HEVCとAVC/H.264の違いとは？徹底比較と選び方

HEVCとAVC/H.264の違いとは？徹底比較と選び方：次世代動画圧縮技術を理解する

現代社会において、動画コンテンツは私たちの生活に欠かせないものとなりました。スマートフォンでの動画視聴、ストリーミングサービス、ビデオ会議など、様々な場面で動画は利用されています。しかし、高画質の動画データは容量が大きいため、効率的な圧縮技術が不可欠です。

動画圧縮技術の代表格として、長らくAVC/H.264（以下、H.264）が広く利用されてきました。しかし、技術の進歩に伴い、より効率的な圧縮技術であるHEVC/H.265（以下、HEVC）が登場しました。本記事では、HEVCとH.264の違いを徹底的に比較し、それぞれの特徴、メリット・デメリット、そしてどのような場合にどちらを選ぶべきかについて詳しく解説します。

目次

1. 動画圧縮技術の基礎知識

   • 動画圧縮の必要性
   • 動画圧縮の仕組み：コーデックとは
   • 主な動画圧縮コーデックの歴史

2. H.264：長年の実績と安定性

   • H.264の概要と特徴
   • H.264のメリット
   • H.264のデメリット
   • H.264の代表的なプロファイル

3. HEVC：高効率な次世代コーデック

   • HEVCの概要と特徴
   • HEVCのメリット
   • HEVCのデメリット
   • HEVCの代表的なプロファイル

4. 徹底比較：HEVC vs H.264

   • 圧縮効率：HEVCはH.264の2倍？
   • 画質：高画質を維持する能力
   • 処理負荷：エンコード・デコードの速度
   • 互換性：対応デバイス・ソフトウェア
   • ライセンス：特許と利用料金
   • 主要な比較表

5. HEVCとH.264の選び方：状況に応じた最適な選択

   • 画質を重視する場合
   • ストレージ容量を節約したい場合
   • デバイスの互換性を重視する場合
   • 低遅延配信を必要とする場合
   • エンコード・デコード速度を重視する場合
   • 具体的な使用例：ストリーミング配信、ビデオ会議、アーカイブ

6. HEVCの普及状況と今後の展望

   • HEVCの採用状況：デバイス、サービス
   • 次世代コーデックの登場：AV1、VVC
   • 今後の動画圧縮技術の進化

7. まとめ：HEVCとH.264を理解し、最適な動画ライフを

1. 動画圧縮技術の基礎知識

1.1 動画圧縮の必要性

動画データは、写真データと比較して遥かに多くの情報量を含んでいます。例えば、高画質の動画を非圧縮のまま保存すると、数秒で数十GBもの容量を消費してしまうことがあります。これは、ストレージ容量を圧迫するだけでなく、ネットワーク経由での配信にも大きな負担となります。

そこで、動画圧縮技術が必要になります。動画圧縮は、動画データの情報量を削減し、ファイルサイズを小さくする技術です。圧縮された動画データは、ストレージ容量を節約できるだけでなく、ネットワーク経由での配信もスムーズに行うことができます。

1.2 動画圧縮の仕組み：コーデックとは

動画圧縮は、コーデックと呼ばれるソフトウェアやハードウェアを用いて行われます。コーデックは、エンコード（圧縮）とデコード（伸張）という2つの役割を担います。

• エンコード： 動画データを圧縮し、ファイルサイズを小さくします。
• デコード： 圧縮された動画データを元の状態に戻し、再生できるようにします。

コーデックは、様々な種類が存在し、それぞれ圧縮効率や処理速度、画質などが異なります。適切なコーデックを選択することで、目的に合った最適な動画を作成することができます。

1.3 主な動画圧縮コーデックの歴史

動画圧縮技術は、常に進化を続けています。以下に、主な動画圧縮コーデックの歴史を簡単にまとめます。

• MPEG-1 (1993): 初期の動画圧縮コーデック。VCDなどに利用されました。
• MPEG-2 (1995): DVDやデジタル放送に利用されたコーデック。
• MPEG-4 (1998): インターネット動画配信に適したコーデック。
• AVC/H.264 (2003): Blu-ray Discやストリーミングサービスで広く利用されたコーデック。
• HEVC/H.265 (2013): H.264の後継として、高効率な圧縮を実現したコーデック。
• AV1 (2018): ロイヤリティフリーで高効率なコーデック。ストリーミングサービスを中心に普及が進んでいます。
• VVC/H.266 (2020): HEVCの後継として、更なる圧縮効率の向上を目指したコーデック。

2. H.264：長年の実績と安定性

2.1 H.264の概要と特徴

H.264は、正式名称をMPEG-4 Part 10 AVC (Advanced Video Coding) といい、ITU-TとISO/IECによって共同開発された動画圧縮コーデックです。2003年に発表されて以来、Blu-ray Disc、デジタル放送、ストリーミングサービス、ビデオ会議など、様々な用途で広く利用されてきました。

H.264は、MPEG-2などの従来のコーデックと比較して、より高い圧縮効率を実現しています。また、様々なプロファイル（設定）が用意されており、用途に合わせて最適な設定を選択することができます。

2.2 H.264のメリット

• 高い互換性： 多くのデバイスやソフトウェアでサポートされており、再生環境を選びません。
• 安定性： 長年の実績があり、信頼性が高いコーデックです。
• 比較的低い処理負荷： エンコード・デコードにかかる処理負荷が低く、低スペックなデバイスでも比較的スムーズに再生できます。
• 豊富な情報： 長く利用されているため、インターネット上に多くの情報やノウハウが存在します。

2.3 H.264のデメリット

• 圧縮効率： HEVCなどの新しいコーデックと比較して、圧縮効率が劣ります。同じ画質を維持する場合、HEVCよりもファイルサイズが大きくなります。
• 高解像度動画への対応： 4K以上の高解像度動画を効率的に圧縮するには、HEVCの方が適しています。

2.4 H.264の代表的なプロファイル

H.264には、様々なプロファイルが用意されており、用途に合わせて最適なプロファイルを選択する必要があります。代表的なプロファイルとしては、以下のようなものがあります。

• Baseline Profile: 最も基本的なプロファイルで、低スペックなデバイスでも再生可能です。
• Main Profile: Baseline Profileよりも高い圧縮効率を実現します。
• High Profile: 最も高度なプロファイルで、高画質・高圧縮を実現します。

3. HEVC：高効率な次世代コーデック

3.1 HEVCの概要と特徴

HEVCは、正式名称をH.265/MPEG-H Part 2といい、H.264の後継として開発された動画圧縮コーデックです。H.264と比較して、約2倍の圧縮効率を実現しています。

HEVCは、4K、8Kなどの高解像度動画の圧縮に適しており、ストリーミングサービスやBlu-ray Discなどで利用されています。

3.2 HEVCのメリット

• 高い圧縮効率： H.264と比較して、約2倍の圧縮効率を実現します。同じ画質を維持する場合、HEVCの方がファイルサイズを小さくすることができます。
• 高解像度動画への対応： 4K、8Kなどの高解像度動画の圧縮に適しています。
• 画質の向上： 同じファイルサイズの場合、H.264よりも高画質な動画を作成することができます。

3.3 HEVCのデメリット

• 互換性： H.264と比較して、対応デバイスやソフトウェアが少ない場合があります。古いデバイスやソフトウェアでは、HEVCの動画を再生できないことがあります。
• 高い処理負荷： エンコード・デコードにかかる処理負荷が高く、高スペックなデバイスが必要です。
• ライセンス： 特許料が発生するため、利用料金がかかる場合があります。

3.4 HEVCの代表的なプロファイル

HEVCにも、様々なプロファイルが用意されています。代表的なプロファイルとしては、以下のようなものがあります。

• Main Profile: 最も一般的なプロファイルです。
• Main 10 Profile: 10bitの動画に対応したプロファイルで、より豊かな色表現が可能です。

4. 徹底比較：HEVC vs H.264

4.1 圧縮効率：HEVCはH.264の2倍？

HEVCの最大のメリットは、H.264と比較して約2倍の圧縮効率を実現することです。これは、同じ画質を維持しながら、ファイルサイズを約半分にできることを意味します。ストレージ容量を節約したい場合や、ネットワーク経由で動画を配信する場合には、大きなメリットとなります。

ただし、圧縮効率は、動画の種類や設定によって異なります。必ずしも常に2倍の圧縮効率が得られるとは限りません。

4.2 画質：高画質を維持する能力

HEVCは、高い圧縮効率を実現しながら、H.264と同等の画質を維持することができます。また、同じファイルサイズの場合、HEVCの方がH.264よりも高画質な動画を作成することができます。

特に、4Kや8Kなどの高解像度動画の場合、HEVCの方がH.264よりも画質の劣化を抑えることができます。

4.3 処理負荷：エンコード・デコードの速度

HEVCは、H.264と比較して、エンコード・デコードにかかる処理負荷が高くなります。これは、HEVCの方がより複雑な処理を行うためです。

そのため、HEVCの動画をエンコード・デコードするには、H.264よりも高スペックなデバイスが必要となります。特に、リアルタイムでエンコード・デコードを行う場合には、十分な処理能力を持つデバイスが必要です。

4.4 互換性：対応デバイス・ソフトウェア

H.264は、長年の実績があるため、ほとんどのデバイスやソフトウェアでサポートされています。一方、HEVCは、H.264と比較して、対応デバイスやソフトウェアが少ない場合があります。

古いデバイスやソフトウェアでは、HEVCの動画を再生できないことがあります。HEVCの動画を再生する場合には、対応しているデバイスやソフトウェアを使用する必要があります。

4.5 ライセンス：特許と利用料金

H.264とHEVCは、どちらも特許技術に基づいているため、ライセンス料が発生する可能性があります。H.264は、比較的ライセンス料が安価であるか、無料で使用できる場合が多いです。

一方、HEVCは、複数の特許保有者が存在するため、ライセンス料が複雑で高額になる場合があります。HEVCを利用する場合には、ライセンス料について十分に確認する必要があります。

近年、ロイヤリティフリーなコーデックであるAV1の普及が進んでおり、HEVCのライセンス問題に対する懸念が軽減される可能性があります。

4.6 主要な比較表

特徴	H.264	HEVC
圧縮効率	比較的低い	高い (H.264の約2倍)
画質	高画質	より高画質
処理負荷	比較的低い	高い
互換性	非常に高い	比較的低い
ライセンス	比較的安価	高価
主な用途	Blu-ray、ストリーミング、ビデオ会議	4K/8K動画、高画質ストリーミング

5. HEVCとH.264の選び方：状況に応じた最適な選択

HEVCとH.264は、それぞれ異なる特徴を持っています。そのため、どちらを選ぶべきかは、使用する状況や目的に応じて判断する必要があります。

5.1 画質を重視する場合

高画質の動画を作成したい場合には、HEVCが適しています。HEVCは、H.264よりも高い圧縮効率を実現しながら、同等の画質を維持することができます。また、同じファイルサイズの場合、HEVCの方がH.264よりも高画質な動画を作成することができます。

特に、4Kや8Kなどの高解像度動画の場合、HEVCの方がH.264よりも画質の劣化を抑えることができます。

5.2 ストレージ容量を節約したい場合

ストレージ容量を節約したい場合には、HEVCが適しています。HEVCは、H.264よりも高い圧縮効率を実現するため、同じ画質を維持しながら、ファイルサイズを小さくすることができます。

5.3 デバイスの互換性を重視する場合

デバイスの互換性を重視する場合には、H.264が適しています。H.264は、長年の実績があるため、ほとんどのデバイスやソフトウェアでサポートされています。

古いデバイスやソフトウェアで動画を再生する場合には、H.264を選択する必要があります。

5.4 低遅延配信を必要とする場合

低遅延配信を必要とする場合には、H.264が適している場合があります。HEVCは、圧縮効率が高い反面、エンコード・デコードに時間がかかるため、遅延が発生しやすい傾向があります。

ただし、最新のHEVCエンコーダ・デコーダは、低遅延モードに対応しており、H.264と同程度の遅延で配信することも可能です。

5.5 エンコード・デコード速度を重視する場合

エンコード・デコード速度を重視する場合には、H.264が適しています。HEVCは、H.264よりも処理負荷が高いため、エンコード・デコードに時間がかかります。

ただし、高スペックなデバイスを使用すれば、HEVCでも高速なエンコード・デコードが可能です。

5.6 具体的な使用例：ストリーミング配信、ビデオ会議、アーカイブ

• ストリーミング配信： 高画質・低ビットレートで配信したい場合はHEVC、互換性を重視する場合はH.264。AV1も選択肢の一つ。
• ビデオ会議： リアルタイム性が重要なのでH.264が一般的。HEVCを利用する場合は、低遅延モードを検討。
• アーカイブ： ストレージ容量を節約したい場合はHEVC。長期間保存することを考えると、互換性の高いH.264も有効。

6. HEVCの普及状況と今後の展望

6.1 HEVCの採用状況：デバイス、サービス

HEVCは、4Kテレビ、スマートフォン、タブレットなどのデバイスや、Netflix、Amazon Prime Video、YouTubeなどのストリーミングサービスで採用されています。

近年では、HEVCに対応したデバイスやサービスが増加しており、HEVCの普及が進んでいます。

6.2 次世代コーデックの登場：AV1、VVC

HEVCの後継として、AV1やVVCなどの次世代コーデックが登場しています。AV1は、ロイヤリティフリーで高効率なコーデックであり、ストリーミングサービスを中心に普及が進んでいます。

VVCは、HEVCよりもさらに高い圧縮効率を実現するコーデックであり、今後の高解像度動画の普及に貢献することが期待されています。

6.3 今後の動画圧縮技術の進化

動画圧縮技術は、常に進化を続けています。今後は、より高い圧縮効率、より高画質、より低い処理負荷を実現するコーデックが登場することが予想されます。

また、AIを活用した動画圧縮技術の開発も進められており、今後の動画圧縮技術の進化が期待されます。

7. まとめ：HEVCとH.264を理解し、最適な動画ライフを

HEVCとH.264は、それぞれ異なる特徴を持った動画圧縮コーデックです。HEVCは、高い圧縮効率と高画質を実現する一方で、互換性や処理負荷、ライセンス料などの課題があります。H.264は、高い互換性と安定性を持つ一方で、圧縮効率が劣ります。

どちらを選ぶべきかは、使用する状況や目的に応じて判断する必要があります。本記事で解説した内容を参考に、HEVCとH.264の特徴を理解し、最適なコーデックを選択してください。

今後も動画圧縮技術は進化を続け、より高品質で快適な動画体験を提供してくれるでしょう。常に最新の情報にアンテナを張り、最適な動画ライフを送りましょう。