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La norme H.265 finalisée pourrait enfin remplacer le MPEG-2 et inaugurer l’UHDTV – High-teK.ca

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La norme HEVC/H.265, qui offre un certain nombre d’améliorations par rapport aux implémentations H.264 actuelles, est désormais finalisée. Cela devrait maintenant prendre quelques mois avant que vous commenciez à voir des appareils (smartphones, cartes graphiques) prenant en charge le décodage H.265, mais il reste à voir si ces implémentations seront matérielles ou logicielles de mauvaise qualité.

Pourquoi H.265 est supérieur à H.264

Des tests de comparaison de qualité répétés ont démontré que H.265 réduit la taille des fichiers d’environ 39 à 44 % à la même qualité par rapport à H.264. Ce chiffre peut varier considérablement en fonction de la manière dont le contrôle qualité est mesuré. Lors de tests de visualisation subjectifs, les sujets ont indiqué que la qualité du HEVC était égale ou supérieure à celle du H.264 avec une réduction du débit binaire de 51 à 74 %. C’est nettement mieux que ce que prédirait une comparaison des valeurs maximales du signal sur bruit (PSNR). Les tests de visionnage subjectifs ont été menés avec plusieurs sujets sur un large éventail d’échantillons vidéo, et bien qu’ils ne soient pas le dernier mot sur le sujet, ce sont des résultats extrêmement encourageants.

H.264 contre H.265

La norme HEVC actuelle décrit trois profils : Main, Main 10 et Main Still Picture. Main prend en charge la couleur 8 bits tandis que Main 10 implémente la couleur 10 bits. Les deux profils limitent le sous-échantillonnage de chrominance à 4:2:0. Les extensions de la norme, attendues en 2014, permettront l’échantillonnage 4:2:2 et 4:4:4, et le codage vidéo multivue (3D).

Sous-échantillonnage de chrominance 4:2:0 vs 4:4:4

Image originale avec l’aimable autorisation de Wikipédia

H.265 est conçu pour utiliser un moyen plus efficace de coder les données de pixels et intègre des blocs de pixels plus grands que les macroblocs de H.264. Il peut diviser une image en tuiles pour un traitement parallèle plus efficace et décoder les tranches indépendamment pour une meilleure resynchronisation. L’intra-prédiction spécifie 33 modes directionnels (contre huit dans H.264) et offre un meilleur traitement de compensation de mouvement et une meilleure prédiction vectorielle.

H.264 contre HEVC

Macroblocs H.264 vs unités d’arbre de codage

À l’heure actuelle, il existe un certain chevauchement entre ce que H.265 et divers profils H.264 étendus peuvent faire. H.264 Hi10P, par exemple, prend en charge la vidéo 10 bits. Il existe même un profil H.264 (Hi444PP) qui prend en charge le sous-échantillonnage de chrominance 4:4:4 et la couleur 14 bits. Dans ces cas, la différence entre H.265 et H.264 est que le premier offrira finalement les mêmes capacités en utilisant beaucoup moins de bande passante.

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Le compromis est la puissance de traitement. H.265 nécessite beaucoup plus de puissance de calcul pour décoder que H.264, les premières puces prenant en charge H.265 ont déjà été annoncées – Broadcom a fait sensation avec son Brahma BCM7445 au CES plus tôt ce mois-ci, mais cette puce est en quelque sorte une bête. Il s’agit d’un processeur quadricœur de 28 nm capable de transcoder quatre flux 1080p30 ou de piloter une vidéo HEVC jusqu’à 4096 × 2160.

MPEG-2 et contenu natif

Alors combien de temps jusqu’à ce que vous puissiez acheter un appareil compatible HEVC ? Cela va dépendre d’une foule de facteurs. Des entreprises comme AMD et Nvidia intégreront probablement les capacités de décodage H.265 dans un délai assez court, bien que nous puissions voir des fonctionnalités ajoutées au fur et à mesure que de nouveaux composants de la spécification sont développés. Les puces de première génération pourraient uniquement être conformes à la norme désormais finalisée, avec la prise en charge du décodage multivue H.265 ajouté une fois cette extension finalisée.

En fonction de la façon dont diverses entreprises ont géré les capacités de décodage H.264, nous verrons probablement des truquages ​​en ce qui concerne la compatibilité au niveau de l’appareil. Les smartphones et les tablettes avec suffisamment de puissance CPU pour gérer le décodage H.265 peuvent être annoncés comme compatibles H.265 avec les mises à jour logicielles, même s’ils rongent la durée de vie de la batterie comme un gros enfant sur le gâteau lors de la gestion de la tâche. Les entreprises parler H.265, comme Qualcomm et Broadcom, considèrent la nouvelle norme vidéo comme un moyen de différencier les appareils et de vendre aux consommateurs des produits de nouvelle génération. Pour les entreprises de médias chargées de diffuser le contenu, c’est un peu plus compliqué.

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À l’heure actuelle, le câble terrestre est dominé par les émissions MPEG-2. La bonne nouvelle est que le H.265 pourrait enfin donner aux diffuseurs une raison d’abandonner le MPEG-2 en réduisant la consommation de bande passante de 70 à 80 % pour le même contenu. C’est suffisant pour donner l’impulsion nécessaire pour passer à la diffusion complète en 1080p et laisser le 720p/1080i derrière. Le revers de la médaille, cependant, est que les radiodiffuseurs ont très peu de raisons d’innover. La plupart des câblodistributeurs font face à une concurrence limitée sur leurs marchés cibles. Les sociétés de satellites adopteront probablement le H.265 en premier, grâce aux économies potentielles de bande passante.

UHDTV - Super Hi-VisionÀ long terme, H.265 va être la norme de choix pour les résolutions 4K et 8K d’UHDTV (voir : 8K UHDTV : Comment envoyer un signal TV 48 Gbps sur les ondes terrestres ?) – mais cela soulève l’autre problème. Actuellement, il n’y a pas de contenu 4K natif. La finalisation de HEVC signifie que les propriétaires de contenu ont désormais une norme théorique à mapper, mais ils n’ont aucun moyen unifié de fournir le contenu. Sony prévoit un service de livraison numérique de films 4K pour les clients qui achètent ses premiers téléviseurs 4K, et commercialise une nouvelle gamme de films sous le nom de « Mastered in 4K ». Ce sont des films 1080p qui ont été convertis à partir de masters numériques 4K et offriront censément une qualité améliorée pour une « expérience proche de 4K ».

La Blu-ray Disc Association étudie les moyens de prendre en charge 4K dans la norme Blu-ray Disc, mais cela ne va pas être simple. H.264 peut théoriquement être étendu pour couvrir cette résolution, mais le problème de la bande passante va faire surface à ce stade. Un film Blu-ray H.264 4K nécessite beaucoup plus d’espace de stockage qu’une version H.265 du même contenu. Le problème est que les lecteurs existants ne prennent pas non plus en charge les disques BDXL de 100 à 128 Go.

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Il n’y a pas de solution qui ne rompe pas la compatibilité avec la norme Blu-ray existante sous une forme ou une autre. Qui gagne le débat peut dépendre de qui est coincé en supportant le coût. La mise à jour vers la norme H.265 ne nécessiterait aucune modification de la fabrication des disques, mais pourrait nécessiter de tout nouveaux lecteurs, tandis que les disques haute densité pourraient fonctionner dans certains lecteurs actuels, mais nécessiteraient une révision de la fabrication.

Une autre grande question pour plus tard cette année sera le support de la console. Les PS2 et PS3 de Sony ont contribué au lancement des normes DVD et Blu-ray. La PS4 pourrait théoriquement faire la même chose pour le contenu 4K, à condition qu’il y ait un certain consensus sur la manière dont le contenu 4K sera diffusé à l’avenir et sur les normes qui le prennent en charge.

Pour l’instant, nous sommes prudents quant aux réclamations pour la nouvelle norme. Nous savons qu’il fait bien une chose : réduire la consommation de bande passante à un niveau de qualité donné. Cet avantage pourrait se répercuter sur l’amélioration de la durée de vie de la batterie lors du streaming vidéo, à condition que la consommation d’énergie plus élevée du décodage ne compense pas la faible consommation d’énergie de la radio. Cela pourrait faire de la diffusion 1080p et de la vidéo 4K une réalité – mais pas avant que Sony et d’autres géants des médias décident comment emballer ledit contenu.

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