최근 수정 시각 : 2024-08-27 11:27:10

H.265

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파일:H.265.png

1. 개요2. 상세3. H.265 Profile
3.1. Version 1 (2013년)3.2. Version 2 (2014년)3.3. Version 3 (2015년)3.4. Version 4 (2016년)3.5. Version 5 (2018년)3.6. Version 6 (2019년)3.7. Version 7 (2019년)3.8. Version 8 (2021년)3.9. Version 9 (2023년)
4. H.265 Levels & Tiers5. 단점
5.1. 해결되지 않은 단점
5.1.1. 레거시 환경에서 비효율5.1.2. 복잡한 특허 관계
5.2. 해결된 단점
6. 적용
6.1. 하드웨어
6.1.1. 카메라6.1.2. 모바일6.1.3. PC
6.2. 방송6.3. 매체6.4. 웹 사이트
7. 기타

1. 개요

2013년 4월에 발표된 MPEG-H Part.2 규격으로 기존보다 압축 효율이 높아서 HEVC(High Efficiency Video Coding)라고도 한다. FourCC[1]는 HVC1 혹은 H265이다.

업계에서는 H.265보다 HEVC로 호칭하는 경우가 더 많다. 논문을 검색한다면 HEVC로 검색하는 것을 추천한다.

2. 상세

동영상을 손실 압축해 저장하는 비디오 표준이자 2013년 이후 영상업계 최대 논점. 2003년 H.264 발표 이후 10년 만에 후속으로 등장했다. 컨테이너는 MKV, MP4가 지원하고 있다. 해당 코덱의 후속작은 7년 뒤 2020년에 발표한 H.266이다.

H.265는 기술적으로 보면 복잡도가 H.264에 비해 5배 정도 늘어나고 압축률이 H.264 대비 최대 50%까지. 동일 화질(PSNR)로 따지면 대략 30%를 웃도는 정도의 압축률을 보인다. MPEG-2 기반의 2시간 분량 DVD를 DivX 또는 Xvid로 VCD 2~3장 분량, H.264로 VCD 1~1.5장 분량이었다면, H.265는 무려 VCD 반 장 분량인 셈.[2] 특히 H.264와의 비교 시 고해상도로 갈수록, 저 비트레이트로 갈수록[3] 그 진가가 더 드러나는 특징을 가지고 있다. 예를 들어 동일 화질 비교 시, 아주 낮은 해상도인 144p~240p에서는 H.264 대비 약 65~70% 정도, DVD 해상도인 480p에서는 H.264 대비 약 50% 정도의 용량으로 인코딩 되나 4K UHD에서는 위에서 언급한 약 30~40% 정도로 무려 1/3 수준의 용량으로 인코딩된다. 또한 720p HD 0.5~1.2 Mbps, 1080p Full HD 1~2 Mbps 수준의 극저 비트레이트의 경우 H.264보다 H.265가 눈에 극명하게 차이날 정도로 동일 비트레이트 대비 화질이 좋다.

HEVC를 표준화시킨 그룹은 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)이며 여기엔 ITU-T/ISO/IEC가 참여했다. ITU-T는 VCEG(Video Codeing Experts Group)이 있어 H.시리즈 표준화, ISO/IEC에 MPEG(Moving Picture Experts Group)이 있어 MPEG 시리즈를 표준화시켰다.

H.264 에서는
  • 8-pel Motion Vector Resolution
  • Adaptive Interpolation Filter
  • Motion Vector Competition
  • Adaptive Prediction Error Coding in Spatial
  • and Frequential Domain
  • Adaptive Quantization Matrix Selection||

를 업데이트했다면, H.265 에선
  • Extended Macroblock Size (EMS)
  • Large Transform Size (LTS)
  • Internal Bit Depth Increading (IBDI)
  • Sample Adaptive Offset (SAO)
  • context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC)||
를 이용한다.

기본적으로 코딩 블록 크기를 16×16에서 64×64로 키우고, 그에 맞추어 다른 기술들의 정밀도/연산 단위를 키운 덕이 크다. 그리고 그만큼 인코딩하기 힘들어졌다. 포맷은 기존의 H.264를 기반으로 확장했다.

3. H.265 Profile

3.1. Version 1 (2013년)

2013년 4월 13일에 발표된 H.265의 가장 기본적인 Profile로 저사양 환경에 적합한 MPEG-2 Part.2 또는 MPEG-4 Part.2의 Simple Profile 계열이나 H.264의 Baseline Profile이 존재했던 것과는 달리, H.265에는 존재하지 않고 메인스트림 환경의 Main Profile부터 시작하며, 일반적으로 가장 많이 사용되는 색상 비트수인 8비트 컬러용의 Main, 10비트 컬러용의 Main 10, 이미지 압축 관련 Profile인 Main Still Picture[4]만 포함됐다.
  • Main
  • Main 10
  • Main Still Picture

3.2. Version 2 (2014년)

2014년 10월 29일에 발표했고 기존 Profile에 비해 상당히 많은 표준들이 추가됐는데 흑백 영상을 위한 Monochrome Profile[5], Intra 프레임으로만 이루어진 영상 프로파일인 Main Intra[6], 인터넷 스트리밍과 방송용으로 적합한 Scalable Profile, 여러 대의 카메라로 촬영한 영상을 합성해 다양한 시점을 만들어낼 수 있는 다시점(Multiview) 비디오를 위한 Multiview Profile, H.264의 High Profile처럼 고사양을 요구하는 High Throughput 4:4:4 16 Intra Profile이 추가됐다. 각 Profile도 기존의 4:2:0 컬러포맷을 비롯해 4:2:2[7], 4:4:4 컬러포맷을 지원하게 됐고 비트수도 기존의 10비트에서 12, 16비트까지 지원하게 됐다.[8]
  • Main 12
  • Main 4:2:2 10
  • Main 4:2:2 12
  • Main 4:4:4
  • Main 4:4:4 10
  • Main 4:4:4 12
  • Main 4:4:4 16 Intra
  • Main 4:4:4 Still Picture
  • Main 4:4:4 16 Still Picture
  • High Throughput 4:4:4 16 Intra
  • Monochrome
  • Monochrome 12
  • Monochrome 16
  • Scalable Main
  • Scalable Main 10
  • Multiview Main

3.3. Version 3 (2015년)

2015년 4월 29일에 발표했고 High Throughput 계열 Profile이 하나밖에 없었던 Version 2 Profile과는 달리 여러 하위 스펙의 High Throughput 계열 Profile들이 추가[9]됐고, 3D 영상을 위한 3D Main Profile, 실사가 아닌 그래픽/애니메이션 영상에 적합한 Screen-Extended Main Profile, High Throughput 계열 특성과 합쳐놓은 Screen-Extended High Throughput Profile,[10] 흑백 영상용인 Monochrome과 스트리밍용인 Scalable 특성을 모두 반영한 Scalable Monochrome Profile, 그리고 기존 Scalable Main에서 4:4:4 컬러 포맷을 지원하는 Profile이 추가됐다.
  • High Throughput 4:4:4
  • High Throughput 4:4:4 10
  • High Throughput 4:4:4 14
  • 3D Main
  • Screen-Extended Main
  • Screen-Extended Main 10
  • Screen-Extended Main 4:4:4
  • Screen-Extended Main 4:4:4 10
  • Screen-Extended High Throughput 4:4:4
  • Screen-Extended High Throughput 4:4:4 10
  • Screen-Extended High Throughput 4:4:4 14
  • Scalable Monochrome
  • Scalable Monochrome 12
  • Scalable Monochrome 16
  • Scalable Main 4:4:4

3.4. Version 4 (2016년)

2016년 12월 22일에 발표했고 Profile 몇 개만 추가됐다.
  • Screen Content Coding(SCC) Extensions
  • Scalable Range Extensions

3.5. Version 5 (2018년)

2018년 2월 13일에 발표했다.

3.6. Version 6 (2019년)

2019년 6월 29일에 발표했다.

3.7. Version 7 (2019년)

2019년 11월 29일에 발표했다.

3.8. Version 8 (2021년)

2021년 8월 22일에 발표했다.

3.9. Version 9 (2023년)

2023년 9월 13일에 발표했다.

4. H.265 Levels & Tiers

Level 최대 비트레이트[11] 최대 해상도
최대 프레임률
Main Profile
Main 10 Profile 		Main 12 Profile
Main 4:2:2 10 Profile
Main Tier High Tier Main Tier High Tier
1.0 128kbps - 192kbps - 128×96 33.7fps
176×144 15.0fps
2.0 1.5Mbps 2.25Mbps 176×144 100.0fps
352×288 30.0fps
2.1 3Mbps 4.5Mbps 352×288 60.0fps
640×360 30.0fps
3.0 6Mbps 9Mbps 640×360 67.5fps
720×576 37.5fps
960×540 30.0fps
3.1 10Mbps 15Mbps 720×576 75.0fps
960×540 60.0fps
1280×720 33.7fps
4.0 12Mbps 30Mbps 18Mbps 45Mbps 1280×720 68.0fps
1920×1080 32.0fps
2048×1080 30.0fps
4.1 20Mbps 50Mbps 30Mbps 75Mbps 1280×720 136.0fps
1920×1080 64.0fps
2048×1080 60.0fps
5.0 25Mbps 100Mbps 37.5Mbps 150Mbps 1920×1080 128.0fps
3840×2160 32.0fps
4096×2160 30.0fps
5.1 40Mbps 160Mbps 60Mbps 240Mbps 1920×1080 256.0fps
3840×2160 64.0fps
4096×2160 60.0fps
5.2 60Mbps 240Mbps 90Mbps 360Mbps 1920×1080 300.0fps
3840×2160 128.0fps
4096×2160 120.0fps
6.0 3840×2160 128.0fps
7680×4320 32.0fps
8192×4320 30.0fps
6.1 120Mbps 480Mbps 180Mbps 720Mbps 3840×2160 256.0fps
7680×4320 64.0fps
8192×4320 60.0fps
6.2 240Mbps 800Mbps 360Mbps 1200Mbps 3840×2160 300.0fps
7680×4320 128.0fps
8192×4320 120.0fps

H.262/MPEG-2 Part.2 시절에 만들어진 레벨 개념에다가 티어(Tier) 개념이 추가됐다. 더 복잡해졌지만 스펙이 넉넉해진 만큼 같은 레벨이라도 Main Tier, High Tier로 세분화했으며, High Tier은 최대 비트레이트 수가 Main Tier에 비해 더 높다. Level 4 이상(주로 1080p 이상)부터 High Tier를 사용할 수 있다. 규격이 처음 등장한 이래 8년 후에야 4K UHD 해상도가 추가되고 13년 후에야 8K UHD 해상도가 추가된 H.264와는 달리 이쪽은 처음부터 Level 6.2인 8K 128fps까지 표준화한 상태.

5. 단점

5.1. 해결되지 않은 단점

5.1.1. 레거시 환경에서 비효율

본래 4K UHD 10비트 이상 HDR을 목표로 한 코덱이므로 1080p FHD 이하 해상도와 8비트에서는 상대적으로 효율이 낮다.
  • 해상도
    • 720p HD/1080p FHD : SD보다는 낫지만 비트레이트가 높을수록 H.264와 화질 차이가 거의 없거나 오히려 떨어질 수 있으며, 노이즈가 잘 보존되지 않는다. 고 비트레이트에서의 효율을 개선한 프리셋이 있다.
    • SD : HD 영상보다 효율이 더 낮으며, 웬만해서는 권장하지 않을 정도이다.
  • 색
    • 8비트 : 몇몇 영상에서 암부 표현력이 떨어진다는 의견이 있다. #

5.1.2. 복잡한 특허 관계

특허료를 징수하는 단체가 여럿인데다 비싸다. 특허료를 징수하는 그룹은 MPEG LA와 HEVC Advance가 대표적이며, 이에 따라 사용료를 지불하는 것이 복잡해지고 있다. 게다가 MPEG LA 특허 목록만으로 164페이지에 달할 정도로 특허 내용도 굉장히 복잡하고 수많은 회사의 이해관계가 걸려 있기때문에 Technicolor SA(現 Vantiva SA)같이 HEVC Advance에서 탈퇴한다음 별도 비용을 요구하기까지하는 사태가 벌어지고 있다(현재는 복귀한 상태다) 하도 비싸고 복잡한 나머지 Velos Media같이 필요 특허만 중개하는 별도 회사가 있을 정도. #

심지어 초기인 2014년에는 무료로 제공하는 영상에도 요금이 부과되었고, 심지어는 스트리밍하는 것만으로도 비용을 지불했던 적이 있었다. 게다가 가격은 업계에서 "불합리하고 탐욕스러운" 이라는 수식어가 붙을 정도로 비쌌다. 그러나 2015년 12월 18일 HEVC Advance가 요율 변경을 발표하며, 현재는 무료로 제공하는 영상의 라이선스 비용은 무료이며, FFmpeg 등 각종 인코더들은 H.265 영상 제작 인코딩 기능을 x265라는 오픈소스 인코딩 라이브러리를 통해 무상으로 제공할 수 있다. 그러나 상업 영상(가령, UHD 블루레이 비디오, VOD 등)은 위 복잡한 라이선스를 고려해서 비싼 코덱 라이센스 비용에 디스크 또는 타이틀당 콘텐츠 로열티까지 지불해야 한다.

이러한 복잡한 특허 문제 때문에 Firefox에서는 해당 코덱의 동영상을 재생할 수 없다. 개발자인 모질라 재단은 H.265를 특허가 방해하는 동안 지원하지 않을 것임을 공표하였다. [12]

한편으로는 MPEG에서는 MPEG-5 Essential Video Coding ( EVC) 이라는 특허가 만료된 기술들을 모아 만든 표준 기술을 정립하고 있는 중이다. (2018~2020년)[13]

H.265의 특허는 2033~2037년 경 즈음 대부분 만료될 것으로 예상된다.

5.2. 해결된 단점

====# 고사양 #====
영상 코덱은 압축할 때 여러 알고리즘을 사용하는데, 압축률이 올라가는 만큼 알고리즘도 복잡해져서 H.265는 첫 등장 당시에도 소위 '좌절 영상'을 양산한 H.264에 비해 5배 이상의 연산량을 요구한다. H.264도 2003년 5월 말 처음 나올 당시에 최신 사양이었던 펜티엄 4 노스우드 C 리비전 3.0GHz로도 대단히 무거웠으며,[14] GPU의 DXVA 지원도 초기에는 기껏해야 Mocomp 정도라서 CPU를 도와주는 정도에 불과했으니 역사는 반복된다고도 볼 수 있다. CPU만으로 재생이나 트랜스코딩을 시도하려고 한다면 재생만으로도 어지간한 CPU에서는 4K UHD 60fps 재생을 보장 할 수 없는 수준이었다.

하지만 시간이 지나며 PC, 스마트폰의 경우 신형 기기들은 보급형 기기라도 원활하게 H.265 영상을 재생할 수 있으며 TV의 경우도 보급형 TV가 아니라면 단독으로도 원활하게 재생되며 보급형 TV들도 크롬 캐스트나 셋톱박스 등을 통해 해결할 수 있게 됐다.

====# 낮은 보급률 #====
출시 초기에는 5배 늘어난 복잡도로 인해 H.265 동영상을 원활하게 재생할 수 있는 환경이 거의 없었지만 2년 후 인텔 코어 i 시리즈 6세대부터 하드웨어 가속을 지원하면서 원활한 재생이 가능해졌다. 하지만 기업들은 재생할 수 있는 기기도 한정되어 있는 데다가 상당한 특허료를 부담해야 했기에 기존 코덱을 사용하거나 능력이 된다면 직접 개발해 사용하는 등 냉담한 반응을 보였다. 특허료에서 자유로운 개인들의 경우도 취미 삼아 활동하는 경우가 대부분이기에 굳이 H.265 인코딩을 위해 잘 사용하던 시스템을 갈아엎지는 않았고 설령 갈아엎는다고 해도 인코딩에도 GPGPU의 부재 등 인코딩 속도에 문제가 있었기에 H.265 코덱을 사용하는 경우가 드물어 H.265 영상은 희소했다.

현재에 와서는 대부분의 개인 기기에서 H.265 재생을 지원하고 보급형 노트북에서도 GPGPU를 활용하면 인코딩에 무리가 없는 수준이라 개인들이 H.265 코덱 동영상을 생산하고 있다. 심지어 스마트폰의 동영상 촬영에서도 H.265 코덱을 지원한다. 성능 문제가 거의 해결되고 전세계 4K UHD 방송을 비롯해 넷플릭스, 디즈니+ 등 주요 OTT 기업들의 동영상 코덱으로 H.265를 채택하면서 대중적으로 보급되었다.

6. 적용

6.1. 하드웨어

6.1.1. 카메라

H.265를 이용한 최초의 일반인용 영상 녹화기로 2014년 11월 발매된 삼성전자의 미러리스 카메라 NX1이 있다. PC에 문외한인 초기 리뷰어들이 삼성전자 NX1의 4K UHD 동영상[15]은 수백만 원대의 PC로도 편집은 커녕, 재생도 안 된다고 잘못 평가했으나, 사실 재생은 2009년에 출시한 AMD 그래픽 카드로도 원활히 재생할 수 있었다. 다만 반드시 그래픽 카드가 있어야 재생할 수 있었고, 그나마도 편집은 당시 수백만 원을 호가하던 CPU와 그래픽 카드를 갖추지 않고서는 개인용 컴퓨터로 원활히 가능한 제품이 거의 없다시피했다. 2017년 기준으로도 4K UHD H.265 영상을 편집하려면 꽤 좋은 사양의 컴퓨터를 필요로 하는데 2014년에는 말할 것도 없었다. 항상 그렇듯 아무리 좋은 것이라도 세간과 보폭을 맞춰야 인지상정이므로 당장 이 제품을 사용하는 사람들 입장에선 시대를 앞서갔다는 표현만으로 납득할 수 있었을 리 없다. 그래서 미래를 내다보고 만들어서 오래오래 사용할 수 있었냐면, 삼성전자가 카메라 사업만 접지 않았어도 그렇게 됐을 텐데... 하여간 삼성전자가 지나친 선견지명(?)으로 사용자에게 불을 지른 사이 다른 기업들은 본격적으로 디코딩 칩이 탑재되고 성능이 충분히 따라온 스카이레이크 CPU가 대중화를 전후로 줄을 이어 캠코더와 DSLR 카메라에 H.265를 채택하고 있다. 즉 삼성전자처럼 못한 게 아니라 안 한 거라 보아야 한다.

6.1.2. 모바일

애플은 2014년 출시된 iPhone 6의 A8 SoC부터 HEVC 인코딩/디코딩 기능을 넣어두고 FaceTime 용도로만 사용하다가 2017년 9월부터 애플의 운영 체제에 전격적으로 도입된다. 모바일 운영 체제 iOS 11 및 최신 macOS에서 HEVC 코덱 지원을 시작한다. 특히 iOS 11에서는 최대 4K UHD 60fps의 동영상 및 사진 촬영 결과물을 해당 코덱을 이용해 압축할 수 있고, macOS에서는 Final Cut Pro 등에서 이를 그대로 편집할 수 있다. 또한 Apple T2칩에 HEVC 인코더를 내장해 이를 탑채한 맥에서는 CPU/GPU의 도움 없이 빠른 속도로 인코딩을 수행할 수 있다.

아이폰은 아이폰 7이상부터 카메라 설정에서 포맷을 고효율성으로 선택하면 사용할 수 있으며, 4K UHD 60fps로 녹화하거나 1080p 240fps 슬로 모션 녹화시 높은 호환성으로 설정되어 있어도 H.265로 저장된다. 갤럭시는 카메라 설정 - 고급 녹화 옵션에서 고효율 동영상을 선택하면 HEVC(H.265)로 저장된다.

안드로이드의 경우
  • 퀄컴 스냅드래곤 410[16]: 720@30fps 디코딩
  • 퀄컴 스냅드래곤 615[17]: 1080@30fps 디코딩
  • 퀄컴 스냅드래곤 801[18]: 1080@60fps 디코딩
  • 삼성전자 엑시노스5430[19] & 스냅드래곤 805[20]: 4K UHD@30fps 디코딩
을 지원한다.

현재는 퀄컴 스냅드래곤의 저가형 모델 SDM450이 1080@60fps, 엑시노스의 저가형 S5E7872이 1080@120fps, 저가형 미디어텍 칩을 채용한 Fire HD도 1080@30fps을 지원하는 등 보급형 기기에서도 H.265 영상을 재생할 수 있는 환경이 만들어졌다.

6.1.3. PC

일반적으로 사용되는 인텔 내장 GPU의 경우 4세대 코어 i 시리즈인 하스웰 코어 i3 이상의 코어 i 시리즈부터 최신 드라이버를 설치해 주면 DXVA 가속으로 듀얼코어급의 저사양의 CPU에서도 4K UHD 30fps 영상을 안정적으로 재생할 수 있다. 이쪽은 최소 사양이 코어 i3로 전용 하드웨어 디코더를 이용한 가속이 아니라 내장 GPU를 비디오 연산에 이용하는 탓에 하스웰 내장 GPU 중 HD Graphics 4400이 최소 조건이다. 하스웰에서는 Version 1 Profile 중 Main 8비트 컬러 영상까지, 5세대 코어 i 시리즈인 브로드웰에선 제한적으로나마 Main 10비트 컬러 영상까지 재생 가능하지만 제약이 많아서 10비트 영상에 대한 가용성은 별로 없다. 6세대 코어 i 시리즈인 스카이레이크에 들어서야 Main 8비트 컬러 영상을 전용 하드웨어 디코더만으로 완벽하게 재생할 수 있고 Main 10비트 컬러 영상의 제약이 완화됐지만 여전히 하이브리드 방식에 의존한다. 출처 Main 10까지 전용 하드웨어 디코더만으로 완벽한 재생은 7세대 코어 i 시리즈인 카비레이크부터 가능해졌다. HDR 지원은 덤.

그래픽 카드에서는 DXVA 하드웨어 디코딩 기능은 NVIDIA 지포스는 GM206 기반의 GTX 960, 950, HDMI 2.0을 지원하는 GTX 750 후기형이며 그 이전에 GM204 기반으로 출시된 GTX 980, 970과 이후에 GM200 기반으로 출시된 Titan X, 980 Ti는 고해상도 고프레임률(4K UHD 60fps나 그 이상) 재생에 제약이 있는 편이다.[21], AMD 라데온은 3세대 GCN 아키텍처 기반의 Fiji GPU 계열인 R9 FURY X, FURY, Nano부터이다.

NVIDIA 지포스에서는 8세대 퓨어비디오(VP8)부터 Version 2 Profile의 일부 스펙인 Main 12까지 지원해 H.265의 지원 Profile을 확장하고 있는 반면, AMD 라데온에서는 Main 10까지만 가능하다는 점과 디코딩 능력이 NVIDIA보다 상대적으로 떨어진다는 단점이 있다.

완전한 하드웨어 디코딩 여부는 Windows 10 이후의 운영 체제는 작업 관리자에서 알 수 있다. 보통 하드웨어 디코딩만으로 영상을 재생하면 GPU의 Video Decode 점유율이 올라가고 대신 CPU는 물론 GPU의 3D 점유율도 낮은 편으로 유지된다. 반면 동영상 플레이어나 코덱에서는 하드웨어 디코딩이라고 나오는데, Video Decode 점유율이 0%이고 3D 점유율이 높다면 GPGPU를 통해 재생하고 있는 것이다. (또한 순수 하드웨어 디코딩에 비해 CPU 점유율도 다소 높게 나오는 편. 그리고 Video Decode와 3D 점유율이 둘 다 높다면, 일부는 비디오 엔진에서 처리하고 나머지는 GPGPU에서 처리하는 하이브리드 모드이다.)

인코딩 쪽에서는 NVIDIA 지포스 900 시리즈 이상의 경우는 전용 하드웨어 인코더인 NVENC가 탑재되어 있으므로 소프트웨어가 지원하면 사용할 수 있다.[22] 인텔의 경우 코어 i 시리즈 6세대부터 8비트 영상 한정으로 제대로된 H.265 하드웨어 인코딩이 가능하다.

6.2. 방송

방송업계에선 내부 편집 시 Apple ProRes나 DNxHD 같은 매개 코덱을 쓰거나 RAW로 촬영하다 보니 별 문제 없었고, 송출할 때 1080p로 다운샘플링한 다음에 모듈레이터에 전송하면 H.264 코덱으로 볼만한 화질로 나가니 신경 쓸 일도 없었다.

그러나 시대가 지나면서 일반 TV 시장에도 슬슬 4K UHD로 전환하기 시작했다. 2013년에 들어서 CES와 같은 행사에선 모두 4K UHD 디스플레이 경쟁이 이어졌으며, 8K UHD를 보이는 디스플레이와 송출 장비 및 카메라 등이 주요한 화제가 됐다. 이에 따라 4K UHD 디스플레이에서 이용할 수 있는 4K UHD 영상이 필요하게 됐는데, 현실적으로 가장 이용하기 합리적인 동영상 코덱이 H.265였다. 현재 지상파 방송의 대역폭은 최대 30Mbps에 불과하기 때문에 상당히 높은 압축률의 코덱을 요구했다. 그러나 기존의 H.264 코덱의 4K UHD 대역폭은 35Mbps는 잡아야 된다. 더구나 상기한 30Mbps도 넉넉하게 잡은 기준으로, 당장 대한민국 지상파 방송도 송출에 20Mbps 이상을 잘 쓰지 않는다. H.264도 5.2레벨 프로파일[23]과 x264 최신 버전의 최적화 설정 등 극한까지 짜내면 더 줄일 수도 있겠지만 문제는 디코더 호환성을 타게 되며[24] 인코딩 속도도 H.265 수준으로 느려진다. 더구나 H.264는 더 이상 발전할 여지가 매우 적다. 레벨 5.3 이상의 프로파일을 추가할 수도 있겠지만, 그보다 새 표준을 만드는 게 더 합리적이기 때문에 H.265가 만들어진 것이다.

요컨대 H.265는 H.264에 비해 50% 이상 압축률이 높아, 방송망 대역폭 확보에 더 투자하지 않고도 4K UHD로 방송할 수 있다. 실제로 현재 파일 공유 사이트들을 통해서 제휴 컨텐츠로 간간히 올라오는 지상파 시험 방송 캡쳐 파일들을 비교해 보면 1080p H.264 30fps 스트림이나 4K UHD HEVC 60fps 스트림이나 보통 드라마 한 편당 10~15기가로 비슷한 용량을 보이고 있다. 해상도와 프레임률이 모두 올라갔는데도 비슷한 크기를 유지할 수 있다. 이 때문에 H.265 코덱이라면 방송사들은 기존 대역폭 혹은 약간의 대역폭만 더 얻어도 안정적으로 방송할 수 있는 것이다.

H.265에선 영상 압축 부분에서 비월주사(인터레이스 스캔)에 특화된 기능이 모두 제거되고 순차주사(프로그레시브 스캔)로만 영상을 저장한다. 대신 이미 나와 있는 비월주사 영상과 장비가 무척 많으므로 영상에 플래그를 두어 영상을 둘로 나누거나 짝수/홀수 필드를 모으는 식으로 비월주사 영상을 지원한다. 코덱 단에서 인터레이스를 지원하는 수준.

케이블 TV 상용 UHD 채널인 UMAX에서 현재 Main 10비트 Profile의 H.265로 영상을 전송하고 있다. 컴퓨터 성능이 받쳐주고 수신카드 프리셋을 맞춰주면 수신이 가능하고, 녹화도 가능한 것으로 보인다. 어둠의 경로에서 일명 ' 아이유 좌절영상'으로 불리는 UMAX의 엠카운트다운 4K UHD 버전 녹화본이 공유되고 있을 정도.

DMB의 발전형인 HD DMB도 H.265가 적용되었다. 문제는 DMB 자체가 거의 사멸 직전 상황에 연명치료만 하는 수준이라.. 수도권에서만 대부분의 방송사가 HD DMB를 실시하고 있다. 수신하려면 단말기가 퀄컴 스냅드래곤 805나 삼성 엑시노스 7과 같이 H.265 하드웨어 디코딩을 지원하는 SoC가 탑재되어 있어야 하고, 녹화 기능이 필요하다면 하드웨어 인코딩까지 지원하는 퀄컴 스냅드래곤 810/808급의, 혹은 그 이상의 SoC가 탑재되어 있어야 한다.

6.3. 매체

재생 매체는 2015년 8월에 표준 규격으로 발표된 UHD 블루레이가 있으나 2016년 초부터 막 출시됐고 물리 매체에 대한 관심이 많이 줄어든 상태라 현재로써는 UHD 블루레이의 인지도가 2003년 3월에 블루레이 레코더[25]와 디스크, 2006년에 일반 가정용의 블루레이 플레이어가 첫 선을 보인 때보다 더 낮은 상황이다. 아무리 열심히 홍보해도 태생적으로 비쌀 수밖에 없는 가격과 만연해진 불법 다운로드, IPTV 및 온라인 스트리밍의 보급으로 인해 DVD만큼 흥하기는 어려울 것으로 전망되고 있다. 이쪽 시장은 황금귀 시장과 함께 가성비가 붕괴되면서 사는 사람만 사는 시장이 됐다.

6.4. 웹 사이트

바이두 클라우드 및 드롭박스도 모바일 어플리케이션 또는 웹의 업데이트를 통해 업로드된 HEVC 컨텐츠를 바로 재생할 수 있도록 패치했고 구글 드라이브에서도 기본적으로 지원하고 있다.

7. 기타

H.265를 사용한 이미지 포맷으로 BPG, HEIF가 있다.

업계에서는 점점 복잡해지는 특허 문제에 대응하기 위해 VP10(구글), Daala project(모질라 재단), Thor(시스코)등의 오픈 소스 포맷을 개발하다가, 나오기도 전부터 파편화될 문제를 해결하고 세를 더 키우기 위해 최종적으로 마이크로소프트, 아마존, 인텔, 넷플릭스 등이 가세해 2015년 Alliance for Open Media를 설립 #하고 AV1 코덱을 만들었다. 홈페이지

반면 MPEG 측에서는 VVC(Versatile Video Coding)라는 차세대 포맷을 준비하고 있다. #, 영문 위키백과

윈도우의 경우 마이크로소프트 스토어에서 1,200원에 HEVC 코덱 판매하고 있지만, 많은 그래픽 카드에서 HEVC를 사용할 수 있는 라이선스가 함께 제공되므로 구매할 필요가 없다. 실행에서
ms-windows-store://pdp/?ProductId=9n4wgh0z6vhq
를 입력해 "장치 제조업체의 HEVC Video Extensions"를 무료로 설치할 수 있다. ( 해당 정보 출처)

[1] Four Character Code. 여기서는 동영상 코덱을 표시하는 4바이트 코드를 말한다. [2] 꼼수를 동원하지 않아도 화질 보장이 가능한 최소 수준이면 무조건 1장 안에 담을 수 있다. [3] 이 말은 어느 정도 이상의 비트레이트가 주어진다면 H.264 보다 못한 경우도 있다는 말이다. 특히 정적인 화면이고 비트레이트가 매우 널널하고 FHD 이하의 화질이라면, 영상의 상세도 표현이 더 좋은 H.264 쪽이 더 화질이 좋은 경우도 있다. 한정된 비트레이트에서 고해상도의 동적인 화면을 구현할 때 유리한 코덱이다. [4] 사진 압축을 위해 추가된 프로파일로 압축률이 높다고 평가받는 JPEG 2000보다 동일한 화질 대비 최대 30%가량 더 압축할 수 있다. [5] 일반적으로 우리가 보는 영상은 YUV 4:2:0 컬러 포맷의 8비트 영상인데(Y가 명암, U,V가 컬러) 이 Profile의 컬러 포맷은 4:0:0이다. 말 그대로 명암 정보를 담고 있는 Luma로만 이루어진 영상. 16비트까지 지원한다. [6] 영상에는 세 종류의 프레임이 있는데 I프레임(이게 바로 Intra 프레임), P프레임, B프레임이 있다. I프레임은 입력 신호를 그대로 받은 프레임인데 쉽게 말해 이 프레임은 원래 영상에 있던 프레임을 그대로 구현할 수 있는 프레임이다. 동영상을 편집할 때나 재생할 때에는 이 세 종류의 프레임을 이용해 모든 프레임을 I프레임으로 변환하기 때문에 Intra 프레임으로만 인코딩 된 영상은 동영상을 재생할 때나 편집할 때 필요한 사양이 적고 좀 더 원본 소스에 가까운 영상을 확보할 수 있다. 대신 그만큼 용량 폭탄은 각오해야 한다. [7] 보통 이 정도도 무손실 영상이라고 한다. [8] 다만 Scalable은 10비트 까지(Version 3에선 흑백 영상인 Scalable Monochrome만 16비트까지 지원한다), Multiview는 8비트까지만 지원된다. [9] 8비트, 10비트, 14비트까지 지원됐지만 모두 4:4:4 컬러 포맷이며, 4:4:4 컬러 포맷이 아닌 High Throughput Profile은 아직 존재하지 않는다. [10] Screen-Extended Main은 최대 10비트, 일반 High Throughput와 Screen-Extended High Throughput은 최대 14비트까지 지원한다. [11] Main 4:2:2 12/Main 4:4:4 12 Profile 기준 각각 Main Profile의 2.25배/3배 [12] https://developer.mozilla.org/ko/docs/Web/Media/Formats/Video_codecs [13] EVC와 유사한 기술로서, (특허 만료 코덱 대신) 남의 코덱에 밥숟가락 얹는 "업스케일링 코덱" 기술인 LCEVC도 있다. 이쪽이 실현 가능성이 더 높아보이는 듯하다. [14] 3.2GHz 모델은 2003년 6월 23일, 3.4GHz 모델은 프레스캇 CPU 첫 출시 직후인 2004년 2월 2일에 출시됐다. [15] 해당 H.265 코덱 동영상의 해상도는 4K UHD다. [16] 2014년, 갤럭시 A5 등 [17] 2015년, 갤럭시 A7 등 [18] 2014년, 갤럭시 S5, LG G3 등 [19] 2014년 갤럭시 알파 등 [20] 2014년 노트4 등 [21] 그래도 고성능 GPU의 도움을 받아 큰 무리없이 재생할 수 있다. 전용 하드웨어 디코더만으로 재생하는 것보단 효율이 떨어져 상대적인 단점으로 평가받을 뿐. 거기다가 H.265 디코딩은 안 되는데 인코딩은 잘 된다. [22] H.265 인코딩은 GM204 기반의 GTX970, 980 모두 가능하다. 디코딩은 안 되는데 인코딩은 된다. [23] 영문 위키백과의 표를 보면 알겠지만 4K UHD 60fps도 지원하는 규격이다. [24] H.264 4K UHD 60fps 영상을 재생할 수 있는 스마트폰도 적다. [25] 국내 업체에서는 2004년 4월에 처음 소개됐다.

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