Videokompression ist eine der Schlüsseltechnologien moderner Medientechnik. Ob 4K-Fernsehen, Streaming, mobile Videodienste oder professionelle Produktions-Workflows, ohne effiziente Kompressionsverfahren wären die heute verfügbaren Bildformate und Übertragungswege kaum wirtschaftlich nutzbar.

Eine zentrale Rolle in dieser Entwicklung spielt High Efficiency Video Coding (HEVC), international auch als H.265 oder MPEG-H Part 2 bezeichnet. Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) würdigt nun drei Persönlichkeiten, die die Entwicklung dieses Standards in entscheidender Funktion geprägt haben: Benjamin Bross vom Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), Prof. Dr.-Ing. Jens-Rainer Ohm von der RWTH Aachen und Dr. Gary J. Sullivan von Dolby Laboratories.

Der IEEE Arun N. Netravali Video Analytics, Technology, and Systems Award 2027 wird den drei Forschern für ihre Führungsrolle und ihre Beiträge zur Entwicklung des internationalen HEVC-Standards verliehen.

Standardisierung als technische Führungsaufgabe

HEVC entstand nicht als Einzelprojekt weniger Entwickler, sondern aus einer international koordinierten Standardisierungsarbeit. Beteiligt waren Fachleute aus Forschung und Industrie sowie Experten der Internationalen Fernmeldeunion (ITU), der Internationalen Organisation für Normung (ISO) und der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC).

Zentrale Plattform war das Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC), das 2010 gegründet wurde. Ziel war es, einen Nachfolger für den etablierten AVC-Standard zu entwickeln, der die wachsenden Anforderungen an Videodaten bewältigen konnte.

Dabei ging es längst nicht mehr nur um höhere Kompression. Mit HD-Video hatte sich die Datenmenge gegenüber früheren TV-Formaten erheblich erhöht, gleichzeitig rückten Auflösungen wie 4K in Reichweite und mobile Anwendungen sowie Streaming gewannen an Bedeutung. Der neue Codec musste deshalb sowohl höhere Bildauflösungen als auch moderne, stark parallelisierte Verarbeitungsarchitekturen unterstützen.

Ohm und Sullivan übernahmen bei der Entwicklung des Standards eine führende Rolle. Benjamin Bross war als leitender Redakteur des Spezifikationsdokuments dafür verantwortlich, die komplexen technischen Entscheidungen in eine vollständige und implementierbare Spezifikation zu überführen.

Diese Aufgabe war besonders deshalb anspruchsvoll, weil im Verlauf der Entwicklung Tausende technische Vorschläge von rund tausend Experten aus der internationalen Fachgemeinschaft bewertet wurden. Die endgültigen technischen Eigenschaften des Standards entstanden im JCT-VC durch einen Konsensprozess aus Bewertung, Auswahl und Weiterentwicklung der eingebrachten Verfahren.

Für einen Standard, der später in Chips, Kameras, Fernsehern, Set-Top-Boxen und Softwareimplementierungen landen soll, ist diese Übersetzungsleistung von Forschung in eine eindeutige technische Spezifikation entscheidend.

Rund 50 Prozent weniger Bitrate

Der wesentliche technische Vorteil von HEVC gegenüber AVC liegt in seiner höheren Kompressionseffizienz. Unter vergleichbaren Bedingungen lässt sich die für eine bestimmte Bildqualität erforderliche Bitrate gegenüber AVC ungefähr halbieren.

Für die Medientechnik hat diese Größenordnung weitreichende Konsequenzen. Weniger Bitrate bedeutet beispielsweise geringere Anforderungen an Übertragungsnetze und Speichersysteme. Im Broadcast- und Streaming-Umfeld können dadurch höhere Auflösungen oder zusätzliche Bildinformationen innerhalb vergleichbarer Bandbreiten übertragen werden.

HEVC wurde dabei nicht ausschließlich als Codec für ein einzelnes Einsatzgebiet konzipiert. Der Standard sollte eine große Bandbreite bestehender Anwendungen abdecken und gleichzeitig den Übergang zu höheren Auflösungen und neuen Produktions- und Distributionsformaten ermöglichen.

Die erste Version des Standards wurde 2013 fertiggestellt. Anschließend erfolgte eine vergleichsweise schnelle Verbreitung in der Geräte- und Unterhaltungselektronik. Bereits bis Ende 2015 unterstützten nach Angaben des Fraunhofer HHI die meisten neuen PCs und Mobilgeräte sowie praktisch alle 4K-UHD-Fernseher HEVC.

Technische Basis für UHD, HDR und hohe Bildraten

Die Bedeutung von HEVC geht über die reine Reduzierung der Datenrate hinaus. Der Standard wurde zu einem wichtigen Baustein für die Einführung neuer Bildtechnologien.

Dazu zählen insbesondere Ultra High Definition, 10-Bit-Videodarstellung, High Dynamic Range (HDR), Wide Color Gamut (WCG) und hohe Bildraten. Gerade bei UHD und HDR steigt die Menge der zu verarbeitenden Bildinformationen erheblich. Effiziente Kompression wird damit zu einer Voraussetzung dafür, diese Formate über bestehende oder wirtschaftlich vertretbare Übertragungswege bereitzustellen.

Auch die zunehmende Bedeutung von Streaming hat die Relevanz des Codecs verstärkt. Bei internetbasierten Videodiensten ist die Kompression nicht nur eine Frage der Bildqualität, sondern unmittelbar mit Netzkapazität, Speicherkosten, Energieverbrauch und Skalierbarkeit der Infrastruktur verbunden.

HEVC findet deshalb heute sowohl auf der Decoder- als auch auf der Encoderseite statt: von energieeffizienten Hardware-Decodern in Endgeräten bis zur software- und hardwarebasierten Codierung in professionellen Produktions- und Distributionssystemen.

Vom Rundfunknetz bis zur Raumfahrt

Die Verbreitung von HEVC beschränkt sich längst nicht auf klassische Fernsehanwendungen. Der Standard wurde in zahlreiche Spezifikationen und Branchenstandards übernommen, unter anderem in den Bereichen Mobilfunk, Rundfunk, Blu-ray, Satelliten- und Netzwerktechnik sowie professionelle Videoproduktion.

Zu den Organisationen und Spezifikationen, die HEVC beziehungsweise darauf aufbauende Verfahren berücksichtigen, gehören unter anderem 3GPP, ATSC, DVB, ETSI, IETF, ARIB, die 8K Association und das Ultra HD Forum.

Auch in professionellen Produktions-Workflows hat sich der Codec etabliert. Gleichzeitig sind Hardware-Decoder inzwischen in einer großen Zahl von Videoprozessoren verfügbar, wodurch HEVC auch in strom- und kostenoptimierten Endgeräten eingesetzt werden kann.

Eine ungewöhnliche Anwendung meldete im März 2026 die NASA: Der Streamingdienst NASA+ setzt für Videoinhalte ebenfalls auf HEVC. Damit reicht die Einsatzgeschichte des Standards inzwischen sogar bis zur Übertragung von Videomaterial aus Raumfahrtmissionen.

Ein Codec als Infrastrukturtechnologie

Die langfristige Bedeutung von HEVC lässt sich daran ablesen, wie weit der Standard in der Medienkette verankert ist. Fernseher, Computer, Mobilgeräte, Browser, Kameras, professionelle Produktionssysteme und Streamingplattformen bilden inzwischen ein komplexes Ökosystem, in dem Videokompression eine zentrale Infrastrukturkomponente darstellt.

Nach einer Ende 2023 veröffentlichten Einschätzung von Futuresource Consulting verfügten mehr als 96 Prozent der damals verkauften Videoprodukte für Endverbraucher über HEVC-Wiedergabefunktionen. Das entspricht laut der Marktforschungsfirma rund 2,3 Milliarden Geräten pro Jahr.

Die Dimension wird noch deutlicher, wenn man den Anteil von Video am weltweiten Datenverkehr betrachtet. Videoinhalte machen inzwischen einen sehr großen Teil der übertragenen Datenmengen aus. Jede Verbesserung der Kompressionseffizienz kann sich damit nicht nur auf einzelne Geräte oder Dienste auswirken, sondern auf die Skalierung kompletter Übertragungsinfrastrukturen.

Standardisierung als Erfolgsfaktor

Die Auszeichnung des IEEE macht zugleich deutlich, dass der Erfolg eines Videocodecs nicht allein anhand einzelner Algorithmen bewertet werden kann. Entscheidend ist die Verbindung aus Kompressionseffizienz, Implementierbarkeit, Interoperabilität und internationaler Standardisierung.

Genau an dieser Schnittstelle lag die Aufgabe von Bross, Ohm und Sullivan. Ihre Arbeit bestand nicht darin, einen einzelnen proprietären Codec zu entwickeln, sondern unterschiedliche technische Ansätze aus Forschung und Industrie in einen international abgestimmten Standard zu überführen.

HEVC zeigt damit exemplarisch, welche Bedeutung Standardisierung für die Medientechnik besitzt: Erst wenn ein Verfahren präzise spezifiziert ist und von unterschiedlichen Herstellern interoperabel implementiert werden kann, entsteht aus Forschung eine Technologie mit globaler Reichweite.

Dass der Codec mehr als ein Jahrzehnt nach seiner Fertigstellung weiterhin in zahlreichen Produktions- und Distributionsketten eingesetzt wird, unterstreicht die nachhaltige Wirkung dieser Arbeit.

Die IEEE-Auszeichnung für Benjamin Bross, Jens-Rainer Ohm und Gary J. Sullivan würdigt daher nicht nur drei Forscherpersönlichkeiten. Sie steht auch für eine Phase der Videotechnik, in der die Branche den Schritt von HD zu UHD, HDR und massenhaftem IP-basiertem Streaming vollzog – und in der HEVC zu einem wichtigen technischen Fundament dieser Entwicklung wurde.

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