JPG e MP4 são os formatos de foto e vídeo com os quais trabalhamos há anos, não apenas em smartphones e tablets, mas também em PCs. Parece que esses tipos de arquivo agora estão prontos para serem retirados e estão prestes a ser substituídos por HEIF e HEVC. Mas o que essas siglas representam e como elas podem melhorar o uso de nossos dispositivos?
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- O que são HEIF e HEVC?
- Onde podemos encontrar esses formatos?
- Por que usar HEIF ou HEVC?
O que são HEIF e HEVC?
Antes de mais nada, precisamos distinguir os dois termos:
- HEIF :é um formato de arquivo de imagem de contêiner que incorpora outros dados importantes.
- HEVC :este é um padrão de compactação de alta eficiência geralmente usado para vídeo e também chamado de H.265.
O primeiro termo refere-se a um contêiner digital no qual podem ser armazenados fotos e outros dados com diferentes extensões, como JPG, mas não apenas. O segundo termo refere-se a um sistema de codificação de vídeo cujo resultado pode ser armazenado em diferentes recipientes digitais como, por exemplo, MOV ou mesmo HEIF, conforme mencionado acima. Confuso? Vamos deixar claro.
HEIF
Acrônimo de
Formato de arquivo de imagem de alta eficiência , HEIF é um formato usado para conter uma ou várias imagens. Os arquivos que usam este formato podem hospedar ao mesmo tempo imagens de alta qualidade compactadas com o codec HEVC (sobre o qual falaremos mais adiante) e outras informações relacionadas a essas imagens também de um tipo diferente.
HEIF pode conter de forma eficiente algumas transformações de imagem como por exemplo:
- Rotação da imagem em 90, 180 ou 270 graus.
- Corte a imagem com um determinado retângulo.
- Sobreposição de qualquer número de imagens recebidas na ordem e nas posições indicadas na janela de tela da imagem de origem.
Essas operações são salvas dentro do contêiner como instruções para serem executadas pelo imager. Isso significa que a imagem original não é alterada (preserva a foto, não é substituída com alterações) ou comprimida novamente ao final da operação, evitando assim a perda de qualidade.
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O HEIF introduz também uma estrutura para outras operações de edição não destrutivas que podem ser esclarecidas por especificações externas. Uma vez que essas operações são aplicadas, o resultado é conhecido como uma imagem derivada.
Os seguintes tipos de dados podem ser encontrados neste contêiner HEIF específico:
- Imagens: Indivíduo com propriedades e visualizações.
- Imagens derivadas: Esse tipo de edição não destrutiva permite que o software de visualização de imagens aplique um conjunto de instruções "on the fly" sem destruir a imagem de origem, conforme descrito acima.
- Sequências de imagens: várias imagens que compartilham certas propriedades, como tempo de disparo próximo, suas propriedades e suas miniaturas. Esse formato é usado principalmente para exposições em série ou animações cinematográficas.
- Objetos de imagem auxiliares: Esses dados não são diretamente visíveis ao visualizar o arquivo e podem representar planos alfa ou mapas de profundidade.
- Metadados: Informações adicionais, como EXIF, XMP ou dados semelhantes.
Alguns exemplos possíveis do uso de contêineres HEIF:
- Um arquivo de imagem de alta qualidade e uma visualização do mesmo em formato JPG de qualidade inferior.
- Vários arquivos de imagem por sequência de fotos para que todos sejam armazenados no mesmo pacote.
- Vários arquivos de imagem com diferentes distâncias focais.
- Vários arquivos de imagem com diferentes exposições.
- Um arquivo de imagem e um vídeo capturados ao mesmo tempo (leia Motion Photos do Google Pixel 2 e Live Photos do iOS).
HEVC
Também conhecido como H.265, é o sucessor do agora universalmente usado AVC/H.264. É um padrão de compressão de alta eficiência que pode suportar resoluções de até 8192x4320 e 8K UHD. O HEVC foi projetado com o objetivo de reduzir a taxa de bits em vídeo, mantendo a mesma qualidade ao custo de maior complexidade computacional. Este codec também é usado para compactar imagens dentro dos contêineres HEIF descritos acima.
Como já acontece no codec H.264, o HEVC controla os quadros do fluxo de imagem em busca de áreas onde eles são redundantes tanto na mesma imagem quanto em quadros consecutivos. Essas áreas redundantes são então substituídas por uma descrição da própria área em vez dos pixels individuais para ocupar menos espaço na memória.
As principais mudanças para HEVC incluem expandir as áreas de comparação de modelos e diferenças de codificação de 16 × 16 pixels para 64 × 64 pixels, melhorar a segmentação de tamanho variável, melhor previsão intra dentro da mesma imagem, melhor previsão de vetor de movimento e fusão de região de movimento, melhor movimento filtragem de compensação e uma etapa de filtragem adicional chamada filtragem de compensação de amostra adaptativa.
Para uma análise mais aprofundada do tópico e do método de compactação e codificação, consulte este link.
A primeira amostra do codec HEVC vem de 2012 quando a Qualcomm, durante o MWC, mostrou um tablet equipado com SoC Snapdragon S4 dual core capaz de reproduzir o mesmo vídeo codificado em H.264 e H.265 lado a lado. O vídeo em HEVC já apresentou redução de 50% na taxa de bits com a mesma qualidade.
2014 viu a primeira introdução do codec em dispositivos móveis de consumo, graças à Apple que usou o padrão para chamadas de vídeo FaceTime pela rede de dados via iPhone 6 e iPhone 6 Plus.
O primeiro SoC móvel com hardware específico dedicado à decodificação HEVC chegou em 2015 da Nvidia que usava um decodificador em seu Tegra X1 semelhante ao inserido alguns meses antes nas placas de vídeo da série GeForce 900.
Onde encontramos esses formatos?
Os arquivos HEIF e HEVC podem ser encontrados em alguns dos dispositivos mais modernos. Por exemplo, a Apple introduziu suporte para esse tipo de arquivo no iOS 11, para que você possa capturar fotos e gravar vídeos em formatos de alta eficiência no iPhone 7 e posterior (a reprodução é suportada até o iPhone 5S, mas com limitações). Obviamente, alguns iPads com iOS 11 e Macs atualizados para MacOS High Sierra também podem reproduzir esses arquivos.
A Apple usa a extensão .heic (.heics para sequências de imagens) para imagens, mas suporta a reprodução de arquivos .heifs (.heifs para sequências de imagens) produzidos por terceiros. Os vídeos gravados são salvos por dispositivos Apple no formato .mov como vídeos normais, mas ainda são codificados usando o codec HEVC/H.265.
No mundo Android, o suporte oficial para esses formatos chegou em momentos diferentes:o HEVC é suportado desde o Android Lollipop, enquanto o HEIF foi introduzido apenas recentemente com o Android P (disponível em um primeiro Developer Preview), mesmo que o aplicativo Google Pixel Camera de primeiro ou segundo geração ainda não tem a opção relacionada ao seu uso.
A Samsung permite gravar arquivos de vídeo codificados em HEVC no novo Galaxy S9 e S9+, mesmo que não tenha o formato HEIF para salvar fotos. Parece que o Xiaomi Mi MIX 2S também terá codecs HEVC para vídeos.
Os contêineres HEIF também podem ser usados em páginas da web de acordo com o padrão HTML 5.2 para armazenar diferentes versões da mesma foto e deixar para o navegador a tarefa de decidir qual carregar e usar de acordo com as diferentes situações.
Por que usar HEIF e HEVC?
A principal razão pela qual devemos nos encorajar a usar esses novos formatos de arquivo de imagem e vídeo é porque eles são mais eficientes. Como sabemos, nos smartphones o espaço disponível nunca é suficiente e graças a estes formatos é possível armazenar o mesmo número de ficheiros com a mesma qualidade mas em menos espaço ou o mesmo número de ficheiros com maior qualidade mas ocupando a mesma quantidade de memória.
De acordo com o padrão HEIF, é possível salvar o dobro de informações nesses arquivos do que em um arquivo JPG de mesmo tamanho e qualidade ainda maior. Dizer que o resultado é impressionante é eufemismo.
Além disso, os arquivos HEIF/HEIC (e todos os derivados) podem conter informações sobre as transformações da imagem de origem sem alterar o original. Isso permite que você edite suas fotos em um dispositivo, salve o resultado e possa desfazer ou fazer outras alterações posteriormente e em um dispositivo diferente sem afetar a qualidade da imagem original.
Por exemplo, em um arquivo JPG não é possível reverter o processo de edição posteriormente e a qualidade da imagem se deteriora a cada economia devido à comutação contínua pelo algoritmo de compactação JPG.
A mesma eficiência é verdadeira para vídeos codificados com HEVC (H.265):este codec de vídeo é capaz de oferecer o dobro da compactação no mesmo nível de qualidade de um arquivo codificado em AVC (H.264) ou um aumento substancial na qualidade com o mesmo taxa de bits. O uso prático das melhorias introduzidas requer mais poder durante a codificação e compressão, mas muito menos poder de computação durante a descompressão e reprodução.
Você entenderá que cada megabyte é vital em smartphones com 32 GB de memória interna ou menos e esses novos formatos prometem tirar muito mais fotos e gravar muito mais vídeos antes de ficar sem espaço.
Você já usa HEVC ou HEIF? O que você acha desses formatos?
