HEVC (H.265)와 H.264 (MPEG-4 AVC)의 차이점

H.265는 H.264 (MPEG-4 AVC)의 후속 표준으로, 대역폭, 스펙트럼, 스토리지 부족 및 멀티 플랫폼 제공을 위한 HD 컨텐츠 증가에 대한 업계의 이슈를 고려할때 엄청난 긍정적인 효과를 기대했습니다. HEVC는 2013년 1월에 ITU-T의 승인을 받았으며 가장 많이 논의된 방송 동향중 하나였으며 NAB 및 IBC의 핵심 기술 제공 업체 및 제품 공급 업체 및 서비스 제공 업체가 HEVC 솔루션을 내놓으면서 소중한 4K 경험을 실현했습니다.

오늘날 H.264는 콘텐츠 압축 및 배포를 위해 온라인 및 방송 도메인에서 가장 널리 채택된 형식입니다. HEVC (High Efficiency Video Coding)는 새로운 비디오 코딩 표준으로 비슷한 품질의 H.264 인코딩된 콘텐츠 (HEVC MP 및 H.264 HP와 유사한 fps)보다 40-45%로 대역폭을 대폭 절감할 수 있습니다. 또한 HEVC는 다음을 포함한 다른 영역에 큰 영향을 줄 수 있습니다.

▲ 큰 가격 차이와 UHD 컨텐츠 부재로 인해 크게 제한된 4K 스크린의 수요와 판매를 가속화됩니다.

▲ 방송사 및 OTT 공급 업체가 기존 전송 매체에 더 많은 채널/콘텐츠를 묶을 수 있도록 비트 전송률 요구 사항이 감소하여 큰 기회를 제공합니다.

▲ 동일한 비트 전송률에서 H.264로 인코딩된 시퀀스와 비교하여 훨씬 더 우수한 비디오 품질 경험을 제공합니다.

▲ 대역폭이 제한된 모바일 네트워크에 고품질 비디오를 제공하는 기능을 제공합니다.

▲ 차별화된 프리미엄 4K 컨텐츠, 멀티뷰 인코딩 등을 실현시킬 수 있습니다.

HEVC가 동일한 비트 전송률로 더 많은 양질의 콘텐츠를 제공하는 콘텐츠 제작자, 상품 제공 웹사이트, 배급업자 및 소비자에게 잇점을 가져다 줄 수 있지만 채택에는 아직도 장애물이 있습니다.

1. 업계의 채택으로 인해 투자가 크게 늘어나고 SD - HD 마이그레이션을 위한 H.264 장비에 막대한 비용이 들었습니다. 또다시 막대한 비용을 투자하기에는 시간이 걸릴 것입니다. 배포에는 HEVC 하드웨어 디코더가 내장된 업그레이드, 워크플로 개편, 미디어 플레이어 (STB, 게임 콘솔 등) 재배포 및 H.264에서 HEVC로의 거대한 컨텐츠 라이브러리 마이그레이션이 필요합니다.

2. CE 플레이어 외에도 플레이어, 브라우저, 모바일 및 PC 운영 체제의 주요 기술 업체 (Google, Adobe, Apple, Microsoft, Sony 등)의 지원이 필요합니다.

3. 전력 효율적이고 실시간 인코더/디코더를 구현할 수 있는 시간 및 신뢰성 수준의 실리콘에서 저렴한 HEVC 기술의 이용 가능성은 획기적인 확산을 가져다줄 것입니다.

HEVC의 비용 : 2개의 HEVC 특허 풀인 HEVC Advance 및 MPEG LA로 인해 HEVC의 채택 비용은 이전의 H.264보다 대략 16배 더 비쌉니다. 흥미롭게도 소니, 파나소닉, 퀄컴, 노키아, 브로드컴 등 다수의 특허가 여전히 현재의 2개 풀의 일부는 아닙니다.

HEVC에 대한 높은 기대치가 있지만, 역사적으로 표준이 주류가 되기까지 6-10년이 걸립니다. 아래의 사항들에 따라 그 기간이 줄어들 수도 있습니다.

1. 더 큰 화면 해상도는 fps의 증가를 고려해야 하고 HEVC가 현실적으로 달성할 수 있는 전체 효율성 절감 효과를 고려할때 현재 24-30 fps보다 높은 60-120 fps의 프레임 속도가 필요합니다.

2. 대역폭 네트워크의 상태, 멀티 스크린 전송과 결합된 비디오의 성장, UHD 컨텐츠의 부재를 감안할때 기존의 SD/HD 컨텐츠를 효율적인 비트 전송률로 인코딩하면 차라리 4K가 아닌 HEVC의 비즈니스 사례가 될 가능성이 커질 수도 있습니다.

3. 과도기적으로 HEVC를 수용할 수 있는 부문별 서비스가 모바일 비디오 서비스, OTT 플레이어 등 다른 모든 서비스보다 더 빨리 수용될 수 있을 것인지도 하나의 관건이 되겠습니다.

	H.264	H.265
명칭	MPEG 4 Part 10 AVC (2004년 소개)	MPEG-H, HEVC, Part 2 (2013년에 승인)
산업계 동향	지상파, 케이블, 위성 및 IPTV 방송을 위한 비디오 코덱. (ATSC / DVB / ISDB) Blu-Ray, 보안 시스템, 화상 회의, 모바일 비디오, 미디어 플레이어, 화상 채팅 등에 널리 사용됨.	ATEME, Broadcom, Thomson, Harmonic (Cisco), Ericsson, Qualcomm 등의 회사에서 2012년 시작되는 NAB, IBC 및 기타 이벤트 전반에 걸친 시연. 소프트웨어 및 하드웨어 기반 솔루션을 위한 인코더 / 디코더 / CE 공급 업체 전반에 걸친 개발 증가
핵심 개선점	- MPEG-2에 비해 40-50%의 비트 전송률 감소 - 방송 및 온라인 HD 콘텐츠 전달의 성장 주도	- H.264에 비해 동일한 화질로 비트율을 40~50% 감소. - 방송 및 온라인 (OTT)을위한 UHD, 2K, 4K 실현 잠재력
연관 규격	MPEG-2 부분의 후속편	MPEG 4 AVC, H.264의 후속편
압축 방식	하이브리드 시공간 예측 모델 - 매크로 블록 (MB)의 유연한 파티션, 모션 추정을 위한 서브 MB - 인트라 예측 (예측을 위해 이미 디코딩된 이웃 픽셀을 외삽 법으로 추정) - 다중보기 확장 기능 도입 ( 인트라 예측을 위한 9 방향 모드) - 매크로 블록 구조 (최대 16x16 크기) - 엔트로피 코딩은 CABAC 및 CAVLC임	향상된 하이브리드 시공간 예측 모델 - 유연한 파티셔닝, 코딩 트리 유닛 도입 (코딩, 예측 및 변환 유닛 -CU, PU, TU) - 인트라 예측을위한 35 방향 모드 - 탁월한 병렬 처리 아키텍처, 멀티 뷰 코딩 확장의 향상된 기능 -보다 가변적인 서브 파티션 구조를 가진 보다 큰 블록 구조 (64x64)를 지원하는 CTU - 엔트로피 코딩은 CABAC만
사양	- 최대 4K 지원 (4,096 × 2,304) - 59.94 fps까지 지원 - 21개의 프로파일; 17 레벨	- 최대 8K UHDTV (8192 × 4320) - 최대 300fps 지원 - 3개의 승인된 프로파일, 추가로 5개의 초안; 13 레벨
단점	높은 비트 전송률 요구 사항으로 인해 UHD 컨텐츠 전송에 비현실적. 프레임 속도 지원은 59.94로 제한됨.	더 큰 예측 단위와 값비싼 동작 추정 (Inter-prediction에서 비대칭 파티션, 더 많은 노드를 갖는 Intra 예측)으로 인해 계산 비용이 비쌈 (~ 300 % +).