в 4К с 60 кадрами в секунду — каждая минута в таком качестве весит почти пол гигабайта, так что снижение веса на 20-30% становится уже крайне ощутимым. Однако тут же появилась проблема: разумеется, «родные» ОС от Apple эти форматы открывать умеют, а вот ПК на Windows — нет. Поддержка HEVC была реализована в сторонних плеерах типа VLC, но это устраивало не всех.
И только недавно Microsoft выпустила рабочее расширение для встроенного плеера Кино и ТВ, которое наделяет его возможностью воспроизводить HEVC-видео. Однако следует понимать, что для аппаратного декодирования видео такого формата требуются относительно новые GPU: к примеру, у Intel это встроенная графика в процессоры 7-ого поколения или новее (у Nvidia это 900-ая линейка видеокарт и новее, у AMD — видеокарты R9 и RX). Если у вас стоит видеокарта, которая не поддерживает аппаратное декодирование HEVC, то данное расширение вам не поможет — используйте сторонние плееры с программным декодированием (типа VLC).
Скачать и установить это расширение можно в Магазине Windows:
После установки HEVC-видео станет проигрываться во встроенном плеере Windows 10.
HEVC: что это такое
Начиная с прошлого года пользователи стали регулярно сталкиваться с новым форматом видео, который называется HEVC. В данном материале мы расскажем, что такое формат HEVC, чем он лучше старых форматов кодирования видео, чем смотреть файлы в формате HEVC, а также как вернуться к старым форматам если у вас iPhone.
Что такое формат HEVC
Аббревиатура HEVC расшифровывается как High Efficiency Video Coding, что можно перевести на русский как высокоэффективное кодирование видеоизображений. Это формат, созданный для сжатия видео с разрешением до 8K (UHDTV, 8192×4320 пикселей). Другим названием формата является H.265, поэтому HEVC и H.265 это одно и тоже.
Формат HEVC разрабатывался как замена для устаревающего формата H.264/MPEG-4 AVC. Работа над новым стандартом началась еще в 2004 году, когда экспертная группа VCEG (Video Coding Experts Group) начала поиск новых технологий, которые могли бы лечь в основу нового стандарта. Тогда этому проекту были присвоены временные названия H.265 и H.NGVC (Next-generation Video Coding). Основными требованиями к разрабатываемому стандарту стали: снижение битрейта видео, сохранение текущего качества картинки, а также сохранение текущих требований к вычислительным мощностям.
Разработка продолжалась с 2012 года, когда этот формат был официально утвержден. Но, после выхода особой популярности формат не получил, он применялся в IP камерах, телевизионном вещании и других специализированных областях. Обычным пользователям формат HEVC стал известен в конце 2017 года, когда вышла iOS 11.
Чем HEVC лучше старых форматов
С выходом операционных систем macOS High Sierra и iOS 11 компания Apple начала активно внедрять новые форматы для видео и фотографий. Так, для фотографий теперь используется формат HEIF, о котором мы уже рассказывали, а для видеороликов формат HEVC.
Переход к формату HEVC состоялся по двум причинам. Во-первых, этот формат обеспечивает изображение более высокого качества. А во-вторых, такое видео занимает меньше места в памяти и требует меньшей пропускной способности сети, при его передаче через Интернет. Проще говоря, видео в формате HEVC обеспечивает значительное повышение качества изображения, при этом сохраняя такой размер файла и ту же скорость передачи данных. Согласно информации от Apple, использование формата HEVC может сохранить до 40 процентов памяти.
Разбивка кадра на блоки в H.264 (вверху) и HEVC (снизу).
Для того чтобы добиться такого улучшения уровня сжатия видео было применено несколько новых подходов. Одним из таких подходов является увеличенный размер блока, на который разбивается кодированный файл. При кодировании видео в формате H.264 такой блок имеет размер 16 на 16 пикселей (всего 256), в то время как при использовании HEVC размер такого блока может составлять 64 на 64 пикселей (всего 4096). Такое увеличение блока показывает особо хорошие результаты на видеороликах с большим разрешением, что очень кстати, ведь формат HEVC поддерживает видео с разрешением до 8192×4320 пикселей.
Как вернуться к старым форматам видео
Как уже было сказано, в новых версиях iOS и в новых моделях iPhone, формат HEVC используется по умолчанию. Если настройки не поменять, то камера будет сохранять видео в формате HEVC, а фотографии в формате HEIF. Но, при необходимости пользователь может вернуться к использованию старых форматов. Для этого нужно зайти в настройки Айфона и открыть раздел «Камера».
Дальше нужно перейти в подраздел «Форматы».
И включить опцию «Наиболее совместимые».
После включения данной опции iPhone перестанет использовать HEIF/HEVC и вернется к старым форматам видео. Но, такой возврат приведет не только к увеличенному расходу памяти, но и к ограничению по частоте кадров. Например, с форматом HEVC камера iPhone X может снимать FullHD видео со скоростью 240 кадров в секунду, но после возврата к старым форматам эта функция становится недоступной.
Чем смотреть HEVC
Сталкиваясь с видео файлами в формате HEVC, пользователи задаются вопросом, чем смотреть такой контент. На данный момент, все устройства Apple под управлением iOS 11 и Mac на High Sierra без проблем справляются с воспроизведением HEVC. Например, на iPhone или iPad такие файлы можно воспроизводить с помощью стандартного приложения «Видео» либо с помощью приложения VLC Media Player.
На мобильных устройствах с операционной системой Android вы можете воспроизводить HEVC файлы с помощью MX Player и программного декодирования (в то случае если производительности устройства достаточно).
Что касается настольных компьютеров под управлением Windows, то тут, как всегда, все намного проще. Вы можете использовать такие программы как Media Player Classic, Media Player Classic BE, KMPlayer, VLC или GOM Player.
Как установить бесплатные кодеки «HEVC» в «Windows 10» для видео формата «H.265»?
Для просмотра видео нового формата «HEVC» требуется наличие соответствующего пакета расширений, который в операционной системе «Windows 10» предлагается за дополнительную оплату. Но пользователи, при необходимости, могут установить востребованные кодеки бесплатно, и далее мы представим простой способ.
Введение
Современные компьютерные устройства полноценно вошли в ежедневный обиход пользователей, что позволяет на регулярной основе задействовать их во многих разнообразных отраслях деятельности. Они массово представлены различными конечными образцами, наиболее востребованными, из доступного перечня, которых являются стационарные персональные компьютеры и ноутбуки разнообразного конфигурационного формата исполнения, и представляют собой уже не просто вычислительный инструмент, а являются полноценным многофункциональным, мощным и высокопроизводительным комплексом.
Постоянному росту популярности и востребованности компьютерных устройств во многом способствует разработка, распространение и повсеместное внедрение прогрессивного программного обеспечения, осуществляющего управление компьютерами в целом и контролирующего своевременное, полное и безошибочное исполнения всех запущенных процессов, независимо от их трудоемкости и требуемых затрат, на высоком уровне производительности.
Наиболее массовым программным решением, обслуживающим наибольшее количество пользовательских компьютеров в мире, является операционная система «Windows» от специалистов корпорации «Microsoft». Система задействуется для решения многих разнообразных задач и часто применяется пользователями не только в профессиональных целях, но и для организации личного пользовательского время провождения.
Одним из важных элементов ежедневного взаимодействия является обработка и воспроизведение разно форматных видео композиций, которые с развитием технологий стали предлагаться в высоком и сверхвысоком качестве. Операционная система «Windows 10» поддерживает видеофайлы, закодированные с помощью высокоэффективного кодирования видео содержимого («HEVC»), также известного как формат видео сжатия на базе более эффективных алгоритмов «H.265». Однако корпорация «Microsoft» взимает дополнительную плату за использование своего комплекта официальных программ для преобразования видеоданных (кодеков) и не включает его в стандартный набор пакета расширений в «Windows 10». Но пользователи, при желании, могут получить востребованные кодеки бесплатно, не оплачивая дополнительно установленной корпорацией стоимости.
Как видео формата «HEVC» воспроизводится в «Windows 10»?
Видео композиции в формате сжатия «HEVC» становятся все более популярными. Безусловно, потребуется время, чтобы данная новая технология стала повсеместной. Однако уже сейчас подобный формат представления используется в «4K UHD Blu-ray», поддерживается известным приложением для просмотра «VLC 3.0», которое позволяет максимально удобно просматривать видео «HEVC» и «4K» на компьютерах пользователей, а также мобильные устройства «iPhone» теперь по умолчанию записывают видео сюжеты в высокоэффективном формате «HEVC».
Наличие на персональном компьютере кодеков для преобразования видео данных «HEVC» позволит пользователям полноценно просматривать высококачественные видео материалы высокой четкости. Однако они необходимы только для приложений «Microsoft», включенных в функционал операционной системы «Windows 10» и предпочитаемо использующих преимущества программ цифровой обработки, встроенных в стандартный пакет расширений «Windows», таких как видеоплеер «Кино и ТВ» и других приложений «Windows».
Если пользователи не используют популярный сторонний видеоплеер «VLC», изначально укомплектованный собственными кодеками для воспроизведения видео «HEVC» («H.265»), то для встроенной системной поддержки указанного формата следует дополнительно установить соответствующее программное решение для кодированного преобразования видеосигнала, которое в последние версии операционной системы «Windows 10» по умолчанию не включено. Требуемые кодеки доступны в магазине «Microsoft Store». Помимо программных инструментов «Microsoft», они также необходимы при кодировании видео в формате «HEVC» («H.265») для приложений, использующих в своей деятельности, в качестве приоритетных решений, системные кодеки «Windows 10».
Как установить требуемые кодеки «HEVC» бесплатно?
В настоящее время пользователям доступны два разных пакета кодеков, которые можно скачать и установить в магазине «Microsoft Store». Они оба идентичны за исключением одного отличия, которое заключается в том, что за один придется заплатить, а второй поставляется абсолютно бесплатно.
Если пользователи откроют приложение «Microsoft Store» и произведут поиск по фразе «HEVC» в доступном вложенном содержимом магазина, то в итоговом результате первым в выдаче будет отображен платный пакет расширений для видео «HEVC», цена которого, вероятно, отражает стоимость лицензирования кодеков для корпорации «Microsoft».
Однако помимо платного, пользователи могут получить также и бесплатный пакет «Расширения для видео «HEVC» от производителя устройства». Его содержимое полностью совпадает с комплектацией пакета расширений с фиксированной стоимостью, однако производить дополнительную оплату для его применения пользователям не потребуется. Просто нажмите на кнопку «Получить», чтобы завершить востребованную установку.
Предполагается, что производители компьютеров должны предварительно устанавливать данные кодеки на свои изделия. Однако данную простую операцию пользователи могут выполнить и самостоятельно, воспользовавшись предложенной ссылкой.
Примечание. Ранее возникали отдельные осложнения при использовании прямой ссылки для установки пакета расширений. Как и в других магазинах приложений, в «Microsoft Store» присутствует разделение списков программного обеспечения для разных регионов. И в разных странах они могут отличаться. Однако на сегодняшний день, какие-либо ограничения отсутствуют.
Дополнительно, пользователи также могут установить в операционную систему «Windows 10» на своих устройствах из магазина «Microsoft Store» пакет расширений «HEIF», обеспечивающий поддержку высокоэффективного формата графических файлов. Просто скачайте соответствующий набор «HEIF Image Extensions» со связанной ответственной страницы магазина. Указанный формат изображений также становится все более популярным. Например, «iPhone» теперь по умолчанию воссоздает фотографии в формате «HEIF». Пакет расширений «HEIF» полностью бесплатен для всех пользователей без каких-либо дополнительный платных предложений.
Обновления безопасности также периодически доступны в магазине
«Microsoft Store» автоматически установит доступные обновления безопасности для данных кодеков подобно исполнению процедуры получения и внедрения улучшений для других включенных приложений.
У многих пользователей и сторонних специалистов вызвало удивление решение «Microsoft», в соответствии с которым с «1 июля 2020 года» распространение критического обновления безопасности для устранения уязвимостей удаленного выполнения кода в библиотеке кодеков стало производиться через магазин «Microsoft Store». Вместо того, чтобы доставлять важные обновления безопасности через «Центр обновления Windows», специалисты «Microsoft» выбрали способ доставки через автоматические обновления в «Microsoft Store».
Поэтому мы рекомендуем включить в настройках магазина возможность производить автоматические обновления приложений для повышения уровня безопасности и обеспечения защищенности системы. Предоставить востребованное разрешение можно следующим способом. Откройте в операционной системе «Windows 10» магазин «Microsoft Store» и в правом верхнем углу окна на панели управления нажмите на кнопку «Подробнее», представленную в виде пунктирной линии, состоящей из трех последовательно расположенных одна за другой точек. В открывшейся всплывающей панели вложенного меню выберите раздел «Настройки».
На новой связанной странице убедитесь, что в разделе «Обновления приложений» для параметра «Обновлять приложения автоматически» ответственный переключатель установлен в положение «Вкл.» (окраска тумблера представлена в активном синем цвете). При необходимости, выполните его включение и задайте параметру требуемое значение.
Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками смотрите в источнике. А также зайдите на наш Youtube канал, там собраны более 400 обучающих видео.
Что творится с HEVC (h265)
В своё время разработка кодека H264 стала настоящим прорывом, потому что получилось посадить за один стол людей, занимающихся телевидением, IP камерами, конференц-связью и родить стандарт, которого в целом хватило всем.
Напоминаю, что кодек — это не конкретный алгоритм, а описание форматов упаковки видео так, что бы упихнуться в предельно сжатое количество бит. Энкодер волен выбирать способы упаковки согласно стандарта кодека.
Так вот H264 — это сочетание хорошего кодека, хороших энкодеров и массы приличных декодеров. Но что же происходит с H265?
H265 — это стандарт, который приходит на смену H264. Его прибытие стало омрачено сомнительной авантюрой гугла с их VP6, VP9, VP10 и сказками о том, что кодеки серии VP лучше любого H264 и т.п.
Главная суть H265 в том, что он продается как решение для размеров экранов выше чем FullHD. Для чего он реально годится мы поговорим ниже, но мир устроен так, что сначала надо продать. Вот для 4K он и продается.
Я хочу немного поговорить о текущем статусе поддержки H265, потому что к нам с этим обращаются и приходится проводить ликбез каждый раз.
Кодирование
На сегодняшний день H265, он же HEVC уже поддерживается на большом количестве энкодеров: софтверные, обычные аппаратные (Nvidia NVENC, Intel QSV) и железные аппаратные.
Какое-то заметное применение H265 можно встретить на спутниковом телевидении (редкие, но уже встречающиеся каналы с гигантским битрейтом), IP камеры и всякие бесчисленные коробочки для захвата и кодирования HDMI (и немножко SDI).
Здесь надо быть очень аккуратными с тем, что именно будет уметь железка или софтина. Так, например, Hisilicon достаточно давно выпустил первый чипсет с поддержкой H265 для IP-камер, а вот софт отстал чуть ли не на полтора года от них. Сегодня до сих пор продается полно камер, у которых написано H265, а они не могут его отдавать в реальном времени — только экспортировать файлы через нерабочий китайский софт. В чём тут выражается поддержка H265, продавцы ответить не могут, но упорно кивают головой: да, да, можем h265.
Аналогичная проблема и с RTMP энкодерами. Один из частейших вопросов: «а что, ваш софт не умеет H265 по RTMP?».
Это не наш софт «не умеет», а RTMP не умеет H265. В RTML используется flv-подобная упаковка кадров и H265 ни в одном, ни в другом стандарте как доступные не отмечены. Есть всякие хитрые хаки, позволяющие запихать H265 в протокол, не рассчитанный на это, но называть это RTMP уже будет перебор — это будет проприетарный, закрытый протокол. Подобные изменения существуют, делаются они китайцами, а это как правило означает просто истеричное отношение к предложениям поделиться спецификацией на протокол.
Т.е. железо может уметь H265, а софт, запущенный на нём, может отставать в развитии и просто не уметь с ним работать и такого пока ещё полно.
Вещание
Сейчас в дикой природе H265 проще всего встретить на IP-камерах: там оно уже есть и уже потихоньку распространяется, спасибо HUAWEI. Так же можно на спутниках найти 30-мегабитные каналы, сжатые в H265.
По нашему опыту постепенно делаются попытки внедрить его в различных OTT-сервисах, где есть контроль за устройством.
По поводу вещания ситуация такая: H265 в протоколе HLS поддерживается всеми уже очень давно, а эппл очень вовремя очухались и зафиксировали очевидное в стандарте. Но всем пока что плевать, потому что мало какие айфоны могут его проигрывать.
Т.е. важно запомнить: MPEG-TS давно и надежно умеет передавать H265, а значит то, что называют UDP или HTTP с большой вероятностью тоже сможет.
Так же H265 передается по RTSP: есть упаковка и в SDP, и в RTP. Остается старый нюанс с передачей bframes по RTSP, но это отдельная головная боль.
Если вы встречаете H265 и RTMP, то скорее всего это болтовня, но если оно реально работает, значит люди просто напихали байт и пользуются патченым сервером и клиентом. В стандартный RTMP H265 не влезает.
Проигрывание
Из десктопных браузеров показывать H265 сейчас фактически умеет только Microsoft Edge, остальные нет.
Есть проигрывание на телевизионных приставках, SmartTV и в программах/приложени, но браузеры пока очень сильно отстают.
Так же надо понимать, что на телефонах сейчас h265 скорее всего будет играться на процессоре, т.е. если хватит батарейки на просмотр рекламы, уже неплохо.
Конкуренция
H265 сравнивают с h264: ведь разницу в битрейте надо ещё увидеть, а поддержка h264 сейчас есть абсолютно везде
H265 сравнивают с VP10, потому что так попросил Гугл. На практике у VP10 проблемы с ещё меньшей поддержкой со стороны железа (а значит для него нужно ещё больше батареек и процессорной мощности) и плохие протоколы проигрывания.
H265 начали сравнивать с AV1, но это пока вообще можно не рассматривать — слишком новая штука. Очень интересно, подождем несколько лет.
Резюме
H265 развивается, распространяется, но на сегодняшний день скорее всего не будет ничего фатального, если вы его пока не рассматриваете.
У него уже на старте есть конкуренты, с которыми прийдется побороться, но есть и хорошая стартовая позиция в виде приличной родословной (от тех же людей, что и H264) и неплохая поддержка в транспортах и протоколах доставки видео.
H.265/HEVC. Оптимизация под архитектуру Intel
Краткое описание H.265/HEVC
Проблемы производительности HEVC
Рисунок 1. Профиль проекта HM — параллельная работа потоков
Рисунок 2. Профиль проекта HM — ресурсоемкий код
Рисунок 3. Нагрузка на ЦП в проекте X.265
Рисунок 4. Проект X.265 с настройкой Intel® SIMD
В проекте x265 также были использованы инструкции Intel® SIMD (автогенерация компилятором), что обеспечило повышение производительности более чем на 70%. Вместе с дальнейшей оптимизацией компиляторными опциями, компилятор Intel обеспечивает удвоение производительности на платформе IA. Тем не менее, производительность кодировщика по-прежнему существенно ниже, чем требуется для кодировщика реального времени, особенно для видео высокой четкости с разрешением 1080p.
Ниже мы покажем результаты, достигнутые китайской компанией Strongene при поддержке специалистов компании Intel на пути оптимизации созданного ей кодека H.265/HEVC под различные платформы Intel.
Оптимизация HEVC под платформу Intel® Xeon™
Основную часть самых ресурсоемких функций по обработке видео и изображений составляют интенсивные вычисления блочных данных. Для их оптимизации можно использовать инструкции векторизации Intel® SIMD. В кодировщике в составе кодека Strongene, согласно данным профилирования, с помощью инструкций Intel SSE можно провести ручную векторизацию всех наиболее ресурсоемких функций, таких как кадровая интерполяция низкой сложности с компенсацией движения; целочисленное преобразование без транспозиции; преобразование Адамара; вычисление сумм абсолютных разностей (SAD)/квадратов разности (SSD) с наименьшим избыточным использованием памяти. Мы включили инструкции Intel SSE в виде интринсик-функций, как показано на рис. 5.
Рисунок 5. Пример включения инструкций Intel® SIMD/SSE в кодеке Stongene
Разработчики Strongene переписали все ресурсоемкие функции, чтобы добиться наибольшего прироста производительности кодировщика. На рис. 6 показаны наши данные профилирования в сценарии кодирования видео стандарта 1080p с помощью HEVC. Видно, что 60% ресурсоемких функций обрабатываются инструкциями Intel SIMD.
Рисунок 6. Результаты профилирования функций кодирования Strogene
Инструкции Intel AVX2 с вычислением 256-разрядных целочисленных значений обладают вдвое более высокой производительностью по сравнению с прежним кодом Intel SSE, работающим со 128-разрядными значениями. Набор инструкций Intel AVX2 поддерживается платформой
Intel Xeon (Haswell), выпуск которой начат в 2014 году. Для оценки производительности встроенных функций Intel AVX2 мы используем распространенное вычисление сумм абсолютных разностей для блока 64*64.
Таблица 1. Результаты реализации Intel® SSE и Intel® AVX2
Циклы ЦП | Исходный код | Intel® SSE | Intel® AVX2 |
---|---|---|---|
Запуск 1 | 98877 | 977 | 679 |
Запуск 2 | 98463 | 1092 | 690 |
Запуск 3 | 98152 | 978 | 679 |
Запуск 4 | 98003 | 943 | 679 |
Запуск 5 | 98118 | 954 | 678 |
Среднее | 98322,6 | 988,8 | 681 |
Ускорение | 1,00 | 99,44 | 144,38 |
Как видно из таблицы 1, применение инструкций Intel SSE и Intel AVX2 обеспечивает повышение производительности в 100 раз, при этом код Intel AVX2 дополнительно выигрывает еще 40% по сравнению с Intel SSE.
Как мы видели ранее, в большинстве существующих реализаций используются не все ядра многоядерных платформ. Опираясь на последнюю многоядерную архитектуру Intel Xeon с параллельной зависимостью между алгоритмами на основе CTB, разработчики Strongene предлагают заменить исходные методы OWF и WPP параллельной структурой IFW, а затем разработать трехуровневую схему управления потоками, чтобы гарантировать полное использование структурой IFW всех ядер ЦП для ускорения кодирования HEVC.
Рисунок 7. Параллельная работа потоков и использование ЦП в кодировщике Strongene
За счет применения новой параллельной структуры WHP и полной реализации инструкций Intel SIMD соответственно на уровне задач и уровне данных разработчикам кодировщика Strongene удалось добиться весьма значительного повышения производительности на процессорах x86 для видео с разрешением 1080p, используя вычислительные ресурсы всех ядер, как показано на рис. 8.
Дальнейшая настройка с использованием SMT/HT
Также представляет интерес зависимость производительности кодека от включения в системе широко распространенной на всех платформах с архитектурой Intel одновременной многопоточности (SMT), также называемой технологией гипертрединга (HT).
Таблица 2. Скорость кодирования Strongene HEVC на платформе Intel® Xeon®
Как видно из таблицы (показано желтым цветом) на платформе Ivy Bridge (процессор Intel Xeon E5-2697 v2 для отключенного SMT кодирование видео HEVC с разрешением 1080p осуществляется в реальном времени!
Добившись огромнейшего увеличения производительности, мы продолжили изучение возможностей кодирования Strongene HEVC на платформе Ivy Bridge, уделяя внимание скорости потока и вопросам качества.
Таблица 3. Сравнение производительности кодеков H.264 и H.265
В таблице 3 видно, что кодек H.265/HEVC снижает объем данных на 50% при сохранении прежнего качества видеоизображения.
H.265/HEVC, по всей видимости, станет наиболее популярным стандартом видео в ближайшее десятилетие. Во множестве приложений и продуктов мультимедиа в настоящее время реализуется поддержка HEVC. В этом документе мы реализовали основанное на ЦП полнофункциональное решение HEVC реального времени на платформах Intel с новыми технологиями IA. Наше оптимизированное решение на базе процессоров Intel развернуто в компании Xunlei, занимающейся предоставлением услуг видео через Интернет, и будет способствовать повсеместному внедрению и распространению технологии H.265/HEVC.