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HEVC, VP9, 10bit, 4k, e novos formatos

Discussão em 'Tecnologia e Novos Formatos de Vídeo' iniciada por horus_, 28 Mai 2015.

  1. horus_

    horus_ Usuário


    Desde 27 Dez 2011
    RJ, Rio de Janeiro
    Bom dia a todos! Criei esse tópico para compartilharmos nossas experiências com novos formatos, resoluções, equipamentos e técnicas de compressão de vídeo.

    O que é HEVC/h265?
    - É um novo codec desenvolvido pela Moving Picture Experts Group (MPEG) e foi definido como sucessor do AVC/h264 (codec mais utilizado na atualidade). O novo codec tem uma compressão por volta de 25% a 50% mais eficiente que o padrão anterior, isto significa maior qualidade utilizando o mesmo espaço/banda disponível. Já foi definido como padrão para transmissões 4k.

    O que é VP9?
    - É um novo codec de código aberto desenvolvido pela Google e concorre diretamente com o HEVC. Foi definido como sucessor ao padrão VP8 e possui uma compressão muito mais eficiente que o padrão anterior, isso significa maior qualidade utilizando o mesmo espaço/banda disponível.

    O que é 10-bit Color?
    - A maioria dos vídeos da atualidade são codificados utilizando 8-bits de cores por canal. Vídeos codificados em 10-bits de cores contém uma gama de cores até 4 vezes maior. Em certos casos, codificar em 10-bits pode até melhorar a eficiência da compressão, mesmo que o material de origem tenha sido filmado ou finalizado em 8-bit. O suporte a esse padrão é bem limitado atualmente.

    O que é 4k?
    - Resolução de imagem que possui 4 vezes mais pixels que o FullHD. Muito maior definição de imagem em telas grandes, porém em telas abaixo de 50' é discutível se existe alguma real melhora considerável.
     
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  2. horus_

    horus_ Usuário


    Desde 27 Dez 2011
    RJ, Rio de Janeiro
    Já fiz testes usando o HEVC, essas são minhas impressões:

    - O processo de compressão naturalmente é bem mais demorado que do seu antecessor;

    - Desde que você tenha o player de vídeo ou codecs atualizados, não vai ter o menor problema com os arquivos;

    - A reprodução de um arquivo HEVC requer um pouco mais do processador, mas nada absurdo. Tenho uma CPU bem fuleira até, e os arquivos rodam liso.

    - Experimentei ripar um filme blu-ray pra um arquivo h264 convencional de 1GB, e para outro arquivo HEVC de 1GB e pude notar uma melhora significativa na qualidade. Mais tarde tento postar fotos de comparação.
     
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  3. placard

    placard Usuário

    7.398 3.380 601

    Desde 29 Mai 2008
    Terra
    Se possível poste. Obrigado.
     
  4. unquaker

    unquaker Usuário

    3 1 1

    Desde 2 Jun 2015
    Campinas - SP
    Fiz testes com h265 4k e 10 bits color, muito boa a imagem. Meu note tem cpu intel i5 quarta geração e o uso de cpu foi muito baixo para a reprodução graças o quicksync. Fico imaginando os processadores da sexta e próximas gerações, vão reproduzir sem o menor esforço.
     
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  5. horus_

    horus_ Usuário


    Desde 27 Dez 2011
    RJ, Rio de Janeiro
    Aqui em casa eu uso CUVID da nvidia, mas acho que não suporta vídeos em 10bit... Tenho que ver se é configuração ou se não suporta.
     
  6. juba39

    juba39 Fase 3 da Marvel iniciada....


    Desde 2 Jan 2014
    Lages / SC
    Não vai postar as fotos?
     
  7. FENIXCLOAD

    FENIXCLOAD Usuário


    Desde 22 Fev 2012
    br
    parametros para encodar no mediacoder mkv
    Código:
    video
    x264 --no-progress --profile high --level 51 --preset medium --keyint 250 --min-keyint 25 --non-deterministic --opencl --psy-rd 1:0 --crf 25 --sar 1:1 --threads 7 -o "$(DestFile)" -
    
    Código:
    audio
    lame.exe --preset extreme -q 2 -p --noreplaygain --add-id3v2 --resample $(SampleRate) -r -s $(SampleRate) --quiet - "$(DestFileAudio)"
    
    na aba som de ganho +1,0 db
    ative o filtro extra esterio 2,0
    e veja o resultado
     
  8. songokuj5

    songokuj5 Usuário


    Desde 20 Out 2008
    Rio de Janeiro
    O H265 é incrível, parece até mágica, consegue deixar a imagem melhor em arquivos as vezes duas a três vezes menores que um H264.
     
  9. nowinskit

    nowinskit Usuário

    30 16 1

    Desde 2 Mai 2013
    Brasil
    Tem que ficar atento a um detalhe. O VP9 e HEVC foram feitos pensando em pouco bitrate para streaming, assim não se preocupando em manter o máximo de detalhes possíveis em uma imagem, mas "suavizando" para ela não ficar muito defeituosa com baixo bitrate. Se você quer guardar um filme em alta qualidade mantendo o máximo de detalhes a melhor opção ainda é o x264. O x264 é capaz de atingir qualidade igual ou superior aos 2 concorrentes quando usando de um preset que gaste o mesmo tempo e uma taxa de bitrate adequada. Sem falar que o H264 preserva o máximo de detalhes possíveis enquanto o Hevc e VP9 passam um blur e tiram os detalhes para economizar bits.

    Não adianta usar o HEVC em um preset que leva 2 horas pra encodar e dai utilizar o H264 no mesmo preset que leva 30 minutos e tirar conclusões. Os presets do HEVC tem uma escala diferente do x264, logo comparar slow do x265 com slow do x264 não é a mesma coisa. Vai ter que usar um preset mais lento no x264 para se comparar o mesmo tempo gasto do x265. A comparação precisa ser justa, no caso usando presets que gastem aproximadamente o mesmo tempo de codificação.

    Eu estava fazendo uns testes com videos de gameplay meu, e estava usando VP9 e fazendo 8fps no encoding. Peguei e dei uma chance para o x264 e conseguia atingir qualidade superior fazendo 20fps.

    Veja um caso clássico de quando o bitrate é muito baixo para se manter os detalhes com x264 ele cria artefatos, e dai o x265 faz a mágica de deixar sem detalhes e suavizar dando um visual bem melhor. Vale lembrar que o x265 levou 10x mais tempo para codificar que o x264 nesse teste.

    Fonte original com alta taxa de bitrate: http://abload.de/img/380_v4ucv.png
    x264: http://abload.de/img/380_x264_placebo_y0ut2.png
    x265: http://abload.de/img/380_x265_placebo_7uu5z.png

    E aqui caso você tenha taxa de bitrate suficientes para manter detalhes para aquele filme que você quer guardar. O x265 passa a lima.

    fonte original: http://abload.de/img/original_jacket_depfb.png
    x264: http://abload.de/img/x264_jacket_crqdk.png
    x265: http://abload.de/img/x265_jacket_kfrtp.png
    Créditos das imagens e testes para sneaker_ger do forum.doom9.org

    Ai é uma questão de saber escolher o codec para o tipo de mídia que for usar, se for streaming ou upload para sites como youtube vale a pena o VP9 e x265 pois a taxa de bitrate é muito baixa e com x264 vai criar muito artefatos quando faltar bitrate, e os 2 novos codecs vão dar aquela limpada nos detalhes deixando meio borrado mas visualmente bem melhor para o telespectador.
     
    Última edição: 10 Jun 2016
    • 8
  10. Kaen

    Kaen Usuário

    82 14 11

    Desde 19 Dez 2015
    Jundiai
    Pelo que ouvi falar, esse x265 compacta mais que o x264 e sem perder a qualidade! É isso mesmo?
     
  11. Mastering

    Mastering Usuário

    1.592 2.067 251

    Desde 8 Ago 2013
    Santa Catarina/ Brasil
    Como falei em outro forum.
    PARABENS PELA AULA!
    Sucesso na vida continue assim sempre.
     
  12. horus_

    horus_ Usuário


    Desde 27 Dez 2011
    RJ, Rio de Janeiro
    Filmes rodados em película com bastante granulado, mesmo com alto bitrate ficam piores no x265, eu mesmo já reparei isso. Parece que fica tudo chapado. (em inglês eles chamam de "washed out", lavado)

    Talvez o x265 seja mesmo pensado pros padrões de hoje? filmes rodados já em formato digital, onde tudo é já naturalmente já chapado...
     
  13. Ed Sanches

    Ed Sanches Usuário


    Desde 24 Dez 2006
    São Paulo
    Essa nova tecnologia de compressão de vídeo, HEVC, combina mais com os novos lançamentos, que foram também filmados com novas tecnologias. Uma das coisas que mais odeio são os efeitos que procuram suavizar e o máximo que conseguem é esse efeito "chapado", "lavado", prefiro o granulamento, que é mais comum na "old school" de filmagem. Já assisti um capítulo de Gotham gravado em HEVC e por ser gravado com bastante efeito, ficou muito bom, mas já vi também muitas gravações ruins.
     
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  14. nowinskit

    nowinskit Usuário

    30 16 1

    Desde 2 Mai 2013
    Brasil
    Todo detalhe consome mais bits e o granulado não é exceção, logo como ambos codecs(HEVC,VP9) são focados em streaming onde o bitrate é baixo por limitação de banda larga dos usuários/operadoras eles são feitos com proposito de sempre limar a imagem para salvar o máximo de espaço possível. Eu enviei um video para Youtube e coloquei em slow motion porque queria preservar os detalhes da imagem já que o vídeo possui comparação de videos e quero que o telespectador possa visualizar os detalhes, em slow-motion consigo preservar acima de 90-95% dos detalhes do vídeo original no Youtube já que ele reencoda.

    A versão H264 do Youtube que usa preset de baixa qualidade manteve os detalhes do vídeo acima dos 95%. O problema que o youtube criou uma versão VP9 dele e o VP9 borrou os detalhes para salvar espaço e poder encodar com bitrate menor possível. O VP9 do Youtube usa um preset de qualidade muitas vezes maior o qual se traduz em mutias vezes mais lento para encodar e mesmo assim pelo algoritmo do codec ser feito para limar detalhes e salvar o máximo de espaço possível ele destroi todo detalhe considerado desnecessário. O HEVC trabalha no mesmo esquema.


    Eu envio videos de game para o Youtube e tanto eu como outros que compartilham videos de gameplays se defrontam bastante com qualidade do Youtube porque gameplay na maioria dos casos é o tipo de midia visual com maior complexidade para compressão, pois existem alguns ingredientes muito abundantes em games que complicam a vida do codec, por exemplo detalhes exagerados e movimento contínuo do video. Cada quadro em uma corrida de gameplay muda totalmente a imagem o que precisa de muito mais bits para refazer todo o quadro a cada troca, em um filme comum por exemplo a maioria do tempo a camera se mantém mais estatica e no maximo acontece alguns movimentos pontuais o que diminui a complexidade de encoding pois os codecs reutilizam informação repetida de um quadro pra outro para economizar bits e somente o que aparece de novo em um novo quadro é adicionado informação nova.

    Essa reutilização de informação entre os quadros acontece apenas em grupo de imagens normalmente os encoders utilizam 10 segundos para um grupo de imagens chamado de GOP e depois dos 10 segundos é iniciado um novo GOP e a informação usada em cada um deles(GOP) é independente e não é compartilhada entre os outros GOP's, então quanto mais repetição de um quadro pra outro dentro do GOP mais bits você consegue economizar. Quanto mais movimento contínuo causando mudança total de cada quadro mais bits serão necessários para manter qualidade ja que muita informação nova vai aparecendo nos novos quadros e necessidade maior de mais bitrate.

    A quantidade de quadros por segundo é outro fator importante, ja que quanto mais quadros por segundo mais informação será necessário, com menos quadros você consegue economizar mais espaço e nisso também ajuda os filmes que são em sua maioria de 24fps enquanto hoje em dia 60fps é comum para videos do Youtube.

    Ainda assim é possível sempre ver alguns videos do mundo real com alta complexidade, mesmo alguns filmes com mais ação e movimento causam mais dificuldade de salvar bits ou se salva causa muito defeito visual em H264.

    O tipo de detalhe que mais causa dificuldade do codec compactar é vegetação em excesso existem outros mas vegetação é o mais famoso, você grava o vídeo sabendo que no youtube vai encher de artefatos no codec H264. O problema não é a vegetação sozinha pois se ficar com imagem estatica até consegue manter certa qualidade dela, mas você adiciona movimento contínuo que é básico em gameplay a vegetação em excesso e ai não tem jeito.

    Veja exemplo de gameplay com vegetação+ movimento contínuo do Youtube:
    Versão H264 Youtube reencodou ele com 4.3mbit/s no codec H264:
    https://www.dropbox.com/s/76bhtzuv4xblafi/Source30fpsYT.mp4?dl=0

    Aqui eu fiz upscale do video para resolução 4k e youtube criou versões VP9 do arquivo por sorte minha. Um adendo o youtube não cria VP9 para todos videos upados, é aleatório e o codec principal que ele usa é o H264, existe uns casos específicos que ele apenas aplica VP9. Então estou mostrando a versão 1080p em VP9 do downscale que ele fez do vídeo 4k já que ele cria video de todas resoluções possíveis. Outro ponto importante que quando faz upscale isso remove um pouco dos detalhes como nitidez das bordas o que ajuda suavizar o vídeo e ajudar na compressão(bordas com muita nitidez consomem são dificeis de compactar no H264 pois ele tende a manter detalhes custe o que custar e removendo as bordas com nitidez salvamos uns bits para evitar os artefatos):
    https://www.dropbox.com/s/b4qidqxm1nskull/1080p VP9 (1080p_30fps_VP9-128kbit_Vorbis).webm?dl=0

    Para não esquecer veja que o Youtube utilizou apenas 2.4mbit/s na versão VP9 enquanto no H264 ele usou 4.3mbit/s.

    Vai poder reparar que a versão H264 cria um pixelamento a cada 5 segundos pelo bitrate muito baixo. Cada 5 segundos está o keyframe(I-frame) do video que é um quadro que necessita mais bits pois é como uma referência para os outros subsequentes e como o codec já gastou mais do que deveria nos quadros anteriores ao keyframe ele gera todo esse borrão tanto no I-frame como nos 30~ frames subsequentes até ele estabilizar e conseguir manter qualidade novamente até o próximo keyframe e gerar o mesmo problema. O H264 fica salvando detalhes nesses frames e dai quando chega no keyframe falta bits para criar um frame acima da média e vira uma porcaria que se alastra por alguns frames subsequentes que precisam utilizar informação do keyframe.

    Na versão VP9 apesar de ter recebido ajuda do upscale ele borra bastante a vegetação para diminuir informação e não gerar tantos defeitos visuais como pixelizaçao que ocorre no H264.

    É bem verdade que para versão H264 o Youtube usa de preset de qualidade das piores possíveis para encodar rápido, com o VP9 ele usa preset muito mais eficiente. Se reparar nos frames após pixelização do H264 ele consegue manter melhor nível de detalhes neles, mas por isso mesmo ele acaba causando problema nos outros, ele entra nesse loop de gastar muito bitrate em uma parte e depois falta para o mínimo nos outros e fica essa gangorra de bom e péssimo. O VP9 mantém a mesma qualidade praticamente em todos frames, é ruim sempre pelo borrão nos detalhes mas nunca chega ao nível de péssimo. O telespectador prefere o visual do VP9 em uma cena de movimento onde ninguém presta muita atenção em detalhes.


    Aqui um vídeo do mundo real com problemas de pixelização na versão H264:



    Certifique-se de estar rodando a versão H264 clicando com direito do mouse sobre vídeo e olhando em "stats para nerds", se estiver avc1 é o H264 caso contrário vai aparecer VP9. O Chrome e Firefox tocam VP9 por padrão se o vídeo tiver ele então vai precisar instalar o plugin H264ify para forçar o navegador rodar a versão H264:
    Firefox: https://addons.mozilla.org/pt-br/firefox/addon/h264ify/
    Chrome: https://chrome.google.com/webstore/detail/h264ify/aleakchihdccplidncghkekgioiakgal

    Resumindo os novos codecs foram feitos pensando no que é a tendência hoje de streaming de vídeo com alta resolução e bitrate baixo.
     
    Última edição: 8 Fev 2017
    • 2
  15. alefmm

    alefmm Usuário


    Desde 30 Dez 2010
    São Paulo Brasil
    @nowinskit@nowinskit Agradeço as explicações!

    Sabe me dizer como vai funcionar no caso de arquivos 4K HDR?
    Pergunto pois existem versões do mesmo arquivo sendo 50GB o HEVC (h265) com taxa de 49 mil kbps e sem HDR.
    O mesmo conteúdo só que AVC (h264) ocupa 6GB porém não sei a taxa de bitrate. Ambos Matroska.

    Afinal, qual destes dois vai manter a melhor qualidade original falando em 4K?
    Outros exemplos: 9GB HEVC, 4K HDR com taxa de 12 mil kbps .mkv que achei a qualidade ótima, não notei nada dos exemplos citados acima. Na verdade achei bem parecida com o padrão 2160p do Netflix. E o exemplo C: 20GB HEVC, 4K HDR com taxa de 25 mil kbps .mkv, este ainda não vi e não posso opinar.

    O que sei é que vi Gotham como o amigo acima comentou, 720p sendo h264 com taxa de 2 mil kbps e achei ótimo na minha TV 4K. De perto é notável a "pixelização" dos quadros, característico do codec. Porém a distancia correta (2,5m) não se nota isso. A imagem é bem nítida e o upscaling faz milagre pois fica muito próximo ao 1080p (dizer 1440p é forçar). As cores (escuras na maioria das cenas) são bem reproduzidas e onde é escuro fica escuro e onde deve ser claro, fica claro como se fosse HDR, que não é. O que notei é que falta resolução mesmo, se fosse no mínimo 1080p já seria suficiente e passaria fácil por 1440p no upscaling.

    Pois considero 50GB um desperdício de espaço. Estou obtendo o segundo arquivo e vou comparar ambos pra ver qual é mais vantajoso de qualquer forma.

    Edit: Já peguei o arquivo e no fim de semana eu volto aqui pra dizer se tem diferença (sim, acho que vou ver The Martian pela 3x, a primeira no cinema, não entendi nada do filme e ainda dormi pois legenda me dá sono, vou ver o de 50GB e depois o de 6GB).
     
    Última edição: 31 Jan 2018
    • 1
  16. Havokdan

    Havokdan Tradutor do PotPlayer [BR]


    Desde 27 Mai 2010
    Gurupi/Tocantins/Brasil
    Saiu os padrões oficiais do formato AV1 que é feito para competir com HEVC, a grande diferença é que ele não tem rolo com patentes (Grupo de empresas que vivem pagando royalties financiaram essa empreitada, como Google [que comprou a on2 e o codec VP], Netflix, Amazon, Mozilla e outras) , ainda deve demorar para aparelhos e softwares aparecerem, mas fica a novidade:

    Fonte: https://aomedia.org/the-alliance-for-open-media-kickstarts-video-innovation-era-with-av1-release/
     
  17. J.B.F.LIMA

    J.B.F.LIMA Usuário


    Desde 25 Mar 2018
    Barreiras-BA
    Gosto de assistir um canal peruano, o TOP LATINO, que capto pelo satélite Hispasat 30ºW, o canal é dedicado as clipes musicais em espanhol e inglês, já assisti ótimos shows, nas manhãs de domingo gosto de assistir um programa de flashback por nome "Musica de los 80", tem os melhores clipes internacionais dos anos 70/80/90.

    A novidade agora é que no mesmo satélite estreiou o canal em HD com a tecnologia HEVC, mas infelizmente meu receptor não reconhece esse formado, na sintonia entra como se fosse rádio.