H.265とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

H.265とは
H.265の技術的特徴と利点
H.265の圧縮効率を高める技術
H.265の高解像度動画への対応
H.265のハードウェアサポート
H.265の用途と活用事例
H.265を活用した動画配信サービス
H.265を用いた放送やライブストリーミング
H.265を利用した監視カメラシステム
H.265の課題と今後の展望
H.265のライセンス料に関する課題
H.265の後継規格であるVVC(H.266)
AIを活用したH.265の高効率化
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H.265とは

H.265は動画圧縮規格の一つであり、HEVC(High Efficiency Video Coding)とも呼ばれています。H.265は従来のH.264と比較して、同等の画質を維持しながら、約50％のビットレート削減を実現できる高効率な圧縮技術です。

H.265は4K、8Kなどの高解像度動画の配信に適しています。H.265はインター予測、イントラ予測、エントロピー符号化などの技術を駆使することで、高い圧縮効率を達成しています。

H.265は放送、ストリーミング、録画などの幅広い用途で利用されています。例えば、Netflix、Amazon Prime Video、Huluなどの動画配信サービスではH.265が採用されています。

H.265はマルチスレッド処理やGPUアクセラレーションにも対応しています。これにより、エンコードやデコードの処理速度を高速化できます。

H.265はロイヤリティーが発生するため、利用にはライセンス料が必要となります。H.265の特許プールはMPEG LAによって管理されており、利用者はライセンス契約を締結する必要があるのです。

H.265の技術的特徴と利点

H.265の技術的特徴と利点に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

H.265の圧縮効率を高める技術
H.265の高解像度動画への対応
H.265のハードウェアサポート

H.265の圧縮効率を高める技術

H.265はCTU(Coding Tree Unit)と呼ばれる大きな符号化単位を採用しています。CTUは従来のH.264のマクロブロックよりも大きなサイズであり、最大で64x64ピクセルまで対応します。

H.265は適応的な予測モードを使用しています。イントラ予測では35種類の予測モードを使用し、より正確な予測を行います。インター予測ではマージモードやAMVP(Advanced Motion Vector Prediction)を使用し、動きベクトルの符号化効率を高めているのです。

H.265はSAO(Sample Adaptive Offset)と呼ばれるループフィルターを採用しています。SAOは再構成された画像のエッジ部分のアーティファクトを低減し、主観的な画質を向上させます。

H.265の高解像度動画への対応

H.265は4K(3840x2160ピクセル)や8K(7680x4320ピクセル)などの高解像度動画に対応しています。高解像度動画は膨大なデータ量を持つため、効率的な圧縮が求められます。

H.265は階層的な参照構造を採用しています。これにより、複数のフレームを参照して予測を行うことができ、高解像度動画の圧縮効率を高めることができます。

H.265は10ビットや12ビットの高ビット深度にも対応しています。高ビット深度は色の階調を細かく表現できるため、高画質な動画の配信に適しているのです。

H.265のハードウェアサポート

H.265はマルチコアCPUやGPUを活用したハードウェアアクセラレーションに対応しています。これにより、エンコードやデコードの処理速度を高速化できます。

H.265はIntel、NVIDIA、AMDなどのメーカーがハードウェアサポートを提供しています。例えば、IntelのKaby Lake以降のCPUではH.265のハードウェアデコードに対応しています。

H.265はスマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイスでもハードウェアサポートが進んでいます。Qualcomm、MediaTek、AppleなどのSoCメーカーはH.265のエンコードとデコードに対応したチップセットを提供しているのです。

H.265の用途と活用事例

H.265の用途と活用事例に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

H.265を活用した動画配信サービス
H.265を用いた放送やライブストリーミング
H.265を利用した監視カメラシステム

H.265を活用した動画配信サービス

Netflix、Amazon Prime Video、Huluなどの動画配信サービスではH.265が採用されています。これらのサービスは4Kなどの高解像度動画を配信するため、H.265の高い圧縮効率が求められます。

YouTubeでも、H.265が使用されています。YouTubeは世界最大の動画共有サービスであり、膨大なトラフィックを処理する必要があります。H.265を採用することで、帯域幅の削減とユーザー体験の向上を実現しているのです。

アップルのiTunes StoreやGoogle Play Moviesでも、H.265が利用されています。これらのサービスでは購入した動画をダウンロードして再生できます。H.265を使用することで、ストレージ容量の節約にもつながります。

H.265を用いた放送やライブストリーミング

日本の4K・8K放送ではH.265が採用されています。2018年12月から、BS・110度CSによる4K・8K放送が開始され、H.265が使用されています。

海外でも、H.265を用いた放送が行われています。例えば、フランスのTF1、韓国のKBSなどの放送局ではH.265を採用しています。

Twitchなどのライブストリーミングサービスでも、H.265が利用されています。ライブストリーミングはリアルタイムな配信が求められるため、H.265の低遅延性が重要となります。H.265を使用することで、高画質な配信を実現しつつ、遅延を抑えることができるのです。

H.265を利用した監視カメラシステム

H.265は監視カメラシステムでも活用されています。監視カメラは長時間の録画が必要であり、保存容量の削減が求められます。H.265を使用することで、高画質な録画を維持しつつ、ストレージ容量を節約できます。

クラウド型の監視カメラシステムではH.265の活用が進んでいます。クラウドに録画データをアップロードする際に、H.265で圧縮することで、通信帯域の削減と保存容量の最適化を図ることができます。

AIを活用した監視カメラシステムでも、H.265が利用されています。AIによる物体検出や顔認識などの高度な分析を行う際に、高画質な映像が必要とされます。H.265を使用することで、分析精度の向上と処理速度の高速化を実現しているのです。

H.265の課題と今後の展望

H.265の課題と今後の展望に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

H.265のライセンス料に関する課題
H.265の後継規格であるVVC(H.266)
AIを活用したH.265の高効率化

H.265のライセンス料に関する課題

H.265はロイヤリティーが発生する規格であり、利用にはライセンス料の支払いが必要となります。MPEG LAによって管理されているH.265の特許プールには多数の企業が参加しており、ライセンス料の設定が複雑になっています。

H.265のライセンス料は利用形態によって異なります。例えば、放送用途では受信機の販売台数に応じたライセンス料が発生します。ストリーミング用途では視聴者数や再生時間に基づくライセンス料が設定されているのです。

H.265のライセンス料の負担が大きいことから、ロイヤリティーフリーの代替規格の開発も進められています。例えば、AV1はAlliance for Open Mediaによって開発されたオープンソースの動画圧縮規格であり、ロイヤリティーフリーで利用できます。

H.265の後継規格であるVVC(H.266)

H.265の後継規格として、VVC(Versatile Video Coding)が開発されています。VVCはH.266とも呼ばれ、より高い圧縮効率を目指した次世代の動画圧縮規格です。

VVCはH.265と比較して、同等の画質で約50％のビットレート削減を目標としています。VVCでは画面内予測、画面間予測、変換・量子化、エントロピー符号化などの技術が改良され、圧縮効率の向上が図られています。

VVCは8K解像度の動画配信や、バーチャルリアリティ(VR)、拡張現実(AR)などの新しい用途への対応を見据えて開発が進められています。VVCの標準化はJVET(Joint Video Experts Team)によって行われており、2020年7月に最終ドラフト(Final Draft International Standard)が発行されました。