4K60 H.265/ H.264 IP Streaming Encoder für HDMI u. SDI Quellen: UH−H265−1

H.265 und H.264 Video Encoding – Wo liegen die Unterschiede

Seit vielen Jahren ist der Videocodec H.264 der Standard für Webvideo & Blu-ray. H.264 ist auch unter den Namen MPEG-4 Part 10, Advanced Video Coding, MPEG-4 AVC oder AVC Video bekannt und hat sich etabliert, weil er einen guten Kompromiss zwischen Dateigröße und Videoqualität darstellte. Seit 2013 steht der Nachfolger H.265 in den Startlöchern und sorgt dafür, dass Videos kleiner werden, die Qualität aber gleich bleibt.

H.264 gehört auch heute noch zu den am häufigsten verwendeten Videoformaten
In unserem digitalen Leben kommen wir überall mit dem Videocodec H.264 in Berührung und die Beliebtheit von H.264 nimmt immer noch weiter zu. Verwendet wird dieser Codec bspw. bei HD-DVDs, HDTV, Pay-TV oder YouTube-Videos, zudem ist H.264 ist nicht auf die Verbraucherelektronik begrenzt. Dieses Advanced Video Coding Format dringt auch immer tiefer in die IT und die Firmenkommunikation vor. Aufgrund der immer noch zunehmenden Popularität von H.264 wird geschätzt, dass im Jahr 2025 die meisten konventionellen Lösungen zur Videodistribution mit HDBaseT oder anderen proprietären Übertragungsmethoden durch flexiblere IP-basierte Systeme ersetzt wurden.

Was ist H.264?

H.264 oder MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) ist ein Videocodierungsformat für das Aufzeichnen und Verteilen von Full HD Video- und Audiosignalen. Dieses Format wurde von der ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) gemeinsam mit der ISO/IEC JTC1 Moving Picture Experts Group (MPEG) entwickelt und gepflegt.
Das AVC H.264 Format wird im Allgemein zum Aufzeichnen, Komprimieren und Verteilen von hochauflösenden Videoinhalten verwendet und ist eine netzwerkfreundliche Video-Übertragungsmethode, die qualitativ hochwertige Bilder liefert, ohne extrem viel Bandbreite zu benötigen.

Codierung und Decodierung mit H.264

So funktioniert das HDMI IP Streaming mit H.264
Ein AVC H.264 Streaming Endoder konvertiert (codiert) HDMI (HD) Audio- und Videosignale in einen IP-Stream, der über ein IP-Netzwerk übertragen werden kann. Am anderen Ende konvertiert ein Streaming Decoder die Signale wieder in ein unkomprimiertes HDMI format. Dabei wird H.264 verwendet, weil es ist so vielseitig einsetzbar ist. Mit H.264 können Sie können Videosignale von einem Encoder gleichzeitig zu mehreren Decodern streamen. Sie können einen Satz H.264 codierter Videosignale zum Beispiel gleichzeitig zu einem Display, einer Videowand und einem Digital-Signage-System streamen.

H.264-Anwendungen - Wann und wo kann dieses Format eingesetzt werden?
Das Videokompressionsformat H.264 ist perfekt für die AV-Distribution an eine oder mehrere Videosenken geeignet (Multicasting-Streams für zahlreiche Displays). Besonders hervorzuheben ist das Einsatzgebiet der Fernübertragung von AV-Signalen über bestehende Kabel und das Internet.
H.264 hat sich zum Standard Video­kompressions­format bspw. in der Video­über­wachungs­branche entwickelt. Zu den weiteren Einsatzmöglichkeiten gehören Außen­reportagen (Ü-Wagen), der Energiesektor, das Bildungswesen, der Transportsektor, die Aufzeichnung von Dronenvideos zur Überwachung der Umwelt sowie Videowand-Verarbeitung, Digital-Signage-Lösungen und Videokonferenzen.

Der Unterschied zwischen H.265 und H.264

H.265 ist auch unter den Bezeichnungen High Efficiency Video Coding (HEVC) und MPEG-H Part 2 bekannt und die jüngere Variante von H.264.
Im Vergleich zu H.264 bietet H.265 eine bis zu doppelt so hohe Datenkompression bei demselben Qualitätsniveau der Videosignale. H.265 wurde zur Unterstützung zukünftiger Auflösungen bis 8K UHD (8192x4320) entwickelt – H.264 unterstützt hingegen "nur" Auflösungen bis 4K (4092x2160).

AV-Geräte mit integrierten H.265 Hardware-Decoder
Neuere AV-Geräte, wie bspw. 4K Fernseher, werden teilweise mit einem eingebauten Hardware-Decoder ausgestattet, der H.265-Inhalte rekonvertiert und abspielt. Die verbesserte Qualität und die reduzierte Bandbreitennutzung haben jedoch ihren Preis. Für das H.265 Encoding und die Decodierung wird mehr Harswareleistung benötigt als beim H.264 Videocodec; die Kosten von H.265 IP Streaming-Lösungen liegen daher höher als bei H.264-basierten Lösungen.

Vergleich zwischen H.265, H.264 und MPEG-2

Im Vergleich zu MPEG-2 bieten H.264 und H.265:

• Eine deutlich bessere Qualität bei der Fernvisualisierung mit derselben Komprimierungs-Bitrate als MPEG-2
• Eine 60-90% (H.265) bzw. 30-50% (H.264) niedrigere Bitrate
• Bis zu 90 Prozent (H.265) bzw. 50 Prozent (H.264) weniger Bandbreitennutzung
• H.264 und H.265 sind besser für broadcast-orientierte Technologien geeignet, wobei sich, wie schon erwähnt, H.264 bislang als Standard etabliert hat.

Vorteile durch die Nutzung von H.265-/ H.264-Encodern und -Decodern

• Übertragung mit einem niedrigen Bandbreitenbedarf und einer höheren Auflösung (bis 8K UHD)
  H.264 wurde entwickelt, um eine hochwertige Full-Motion-Video Übertragung mit niedrigeren Bandbreitenanforderungen und einer geringeren Latenz als beim traditionellen Videostandard MPEG-2 zu realisieren. Mit H.265 wird diese Entwicklung fortgeschrieben, so dass 8K Videosignale via IP Stream übertragen werden können.
• H.264 ist effizient – H.265 ist effizienter
  H.264 verwendet einen effizienten Codec, der qualitativ hochwertige Bilder liefert und eine minimale Bandbreite erfordert. Die Entwicklung des Technischen Fortschritts erforderte die Entwicklung eines noch effizienteren Codecs, so dass H.265 entwickelt wurde.
  H.265 verwendet einen sehr viel effizienteren Codec, der noch qualitativ hochwertige Bilder liefert und zudem eine geringere Bandbreite erfordert.
• Die H.265-Bitrate ist niedriger als bei anderen Formaten
  H.265 hat eine etwa 50% niedrigere Bitrate als H.264 und H.264 hat eine 80% niedrigere Bitrate als Motion JPEG Video. Die geschätzten Einsparungen bei der Bitrate können bei H.265 im Vergleich mit MPEG-2 bis zu 90% betragen.
  Schon H.264 kann bspw. mit der gleichen Komprimierungs-Bitrate eine bessere Bildqualität liefern als MPEG-2. Oder dieselbe Bildqualität mit einer niedrigeren Bitrate. Bei H.265 ist dieser Unterschied noch deutlich größer.
• Reduzierte Anforderungen bei der Videospeicherung
  H.265 und H.264 benötigen signifikant weniger Speicherplatz zum Speichern von Videoinhalten im Vergleich mit anderen Standards. Dies hat sich als ausschlaggebend für eine einfache Videoübertragung über IP erwiesen.
• Herstellerneutrale Lösung zur Videoverlängerung mit H.265/ H.264
  Da H.264- und H.265-Video auf Normen basiert, bieten beide eine herstellerneutrale Lösung zur Videoverlängerung. Anwender können H.265-Geräte von unterschiedlichen Herstellern kombinieren, ohne sich Sorgen über die Kompatibilität oder Urheberfragen machen zu müssen, gleiches gilt für H.264-Geräte. Da es sich bei H.265 und H.264 um unterschiedliche Videocodec handelt ist eine kombinierte Installation aus reinen H.264 und reinen H.265 Geäten nicht möglich. Deshalb empfählen wir den Einsatz von H.265/ H.264 Encoder bzw. Decodern, so dass Sie bei geänderten Anforderungen nicht in neue Hardware investieren müssen.

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