JPG и MP4 са съответно фото и видео форматите, с които работим от години не само на смартфоните и таблетите си, но и на персоналните компютри. Изглежда, че тези типове файлове вече са готови да се пенсионират и предстои да бъдат заменени от HEIF и HEVC. Но какво представляват тези акроними и как могат да подобрят използването на нашите устройства?

 

От Android Pit ще ни кажат всичко което трябва да знаем за HEIF и HEVC файловите формати.

Какво са HEIF и HEVC?

На първо място, трябва да разграничим двата термина:

- HEIF: представлява файлов формат за изображения, който включва други важни данни

- HEVC: това е високо ефикасен стандарт за компресиране, който обикновено се използва за видео, и също така се нарича H.265.

 

Първият термин се отнася до цифров контейнер, в който могат да се съхраняват снимки и други данни с различни разширения, като JPG, но не само. Вторият термин се отнася до система за видео кодиране, чийто резултат може да се съхранява в различни цифрови контейнери, като например MOV или дори HEIF. 

HEIF

HEIF а акроним за „High Efficiency Image File Format”. Това е формат, който се използва  за съхраняване на едно или множество изображения. Файловете, използващи този формат, могат едновременно да съдържат висококачествени изображения, компресирани с HEVC кодека и допълнителна информация, свързана с тези изображения, също от различен тип.

HEIF може ефективно да съдържа някои трансформации на изображения, като например:

- Завъртане на изображението на 90, 180 или 270 градуса.
- Изрезка от изображението.
- Припокриване на произволен брой входящи изображения в реда и позициите, посочени в прозореца на платното на изображението.
 

Тези операции се запазват в контейнера като инструкции за представянето на изображението. Това означава, че оригиналното изображение не се променя (основната снимка, не се презаписва с промени) или отново компресира в края на операцията, като по този начин се избягва загубата на качество.

 

HEIF въвежда също рамка за други операции за неразрушителна редакция, които могат да бъдат изяснени чрез външни спецификации. След като бъдат приложени тези операции, резултатът е известен като получено изображение.

 

В този конкретен контейнер HEIF могат да бъдат намерени следните типове данни:

- Изображения: Индивидуални със свойства и визуализации.

- Деривативни изображения: Този тип неразрушителна обработка позволява на софтуера за преглед на изображения да прилага набор от инструкции "на място", без да унищожава изображението-източник.

- Последователност на изображения: Няколко изображения, които споделят определени свойства, като например време на заснемане. Този формат се използва главно за серийни експозиции или анимации.

- Помощни обекти на изображението: Тези данни не се виждат директно при гледане на файла и могат да представляват алфа равнини или дълбочинни карти.

- Метаданни: Допълнителна информация като EXIF, XMP и др.

 

Някои възможни примери за използването на HEIF контейнери:

- Файл с високо качество на изображения и визуализация на същия в JPG формат с по-ниско качество.

- Няколко файла с изображения от поредица от снимки, така че всички те да се съхраняват в един и същ пакет.

- Няколко изображения с различни фокусни разстояния.

- Няколко изображения с различни експозиции.

- Снимка и едновременно заснет видеоклип.

HEVC

Също известен като H.265, HEVC е наследник на сегашния универсален стандарт AVC / H.264. Това е високоефективен стандарт за компресия, който може да поддържа резолюции до 8192x4320 и 8K UHD. HEVC е проектиран с цел намаляване на битрейт във видео, като същевременно се запазва същото качество, за сметка на по-голяма изчислителна сложност. Този кодек се използва и за компресиране на изображения вътре в HEIF контейнерите, описани по-горе.

 

Както вече се случва в H.264 кодека, HEVC контролира рамките на потока от изображения в търсене на области, които са излишни както в рамките на едно и също изображение, така и в рамките на последователни кадри. Тези излишни области след това се заменят с описание на самата зона вместо индивидуалните пиксели, за да заемат по-малко пространство в паметта.

 

Ключовите промени за HEVC са разширяване на зоните на моделите за сравняване и разлики в кодирането от 16 × 16 пиксела до 64 × 64 пиксела, подобряване на сегментирането, по-добра вътрешна прогноза в рамките на едно и също изображение, по-добро прогнозиране на вектора на движението и сливане в областта на движението, поява на допълнителна стъпка на филтриране, наречена адаптивно филтриране.

 

За първи път чухме за HEVC кодека през 2012 година, когато Qualcomm, по време на MWC, показа таблет, оборудван с двуядрен SoC Snapdragon S4. Таблетът беше способен да възпроизвежда едно и също видео, кодирано в H.264 и H.265 едно до друго. 

През 2014 г. първото въвеждане на кодека в света на мобилните устройства за потребители стана благодарение на Apple. Компанията използва стандарта за видео разговори чрез FaceTime през мрежата за данни.


Първият мобилен SoC със специфичен хардуер, поддържащ HEVC декодирането, пристигна през 2015 година от Nvidia, който използва декодер за своя Tegra X1, подобен на този, вмъкнат няколко месеца по-рано във видеокартата GeForce 900 series.

Къде може да се намерят тези формати?

HEIF и HEVC файловете могат да бъдат намерени на някои от най-модерните устройства. Например, Apple представи поддръжка за този тип файлове в iOS 11, така че можете да заснемате снимки и да записвате видеоклипове във формати с висока ефективност на iPhone 7 и по-новите версии. Разбира се, някои iPad-и с iOS 11 и Mac, актуализирани до MacOS High Sierra, също могат да възпроизвеждат тези файлове.

 

Apple използва разширението HEIC за изображения, но поддържа възпроизвеждането на HEIF файлове, създадени от трети страни. Записаните видеоклипове се записват от устройства на Apple във формат MOV като нормални видеоклипове, но се кодират с помощта на кодека HEVC / H.265.

 

Ето как стоят нещата в света на Android, HEVC се поддържа от Android Lollipop насам, докато HEIF беше представен едва наскоро с Android P. Samsung ви позволява да записвате видео файлове, кодирани с HEVC, на новите Galaxy S9 и S9 +, дори и да нямат HEIF формат за записване на снимки. Изглежда, че Xiaomi Mi MIX 2S също ще има HEVC кодеци за видеоклипове.

 

HEIF контейнерите могат да се използват и на уеб страници, съгласно HTML 5.2 стандарта, за да се съхраняват различни версии на една и съща снимка и да се остави на браузъра задачата да решава коя да качва и използва според различните ситуации.

Защо да използваме HEIF и HEVC?

Основната причина, поради която трябва да използваме тези нови формати на изображения и видео файлове е, че те са по-ефективни. Както знаем, на смартфоните свободното пространство никога не е достатъчно, а благодарение на тези формати е възможно да се съхранява един и същ брой файлове със същото качество, но в по-малко пространство или същия брой файлове с по-високо качество, но заемащи същото количество памет.

 

Благодарение на HEIF стандарта е възможно да запазите два пъти повече информация в тези файлове, отколкото в JPG файл със същия размер и дори по-високо качество. Освен това, HEIF/HEIC файловете могат да съдържат информация за трансформациите на изображението, без да променят оригинала. Това ви позволява да редактирате снимките си на дадено устройство, да запазите резултата и да отмените или направите допълнителни промени по-късно и на друго устройство, без това да повлияе на качеството на оригиналното изображение.

 

Например в JPG файл не е възможно да се обръща по-късно процесът на редактиране и качеството на изображението се влошава при всяко запаметяване, дължащо се на непрекъснатото превключване чрез алгоритъма за компресиране на JPG.

 

Същата ефективност е валидна и за видеоклиповете, кодирани с HEVC (H.265): този видео кодек може да предложи два пъти компресията на същото ниво на качество като AVC кодиран файл (H.264) или съществено увеличение на качеството със същия битрейт. Практическото използване на въведените подобрения изисква по-голяма мощност по време на кодиране и компресия, но много по-малко изчислителна мощност по време на декомпресия и възпроизвеждане.
 

Вижте как да отваряме всички файлови формати в Android