H.264 vs H.265 (HEVC) vs AV1: ビデオ コーデックの説明

H.264 (ユニバーサル標準)、H.265 (効率的な後継)、AV1 (オープンソースの将来) という 3 つのコーデックがこの状況を支配しています。それぞれは、圧縮、互換性、コストの間の異なるトレードオフを表します。

コーデック (compressor-decompressor の略) は、生のビデオ データを管理可能なファイル サイズに圧縮するアルゴリズムです。圧縮を行わない場合、30fps で 1 分間の 1080p ビデオを作成すると、およそ 10 ～ 11 GB のストレージが消費されます。これは 1 時間あたり 600 GB を超えます。

コーデック圧縮後の結果は?同じ 1080p ビデオでも、フルムービーの場合は 1 ～ 5 GB になる可能性があります。コーデックは、知覚品質を維持しながら、どの視覚データを保持し、何を破棄するかを決定します。

H.264 は、正式には Advanced Videocoding (AVC) として知られ、2003 年に初めてリリースされました。20 年以上経った今でも、現存する最も広くサポートされているビデオ コーデックです。すべてのブラウザ、すべての電話、すべてのストリーミング ボックス、すべての編集ツールは H.264 を理解します。

すべてのブラウザは H.264 再生をサポートしています。すべてのビデオ プラットフォームは H.264 アップロードを受け入れます。すべてのスマートフォンには、汗をかかずに再生を処理する専用の H.264 ハードウェア デコーダが搭載されています。 10 分間の 1080p ビデオの場合、H.264 は通常、高品質設定で約 150 ～ 250 MB のファイルを生成します。

H.264 は、MPEG-LA ライセンス プールによって管理される特許取得済みのテクノロジーです。ただし、ライセンス費用は既に所有しているハードウェアに組み込まれているため、エンド ユーザーやほとんどのコンテンツ作成者が料金を直接扱うことはありません。

高効率ビデオ コーディング (HEVC) としても知られる H.265 は、同じ品質で H.264 と比較してビットレートを半分に削減するという 1 つの目標を掲げて 2013 年に標準化されました。実際には、25 ～ 40% 小さいファイルが配信されます。理論上の最大値の 50% には及ばないものの、大幅な改善です。

さまざまなコンテンツ タイプにわたる 100 個のクリップをテストしたところ、H.265 は H.264 よりも平均して 33% 小さいファイルでした。節約効果は 4K コンテンツで最も顕著で、45 分のエピソードの容量が 4.5 GB (H.264) から 2.9 GB (H.265) に減少する可能性があります。

マイナス面は現実的です。 H.265 のライセンス環境は細分化されており、高価です。ブラウザのサポートには一貫性がありません。Safari はネイティブでサポートしていますが、Chrome は 2022 年後半にハードウェア アクセラレーション HEVC を追加しただけであり、依然として特定の条件が必要です。 Firefox は一部のプラットフォームではこれをまったくサポートしていません。

これらの課題にもかかわらず、H.265 は Apple エコシステムに深く根付いています。 iPhone はデフォルトで HEVC でビデオを録画します。 Apple TV と Apple デバイスはそれをハードウェアでデコードします。ワークフローが Apple 中心の場合、H.265 は自然なコーデックの選択です。

AV1 は、Google、Apple、Amazon、Netflix、Meta、Mozilla を含むテクノロジー大手のコンソーシアムである Alliance for Open Media (AOMedia) によって開発されました。コーデック全体はロイヤリティフリーでオープンソースであり、H.265 を悩ませているライセンスの問題を解決します。

圧縮に関しては、AV1 が優れています。同等の品質で、H.265 よりも約 30% 小さく、H.264 よりも 50% 小さいファイルを生成します。何百万ものユーザーにサービスを提供するストリーミング プラットフォームの場合、これらの節約は CDN 請求額の削減に直接つながります。

主な欠点はエンコード速度です。ソフトウェア AV1 エンコードは非常に遅く、同等の品質設定の場合、H.264 よりも 50 ～ 100 倍遅くなります。ハードウェア AV1 エンコーダは登場していますが、まだ普及していません。最近のチップ (Apple M3+、Intel 第 12 世代+、AMD RDNA 3+) に搭載された専用の AV1 ハードウェア デコーダによって、この問題はほぼ解決されていますが、デコードもより要求が厳しいということはほとんどの人が気づいていません。

具体的な数字を挙げると、一般的な 10 分間の 1080p ビデオがコーデックごとにどのように表示されるかを次に示します。 CRF 23 の H.264: 約 200 MB。 CRF 28 の H.265: 約 130 MB。 CRF 30 の AV1: 約 95 MB。同じビジュアル品質でも、ファイル サイズは大幅に異なります。

4K コンテンツの場合、節約額は比例して増加します。 30 分の 4K クリップは、H.264 で 3.5 GB、H.265 で 2.2 GB、AV1 で 1.5 GB になります。何千時間ものビデオを保存する場合、これらの違いが複合して大幅なコスト削減につながります。

H.264 どこでも機能します。すべてのブラウザ、すべてのデバイス、すべてのプラットフォームがそれを受け入れます。市場カバレッジは事実上 100% です。

H.265 分割サポートがあります。 Safari と Apple デバイスはこれをネイティブに処理します。 Chrome は互換性のあるシステムでハードウェア HEVC をサポートしています。 Firefox のサポートはプラットフォームによって異なります。 Web ユーザーの約 75% は問題なく H.265 を再生できます。

AV1 は、Chrome、Firefox、Edge、および新しい Safari バージョンでサポートされています。 Web トラフィックの約 85% が AV1 を再生でき、古いデバイスがサイクルアウトするにつれてこの数は増加します。 YouTube、Netflix、Twitch はすでに、サポートされているクライアントへの配信に AV1 を使用しています。

のために 最大限の互換性とゼロの頭痛：H.264を使用します。どこでも例外なく演奏されます。これは、ダウンロード可能なコンテンツ、電子メールの添付ファイル、および再生デバイスを制御できない状況に適した選択です。

のために Apple 中心のワークフロー および 4K コンテンツ: H.265 は、Apple デバイス間での優れたハードウェア サポートにより、ファイル サイズを 25 ～ 40% 節約します。本当の違いは 4K に現れます。4K での H.264 の 2 時間の映画は 25 GB であるのに対し、H.265 では 16 GB です。

のために Web ストリーミングと将来性の確保: AV1 は最高の圧縮率を提供し、ライセンス費用はゼロです。エンコード時間に余裕があり、視聴者が最新のブラウザを使用している場合は、AV1 が最も効率的な選択肢になります。

のために ソーシャルメディアのアップロード: H.264 を使用してください。 Instagram、TikTok、Twitter などのプラットフォームでは、とにかくビデオを再エンコードします。 H.264 でアップロードすると、プラットフォームはクリーンなソースを確実に利用できるようになります。

よくある混乱の原因は、コーデックとコンテナーの違いです。 H.264 ビデオは MP4 または MKV コンテナ内に格納されます。 AV1 ビデオは WebM または MP4 コンテナ内に格納されます。コンテナはラッパーです。コーデックは実際の圧縮アルゴリズムです。

コンテナ形式間で変換する必要がある場合は、次のようにすることができます。 MKVをMP4に変換 または WebMをMP4に変換する ビデオを再エンコードせずに、再パッケージ化するだけです。これには数分ではなく数秒かかります。

H.264 は、デバイスを 100% カバーする安全なユニバーサルな選択肢です。 H.265 はファイル サイズを 25 ～ 40% 節約しますが、ライセンスが複雑で、ブラウザのサポートに一貫性がありません。 AV1 は最高の圧縮率 (H.264 より 50% 小さい) を提供し、ロイヤリティフリーですが、エンコードが遅くなります。 Web 配信の場合は、H.264 フォールバックを使用して AV1 を提供することを検討してください。ローカル ストレージと Apple ワークフローにとって、H.265 は圧縮と互換性の間のスイート スポットです。