4Kはテレビの次の大きなトレンドであり、4K映像はあらゆるところに現れ始めています。しかし、4Kビデオは多くの容量を必要とするため、最高の品質でダウンロードやストリーミングすることが困難です。それは、HEVC（High Efficiency Video Coding）またはH.265と呼ばれる技術です。

4K Ultra HD Blu-rayはHEVCを採用し、VLC 3.0はHEVCと4Kビデオをコンピュータで簡単に視聴できるようにし、iPhoneは録画したビデオをHEVCで保存してストレージ容量を節約することもできます。しかし、どのように機能するのか、なぜ4K映像にとって重要なのか。

現行規格：avc/h.264

ブルーレイディスクやYouTubeの動画、iTunesで映画を見るとき、編集室から出てきたオリジナルの映像とは違うのです。映画をブルーレイディスクに収めたり、インターネットから簡単にダウンロードできるサイズにしたりするためには、映画を圧縮する必要があります。

Advanced Video Coding（AVCまたはH.264とも呼ばれる）は、広く使われているビデオ圧縮の最高規格で、ビデオのファイルサイズを小さくするためにいくつかの異なる方法を使用しています。

例えば、どのフレームでも、基本的に同じ色の領域を見つけることができます。この私と息子の静止画を例にとると、空の大部分は青いので、圧縮アルゴリズムは画像を「マクロブロック」というブロックに分割し、「おい、各ピクセルの色を記憶する代わりに、上のブロックはすべて同じ青色だと言ってくれよ」と言うことができるのです。"画素ごとの色を記憶する "よりもはるかに効果的で、最後のフレームのファイルサイズを小さくすることができます。動画では、1フレームのデータを圧縮することをイントラフレーム圧縮と呼びます。

また、AVCはフレーム間圧縮を採用しており、複数のフレームを見て、どの部分が変化しているか、どの部分が変化していないかに気づくことができます。キャプテン・アメリカ／シビル・ウォー』からのショット。背景はあまり変わらず、フレーム間の違いのほとんどはアイアンマンの顔や体つきです。だから圧縮アルゴリズムは、フレームを同一のマクロチャンクに分割して、"あのね "と言うことができるのです。?これらのブロックは100フレームで変化しないので、画像全体を100回保存する代わりに、もう一度表示するだけです。"これにより、ファイルサイズを大幅に削減することができます。.

以上、AVC/H.264の方式を簡略化して2つ紹介しましたが、いかがでしたでしょうか。品質に妥協することなく、ビデオファイルの効率を向上させることができるのです。(もちろん、どんな映像でも圧縮しすぎると画質が落ちてしまうが、これらの技術が賢くなればなるほど、そのポイントに到達する前に映像を圧縮することができるようになる)。

hevc/H.265は、より効率的に映像を圧縮し、4K映像に最適な圧縮方式です。

HEVCやH.265として知られるHigh Efficiency Video Codingは、この開発の次のステップです。AVC/H.264で使用された多くの技術を基に、より効率的なビデオ圧縮を実現しています。

例えば、上記のキャプテン・アメリカの例のように、AVCが複数のフレームのバリエーションを見る場合、これらのマクロブロック「チャンク」は、最大で16ピクセル×16ピクセルという、さまざまな形やサイズになります。HEVCでは、このチャンクは最大64×64で、16×16よりはるかに大きい。つまり、アルゴリズムはより少ないチャンクを記憶できるため、ビデオ全体のサイズを小さくすることができるのだ。

この技術については、HandyAndy Tech Tips: の素晴らしいビデオで、より専門的な説明を見ることができます。

繰り返しになりますが、HEVCの改良点は他にもありますが、これは最も大きなものの1つで、すべてを言い尽くすと、HEVCはAVCと同じレベルの品質で2倍の映像を圧縮することができます。特に4K映像の場合、AVCは多くの容量を消費するため、HEVCは4K映像のストリーミング、ダウンロード、ハードディスクへのリッピングを容易にします。

問題：ハードウェアアクセラレーションデコードを使用しない場合、hevcが遅くなる。

HEVCは2013年から採用されている規格ですが、なぜすべての映像に採用しないのでしょうか？

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これらの圧縮アルゴリズムは非常に複雑で、映像の再生中に素早く問題を解決するために多くの数学的演算を必要とします。この映像をコンピューターがデコードするには、コンピューターのCPUで計算するソフトウェアデコードと、グラフィックカード（またはCPU上の統合グラフィックチップ）に負荷を移すハードウェアデコードの大きく2つの方法があります。グラフィックカードは、再生したい映像のコーデックに対応しているものが内蔵されていれば、より効率的です。

そのため、多くのPCやプログラムはHEVCビデオの再生を試みることができますが、ハードウェアによるデコードを行わない場合、映像が乱れたり、非常に遅くなったりすることがあります。つまり、HEVCのハードウェアデコードに対応したグラフィックカードとビデオプレーヤーがなければ、HEVCのメリットはないのです。

単体の再生機器であれば問題ありません。Xbox oneに搭載されているものを含め、4KブルーレイプレーヤーはHEVCを中核に据えて作られています。しかし、パソコンでHEVCビデオを再生する場合は、少し難しくなります。HEVCビデオをハードウェアでデコードするためには、お使いのコンピュータに以下のハードウェアのいずれかが必要です。

• インテルの第6世代 "Skylake "以降のCPU
• AMDの第6世代「Carizzo」以降のAPU
• NVIDIA GeForce GTX 950、960、またはそれ以降のグラフィックカード
• AMD Radeon R9 Fury、R9 Fury X、R9 Nano、またはそれ以降のグラフィックカード

また、HEVCビデオだけでなく、HEVCのハードウェアデコードに対応したOSやビデオプレーヤーが必要ですが、現時点ではやや散発的な対応となっています。HEVCハードウェアデコードのサポートはまだ多くのプレーヤーが追加しており、場合によっては上記リストの一部のチップでしか動作しない可能性があります。本稿執筆時点では、VLC 3.0、Kodi 17、Plex Media Server 1.10のいずれも、少なくとも一部のカードについては何らかの形でHEVCハードウェアデコードに対応しています。ただし、正しく動作させるために、選択したプレーヤーでハードウェアアクセラレーションを有効にする必要がある場合があります。

時代が進むにつれて、この種の映像を扱えるコンピューターが増え、現在のAVC/H.264と同様に、より広く対応するプレーヤーが増えるでしょう。ユビキタス化にはまだ時間がかかりそうですが、それまではAVC/H.264で4K映像を巨大なファイルサイズで保存しなければなりません（あるいはさらに圧縮して画質を落とさなければなりません）。しかし、HEVC/H.265が広くサポートされるようになればなるほど、映像はより良いものになるでしょう。

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