4K es la próxima gran cosa en los televisores, y los videos 4K están comenzando a aparecer en todas partes. Pero el video 4K ocupa una tonelada de espacio, lo que dificulta la descarga y transmisión en la mejor calidad posible. Afortunadamente, una tecnología está cambiando eso, y se conoce como codificación de video de alta eficiencia (HEVC) o H.265.
Esta nueva tecnología está tardando un tiempo en volverse omnipresente, pero está sucediendo: los Blu-rays 4K UHD usan HEVC, VLC 3.0 hace que los videos HEVC y 4K se puedan ver más en su PC, y el iPhone incluso puede guardar videos grabados en HEVC para ahorrar espacio de almacenamiento. Pero, ¿cómo funciona y por qué es tan importante para el video 4K?
¿De qué vamos a hablar?
El estándar actual: AVC / H.264
Cuando ves un disco Blu-ray, un video de YouTube o una película de iTunes, no es idéntico al video raw original que sale de la sala de edición. Para que quepa esa película en un disco Blu-ray, o que sea lo suficientemente pequeña como para descargarla cómodamente de la web, la película debe ser comprimido.
La codificación de video avanzada, también conocida como AVC o H.264, es el mejor estándar para la compresión de video en uso generalizado, y hay algunos métodos diferentes que utiliza para tratar de reducir el tamaño del archivo de su video.
Por ejemplo, en cualquier marco dado, puede buscar áreas que sean en su mayoría del mismo color. Tome este fotograma fijo de mi hijo y yo: gran parte del cielo es del mismo color azul, por lo que el algoritmo de compresión puede dividir la imagen en trozos, llamados “macrobloques”, y decir “oye, en lugar de recordar el color de cada píxel, podemos decir que todos estos trozos a lo largo de la parte superior son del mismo color azul”. Eso es mucho más eficiente que almacenar el color de cada píxel individual, lo que reduce el tamaño del archivo del fotograma final. En video, esto se llama compresión intra-frame: permite comprimir los datos de una trama individual.
AVC también utiliza compresión entre fotogramas, que analiza varios fotogramas y señala qué partes del fotograma están cambiando y cuáles no. Toma esta foto desde Capitán América: Guerra Civil. El fondo no cambia mucho, la mayor parte de la diferencia entre los marcos está en la cara y el cuerpo de Iron Man. Por lo tanto, el algoritmo de compresión puede dividir el marco en esos mismos trozos de macrobloque y decir “¿sabes qué? Estos trozos no cambian por 100 fotogramas, así que mostrémoslos de nuevo en lugar de almacenar toda la imagen 100 veces”. Esto puede reducir drásticamente el tamaño del archivo.
Estos son solo dos ejemplos demasiado simplificados de los métodos que utiliza AVC / H.264, pero se entiende la idea. Se trata de hacer que el archivo de video sea más eficiente sin comprometer la calidad. (Por supuesto, cualquier video perderá calidad si lo comprime demasiado, pero cuanto más inteligentes sean estas técnicas, más podrá comprimir un video antes de llegar a ese punto).
HEVC / H.265 comprime videos de manera más eficiente, perfecto para video 4K
La codificación de video de alta eficiencia, también conocida como HEVC o H.265, es el siguiente paso en esta evolución. Se basa en muchas de las técnicas utilizadas en AVC / H.264 para hacer que la compresión de video sea aún más eficiente.
Por ejemplo, cuando AVC examina varios fotogramas en busca de cambios, como el Capitán América Ejemplo anterior: esos “trozos” de macrobloques pueden tener algunas formas y tamaños diferentes, hasta un máximo de 16 píxeles por 16 píxeles. Con HEVC, esos fragmentos pueden tener un tamaño de hasta 64×64, mucho más grande que 16×16, lo que significa que el algoritmo puede recordar menos fragmentos, disminuyendo así el tamaño del video general.
Puedes ver una explicación más técnica de esta técnica en este gran vídeo de Consejos técnicos de HandyAndy:
Una vez más, hay otras cosas que suceden en HEVC, pero esa es una de las mayores mejoras, y cuando todo está dicho y hecho, HEVC puede comprimir videos el doble que AVC al mismo nivel de calidad. Esto es particularmente importante para el video 4K, que ocupa una gran cantidad de espacio con AVC. HEVC hace que el video 4K sea mucho más fácil de transmitir, descargar o copiar a su disco duro.
El truco: HEVC es lento sin decodificación acelerada por hardware
HEVC ha sido un estándar aprobado desde 2013, entonces, ¿por qué no lo usamos ya para todos los videos?
Estos algoritmos de compresión son complejos: se necesita una gran cantidad de matemáticas para descubrir esto sobre la marcha mientras se reproduce un video. Hay dos formas principales en que una computadora puede decodificar este video: la decodificación de software, en la que utiliza la CPU de su computadora para hacer esos cálculos, o la decodificación de hardware, en la que entrega la carga a su tarjeta gráfica (o el chip gráfico integrado en su CPU). Una tarjeta gráfica es mucho más eficiente, siempre y cuando uns tiene soporte incorporado para el códec del video que está tratando de reproducir.
Entonces, mientras que muchas PC y programas pueden intento para reproducir un video HEVC, puede tartamudear o ser muy lento sin decodificación de hardware. Por lo tanto, HEVC no le hace mucho bien a menos que tenga una tarjeta gráfica y un reproductor de video que admitan la decodificación de hardware HEVC.
Esto no es un problema para los dispositivos de reproducción independientes: los reproductores de Blu-ray 4K, incluido el de Xbox One, están construidos teniendo en cuenta HEVC. Pero cuando se trata de reproducir videos HEVC en su PC, las cosas se ponen más difíciles. Su computadora necesitará una de las siguientes piezas de hardware para decodificar el video HEVC:
- CPU Intel “Skylake” de 6.ª generación o más recientes
- AMD 6ª generación “Carizzo” o apUs más recientes
- Tarjetas gráficas NVIDIA GeForce GTX 950, 960 o más recientes
- Tarjetas gráficas AMD Radeon R9 Fury, R9 Fury X, R9 Nano o más recientes
También deberá usar un sistema operativo y un reproductor de video que admita no solo video HEVC, sino también decodificación de hardware HEVC, y esto es un poco irregular en este momento. Muchos jugadores todavía están agregando soporte para la decodificación de hardware HEVC, y en algunos casos solo puede funcionar con ciertos chips de la lista anterior. En el momento de escribir este artículo, VLC 3.0, Kodi 17, y Servidor de medios Plex 1.10 todos admiten algún tipo de decodificación de hardware HEVC, al menos para ciertas tarjetas. Sin embargo, es posible que tenga que habilitar la aceleración de hardware en el reproductor de su elección para que funcione correctamente.
A medida que pase el tiempo, más computadoras podrán manejar este tipo de video, y más jugadores lo admitirán más ampliamente, al igual que lo hacen con AVC / H.264 ahora. Puede tomar un tiempo para que se vuelva omnipresente, y hasta entonces, tendrá que almacenar sus videos 4K en AVC / H.264 en tamaños de archivo gigantes (o comprimirlo más y perder calidad de imagen). Pero cuanto más HEVC / H.265 sea ampliamente compatible, mejor será el video.
Crédito de la imagen: alfaspirit/Shutterstock.com