HEIF in HEVC:razložena prihodnost večpredstavnostnih datotek

JPG in MP4 sta formata fotografij in videoposnetkov, s katerima že leta delamo ne samo na pametnih telefonih in tablicah, ampak tudi na osebnih računalnikih. Zdi se, da so te vrste datotek zdaj pripravljene za upokojitev in jih bosta kmalu nadomestila HEIF in HEVC. Toda kaj te kratice predstavljajo in kako lahko izboljšajo uporabo naših naprav?

• Kako odpraviti napako premalo razpoložljivega prostora za shranjevanje v sistemu Android
• Kako izbrati pravo kartico microSD zase

Skoči na:

• Kaj sta HEIF in HEVC?
• Kje lahko najdemo te formate?
• Zakaj uporabljati HEIF ali HEVC?

Kaj sta HEIF in HEVC?

Najprej moramo ločiti dva pojma:

• HEIF :je format slikovne datoteke vsebnika, ki vključuje druge pomembne podatke.
• HEVC :To je visoko učinkovit standard stiskanja, ki se običajno uporablja za video in se imenuje tudi H.265.

Prvi izraz se nanaša na digitalni vsebnik, v katerega lahko shranjujemo fotografije in druge podatke z različnimi končnicami, kot je JPG, vendar ne samo. Drugi izraz se nanaša na sistem video kodiranja, katerega rezultat je mogoče shraniti v različne digitalne vsebnike, kot je na primer MOV ali celo HEIF, kot je omenjeno zgoraj. Zmedeni? Naj bo jasno.

HEIF

Akronim za High Efficiency Image File Format , HEIF je format, ki se uporablja za vsebino ene ali več slik. Datoteke, ki uporabljajo ta format, lahko hkrati gostijo visokokakovostne slike, stisnjene s kodekom HEVC (o čemer bomo govorili kasneje) in dodatne informacije, povezane s temi slikami, tudi drugačne vrste.

HEIF lahko učinkovito vsebuje nekatere transformacije slike, kot je na primer:

• Zasuk slike za 90, 180 ali 270 stopinj.
• Obrežite sliko glede na določen pravokotnik.
• Prekrivanje poljubnega števila prihajajočih slik v vrstnem redu in na položajih, navedenih v oknu platna izvorne slike.

Te operacije so shranjene v vsebniku kot navodila, ki jih mora izvajati slikovna naprava. To pomeni, da izvirna slika ni spremenjena (ohrani posnetek, ni prepisana s spremembami) ali ponovno stisnjena na koncu operacije, s čimer se izognemo izgubi kakovosti.

• Najboljše aplikacije za Android za urejanje fotografij

HEIF uvaja tudi okvir za druge nedestruktivne operacije urejanja, ki jih je mogoče pojasniti z zunanjimi specifikacijami. Ko so te operacije uporabljene, je rezultat znan kot izpeljana slika.

V tem vsebniku HEIF je mogoče najti naslednje vrste podatkov:

• Slike: Posameznik z lastnostmi in predogledi.
• Izpeljane slike: Ta vrsta nedestruktivnega urejanja omogoča programski opremi za ogled slik, da "sproti" uporabi nabor navodil, ne da bi uničila izvorno sliko, kot je opisano zgoraj.
• Zaporedja slik: več slik, ki imajo enake lastnosti, kot so čas fotografiranja od blizu, njihove lastnosti in njihove sličice. Ta format se uporablja predvsem za serijske osvetlitve ali animacije cinemagraph.
• Pomožni slikovni objekti: Ti podatki med ogledovanjem datoteke niso neposredno vidni in lahko predstavljajo ravnine alfa ali zemljevide globine.
• Metapodatki: Dodatne informacije, kot so EXIF, XMP ali podobni podatki.

Nekaj ​​možnih primerov uporabe vsebnikov HEIF:

• Slikovna datoteka visoke kakovosti in predogled iste v formatu JPG nižje kakovosti.
• Več slikovnih datotek na niz fotografij, tako da so vse shranjene v istem paketu.
• Več slikovnih datotek z različnimi goriščnimi razdaljami.
• Več slikovnih datotek z različnimi osvetlitvami.
• Slikovna datoteka in videoposnetek, posneta hkrati (preberite Motion Photos Google Pixel 2 in Live Photos iOS).

HEVC

Znan tudi kot H.265, je naslednik zdaj univerzalno uporabljenega AVC/H.264. Je visoko učinkovit standard stiskanja, ki lahko podpira ločljivosti do 8192x4320 in 8K UHD. HEVC je bil zasnovan z namenom zmanjšanja bitne hitrosti v videu ob ohranjanju enake kakovosti za ceno večje računalniške zapletenosti. Ta kodek se uporablja tudi za stiskanje slik v zgoraj opisanih vsebnikih HEIF.

Kot se že dogaja v kodeku H.264, HEVC nadzoruje okvire slikovnega toka in išče območja, kjer so odveč tako znotraj iste slike kot znotraj zaporednih okvirjev. Ta odvečna območja se nato nadomestijo z opisom samega območja namesto posameznih slikovnih pik, da zavzamejo manj prostora v pomnilniku.

Ključne spremembe za HEVC vključujejo razširitev področij primerjave modelov in razlik kodiranja s 16 × 16 slikovnih pik na 64 × 64 slikovnih pik, izboljšanje segmentacije spremenljive velikosti, boljšo intra-napoved znotraj iste slike, boljše predvidevanje vektorjev gibanja in zlitje regij gibanja, boljše gibanje kompenzacijsko filtriranje in nadaljnji korak filtriranja, imenovan prilagodljivo filtriranje zamika vzorca.

Za bolj poglobljeno analizo teme ter metode stiskanja in kodiranja si oglejte to povezavo.

Prvi okus kodeka HEVC prihaja iz leta 2012, ko je Qualcomm med MWC pokazal tablico, opremljeno z dvojedrnim procesorjem SoC Snapdragon S4, ki lahko predvaja isti video, kodiran v H.264 in H.265 drug ob drugem. Video v HEVC je že pokazal 50-odstotno zmanjšanje bitne hitrosti pri enaki kakovosti.

Leta 2014 je bil prvič uveden kodek na potrošniških mobilnih napravah po zaslugi družbe Apple, ki je uporabila standard za video klice FaceTime prek podatkovnega omrežja prek iPhone 6 in iPhone 6 Plus.

Prvi mobilni SoC s specifično strojno opremo, namenjeno dekodiranju HEVC, je leta 2015 prispel od Nvidie, ki je na svoji Tegra X1 uporabila dekoder, podoben tistemu, ki je bil nekaj mesecev prej vstavljen v grafične kartice serije GeForce 900.

Kje najdemo te formate?

Datoteke HEIF in HEVC lahko najdete na nekaterih najsodobnejših napravah. Apple je na primer uvedel podporo za to vrsto datoteke v iOS 11, tako da lahko zajemate fotografije in videoposnetke v visoko učinkovitih formatih na iPhone 7 in novejših (predvajanje je podprto do iPhone 5S, vendar z omejitvami). Seveda lahko te datoteke predvajajo tudi nekateri iPadi z iOS 11 in Maci, posodobljeni na MacOS High Sierra.

Apple uporablja razširitev .heic (.heics za sekvence slik) za slike, vendar podpira predvajanje datotek .heifs (.heifs za sekvence slik), ki jih ustvarijo tretje osebe. Posnete videoposnetke naprave Apple shranijo v formatu .mov kot običajne videoposnetke, vendar so še vedno kodirani s kodekom HEVC/H.265.

V svetu Android je uradna podpora za te formate prispela ob različnih časih:HEVC je podprt od Android Lollipop, medtem ko je bil HEIF predstavljen šele pred kratkim z Androidom P (na voljo v prvem predogledu za razvijalce), tudi če je aplikacija Google Pixel Camera prvega ali drugega generacija še vedno nima možnosti, povezane z njihovo uporabo.

Samsung vam omogoča snemanje HEVC kodiranih video datotek na novi Galaxy S9 in S9+, tudi če nima formata HEIF za shranjevanje fotografij. Zdi se, da bo imel Xiaomi Mi MIX 2S tudi kodeke HEVC za videe.

Vsebnike HEIF lahko uporabite tudi na spletnih straneh v skladu s standardom HTML 5.2, da shranite različne različice iste fotografije in prepustite brskalniku, da se odloči, katero naložiti in uporabiti glede na različne situacije.

Zakaj uporabljati HEIF in HEVC?

Glavni razlog, zakaj bi se morali spodbujati k uporabi teh novih formatov slikovnih in video datotek, je, ker so učinkovitejši. Kot vemo, na pametnih telefonih razpoložljivega prostora nikoli ni dovolj in zahvaljujoč tem formatom je mogoče shraniti enako število datotek enake kakovosti, a na manj prostora ali enako število datotek višje kakovosti, ki zavzamejo enako količino prostora. pomnilnik.

Po standardu HEIF je mogoče v te datoteke shraniti dvakrat več informacij kot v datoteko JPG enake velikosti in še višje kakovosti. Reči, da je rezultat impresiven, je premalo.

Poleg tega lahko datoteke HEIF/HEIC (in vse izpeljanke) vsebujejo informacije o transformacijah izvorne slike brez spreminjanja izvirnika. To vam omogoča urejanje fotografij v napravi, shranjevanje rezultata in razveljavitev ali nadaljnje spremembe pozneje in v drugi napravi, ne da bi to vplivalo na kakovost izvirne slike.

Na primer, v datoteki JPG pozneje ni mogoče obrniti postopka urejanja in kakovost slike se z vsakim shranjevanjem poslabša zaradi nenehnega preklapljanja skozi algoritem stiskanja JPG.

Enaka učinkovitost velja za videoposnetke, kodirane s HEVC (H.265):ta video kodek lahko ponudi dvakrat večjo kompresijo pri enaki ravni kakovosti kot kodirana datoteka AVC (H.264) ali znatno izboljša kakovost z enakim bitna hitrost. Praktična uporaba uvedenih izboljšav zahteva večjo moč med kodiranjem in stiskanjem, vendar veliko manj računalniške moči med dekompresijo in predvajanjem.

Razumeli boste, da je vsak megabajt ključnega pomena pri pametnih telefonih, ki imajo 32 GB notranjega pomnilnika ali manj, ti novi formati pa obljubljajo, da bodo posneli veliko več fotografij in videoposnetkov, preden bo zmanjkalo prostora.

Ali že uporabljate HEVC ali HEIF? Kaj menite o teh formatih?