HEIF, як Apple відмовляється від JPEG iGeneration (AMP)

Прийнявши HEIF, Apple кладе перший цвях у труну JPG і обіцяє поховати (помилкові) дебати щодо вимови "GIF". Щоб повністю зрозуміти цей новий графічний формат, спочатку слід поговорити про ... відео. Для Apple насправді HEIF не може відокремитися від HEVC, оголошеного наступника H.264.

heif

Apple прийняла HEVC проти AV1 від Google

Стандарт кодування відео HEVC, також відомий як MPEG-H Part 2 (ISO та IEC) або H.265 (ITU), був випущений у квітні 2013 року. Через чотири роки він майже не використовувався. Прийнятий лише виробниками Blu-ray ... навіть незважаючи на те, що він був розроблений для трансляції. Незважаючи на те, що MPEG LA не бажає розміщувати HEVC під тим самим режимом експлуатаційної ліцензії, що і H.264, основні гравці в розповсюдженні відео в Інтернеті віддали перевагу розробці вільної альтернативи з відкритим кодом,.

Кодек, поміщений під захист Альянсу за відкриті медіа, який об'єднує Google і Microsoft, Amazon і Netflix, AMD і Nvidia, Mozilla і Adobe ... але не Apple. Компанія Купертіно робить ставку на HEVC, який буде повністю підтримуватися iOS 11 та macOS High Sierra. HEVC отримує підтримку від провідного гравця ще до того, як AV1, головним промоутером якого є Google, буде остаточно затверджена. Є зерна війни нового формату, до якої світ відео, на жаль, звик.

Кодування HEVC базується на часовому прогнозуванні та просторовій точності, як H.264, але використовує більш складні та вимогливі методи аналізу та стиснення. За даними Apple, вони дозволяють покращити стиснення в середньому на 40%. Іншими словами, відео, кодоване за допомогою HEVC, вимагатиме меншої пропускної здатності, ніж відео, кодоване за допомогою H.264 при еквівалентній якості, або буде кращою якістю при постійній смузі пропускання.

Оскільки пропускна здатність є головним фактором, що обмежує прийняття відео 4K, інтерес очевидний до майбутніх телевізорів Apple. Для iPhone це навіть негайно: відео, зняті у форматі 4K, займуть до половини місця з HEVC, що має порадувати власників пристроїв із «лише» 16 або 32 ГБ пам’яті. Натомість кодування та декодування вимагають більшої обчислювальної потужності, а отже і більш сучасного обладнання.

Apple підтримує три основні «профілі» HEVC: основний (основний профіль із 8-бітною глибиною кольору), основний 10 (із 10-бітною глибиною кольору) та основний нерухомий знімок (для статичних зображень). Усі пристрої, сумісні з iOS 11 або macOS High Sierra, можуть програмно декодувати файли з основним профілем, але лише пристрої з процесором Apple A9 або шостим поколінням Intel Core (Skylake) можуть робити це апаратно.

Оновіть основний профіль 10, і вам потрібно буде використовувати процесор Intel Core сьомого покоління Mac (Kaby Lake). Крім того, немає гарантії, що пристрій, здатний декодувати файл HEVC, зможе відображати його в режимі реального часу. Наприклад, iPhone 5s не здатний відображати відео 4K, закодоване HEVC, зі швидкістю 30 кадрів в секунду (але знає, як його розшифрувати і, таким чином, перетворити його - повільно - в інший формат).

HEIF: HEVC застосовується до зображень

HEIF (скажімо "якщо", а не "H. E. I. F.") - це також стандарт, опублікований у 2015 році. Навіть якщо це означає необхідність змінити формат, Apple шукала формат, здатний вирішити всі свої проблеми одночасно:

  • Більшість кодерів JPG не підтримують прозорість, і формати, що легко їх підтримують, такі як GIF або PNG, не є найлегшими;
  • фотографія більше не є обов'язково продуктом ізольованого захоплення, зробленого в певний момент, але може бути частиною послідовності (серійний знімок, 3D-відображення) або анімації (GIF, Live Photo);
  • фотографія більше не є суто графічним статичним ресурсом, але, можливо, супроводжується відео, звуком та текстом;
  • в цьому випадку краще використовувати той самий метод стиснення для зображення та відео;
  • «файл зображення» представляє лише один стан фотографії, а не всі її стани під час зйомки (HDR) та багаторазових операцій редагування (обертання, обрізання, коригування та ретуш);
  • більше не обов'язково зберігати інформацію про зйомку в одному і тому ж файлі (доступ до карти нерівності зображень, зроблених подвійним об'єктивом, або до даних для виявлення облич та об'єктів);
  • і нарешті, відображення зображення вимагає все більшої обчислювальної потужності, і зображень не менше.

Тільки формат контейнера, тобто файл, що містить інші файли, може відповісти на всі ці запитання. Apple могла звернутися до BPG, але вона ігнорує всі похідні версії та дані про глибину. Тільки HEIF ідеально підходить для своїх потреб - що ще гірше, він базується на форматі медіафайлів ISO, який сам походить від формату контейнера QuickTime від Apple ....

Apple кодує всі графічні ресурси, розміщені в контейнері HEIF, за допомогою HEVC, щоб сформувати файл .heic. Файли, створені іншими системами, можуть містити ресурси, закодовані по-різному: iOS та macOS відображатимуть розширення .avci з H.264, .heif інакше. Завдяки стисненню HEVC фотографія HEIF важить половину ваги фотографії JPG: цього має бути достатньо, щоб виправдати цей перехід.

"Прозорий" перехід

Apple гарантує, що цей перехід буде "прозорим" ... але диявол полягає в деталях. Усі iPhone та iPad з iOS 11 та всі Mac, що працюють під управлінням macOS High Sierra, зможуть відтворювати файли HEIF, але лише пристрої з процесором Apple A9 або 6-го покоління Intel Core (Skylake) отримають вигоду від апаратного прискорення. Апаратне прискорення створення файлів HEIF призначене лише для iPhone 7 та новіших iPad.

Додаток iOS 11 Camera зберігає фотографії у форматі HEIF та кодує відео у форматі HEVC, за винятком серійних зйомок, які, без сумніву, чекають майбутніх більш потужних пристроїв. Усі шари iOS та macOS, що впливають на графіку, розуміють і використовують обидва формати: FaceTime за три роки використання HEVC краще справлявся зі слабкими зв’язками; відображення панорам має бути більш плавним, зображення розрізаються на «плитки» розміром 512 пікселів на сторону і поступово завантажуються завдяки HEIF.

Apple систематично використовуватиме HEIF та HEVC у своїй екосистемі. (Знімки екрана з пристроїв iOS завжди зберігаються у форматі PNG, можливо тому, що Apple ще не підтримує стиснення HEVC без втрат.) Фотографія, зроблена вашим iPhone 7 Plus під управлінням iOS 11, відображатиметься як файл HEIF у фотографіях на вашому MacBook Pro під macOS High Sierra.

Надішліть це фото за допомогою AirDrop, спочатку на iPad під управлінням iOS 11, потім на MacBook Air під управлінням macOS Sierra. Перший одержувач отримає файл HEIF, другий одержувач отримає файл JPEG. Надішліть його електронною поштою та Twitter, і він завжди буде перетворений у JPEG. Та сама логіка застосовується до файлів HEVC, переданих як до сумісних пристроїв, але в іншому випадку перекодованих до H.264.

Підтримка браузера для фотографій HEIF досі ... не існує. Однак Nokia Technologies, інший великий промоутер цього формату, пропонує реалізацію HEIF-читача в JavaScript. Галерея прикладів також пропонує хороший огляд можливостей цього формату та кілька ідей для представлення дуже цікавих «збагачених» зображень. Це обіцяє.