Bộ chuyển đổi MPEG sang HEVC

MPEG (MPEG-1) là tiêu chuẩn nén video và âm thanh nền tảng được công bố vào tháng 8 năm 1993 bởi Moving Picture Experts Group dưới mã ISO/IEC 11172. Đây là tiêu chuẩn quốc tế đầu tiên cho nén mất dữ liệu của hình ảnh chuyển động và âm thanh đi kèm, thiết lập các nguyên tắc và kỹ thuật ảnh hưởng đến hầu hết mọi codec video sau này. Video MPEG-1 đạt được nén thông qua sự kết hợp của dự đoán bù chuyển động, mã hóa biến đổi cosin rời rạc và mã hóa entropy độ dài thay đổi, tổ chức quanh ba loại khung hình: I-frame (mã hóa intra), P-frame (dự đoán) và B-frame (dự đoán hai chiều). Tiêu chuẩn nhắm đến tốc độ bit khoảng 1,5 Mbps cho cả âm thanh và video kết hợp, tạo ra chất lượng tương đương băng VHS ở độ phân giải SIF (352x240 cho NTSC). Mức nén này được chọn cụ thể để phù hợp với thông lượng dữ liệu của ổ CD-ROM tốc độ 1x, tạo điều kiện cho định dạng Video CD đưa video kỹ thuật số đến người tiêu dùng vào đầu những năm 1990. Thành phần âm thanh, đặc biệt là Layer III (MP3), đã trở thành định dạng âm thanh có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử. Cấu trúc khung hình I/P/B, phương pháp ước lượng chuyển động và mã hóa biến đổi dựa trên khối đã thiết lập khuôn mẫu kiến trúc mà mọi codec video lớn đều tuân theo, từ MPEG-2 qua H.264 và xa hơn nữa. Dù đã bị vượt qua về hiệu suất nén từ lâu, MPEG-1 vẫn được hỗ trợ bởi hầu như tất cả phần mềm phương tiện.

HEVC (High Efficiency Video Coding), còn được gọi là H.265 và MPEG-H Part 2, là tiêu chuẩn nén video được phát triển chung bởi Nhóm chuyên gia mã hóa video ITU-T và Nhóm chuyên gia hình ảnh động ISO/IEC. Được phê duyệt vào tháng 1 năm 2013, HEVC được thiết kế làm người kế nhiệm H.264/AVC với mục tiêu chính là tăng gấp đôi hiệu suất nén — đạt chất lượng hình ảnh tương đương ở tốc độ bit chỉ bằng một nửa. Tiêu chuẩn thực hiện điều này thông qua các đơn vị cây mã hóa lớn hơn lên đến 64x64 pixel, dự đoán chuyển động tinh vi hơn với 35 chế độ intra hướng, lọc bù mẫu thích ứng nâng cao và các công cụ xử lý song song bao gồm ô và xử lý song song dạng sóng. HEVC hỗ trợ độ phân giải từ 320x240 đến 8192x4320 (8K UHD), đảm bảo tương lai cho các công nghệ hiển thị mới nổi. Codec được áp dụng rộng rãi trong phát sóng, nơi nó cho phép truyền tải hiệu quả nội dung 4K và HDR qua các kênh có băng thông hạn chế, cũng như trong hội nghị truyền hình và các ứng dụng giám sát. Apple đã áp dụng HEVC làm định dạng ghi mặc định cho thiết bị iOS bắt đầu từ iOS 11, mở rộng đáng kể phạm vi tiếp cận người tiêu dùng. Dù vượt trội về kỹ thuật so với H.264, bối cảnh cấp phép bằng sáng chế phức tạp và phân mảnh đã thúc đẩy sự quan tâm đến các giải pháp miễn phí bản quyền như AV1, mặc dù HEVC vẫn ăn sâu trong hạ tầng phát sóng và thiết bị điện tử tiêu dùng trên toàn thế giới.