H.264. HEVC. VP9. Jos nämä termit eivät merkitse sinulle mitään, et ole yksin. Jokainen on eräänlainen videokoodekki. Vaikka he ovat vastuussa jokaisesta videon sekunnista, jonka katsomme verkossa tai a Blu-ray, useimmat ihmiset istuvat kotona katsomassa Netflix heidän päällänsä Rokus tai älytelevisiot ei ole juurikaan syytä ajatella niitä.
Sisällys
- Mikä on koodekki?
- Mitä kaikkea noille kirjaimille on?
- Miksi minun pitäisi välittää koodekeista?
- Okei, mikä siis muuttuu?
- Mitä tämä kaikki merkitsee minulle?
- Tulevaisuus on valoisa
Viimeaikainen kehitys koodekkimaailmassa tuo kuitenkin jännittäviä muutoksia videon suoratoiston toimintaan sekä joitain mahdollisia sudenkuoppia. Tässä on kaikki, mitä sinun tarvitsee tietää.
Suositellut videot
Mikä on koodekki?
Ennen kuin aloitamme, keskustellaan nopeasti siitä, mitä koodekit ovat ja miksi näyttää olevan niin monia eri tapoja merkitä ne.
Jos tiedät jo paljon näistä asioista, saatat hypätä ylös ja alas huutaen: "Lopeta koodekkien sekoittaminen videokoodausmuotoihin, ne eivät ole samoja!" Olet oikeassa, ne ovat erilaisia. Mutta useimmille ihmisille tämä ero ei merkitse paljon, joten pysymme termissä koodekki ja pahoittelumme tekniseltä yhteisöltä.
Sana koodekki on portmanteau - sana, joka yhdistää kaksi muuta sanaa - "koodaa" ja "dekoodaa". Se kuvaa a tapa ottaa tietyntyyppinen tiedosto (tässä tapauksessa videotiedosto) ja muuttaa sitä koodausprosessin kautta. Koodauksella voidaan saada aikaan monia asioita, mutta yleensä se pienentää tiedostoa käyttämällä pakkaustekniikoita.
Tietenkin, kun tiedosto on koodattu ja lähetetty Internetin kautta tai tallennettu levylle, se on myös purettava mikä laite tai sovellus on vastuussa videon toistamisesta, ja koodekki kuvaa menetelmän kyseisen osan suorittamiseen liian.
Jos tunnet MP3-muodon, olet jo pakkauksenhallintataito, vaikka et tiennyt sitä. MP3-ääniformaatti, joka valtasi musiikkimaailman yli 20 vuotta sitten, on itse asiassa äänikoodekki, joka voi pienentää CD-ääniraidan alle kymmenesosaan alkuperäisestä koostaan.
Mitä kaikkea noille kirjaimille on?
Teknisinä standardeina koodekeille annetaan yleensä sellaisia nimiä, joita vain insinööri voisi rakastaa. H.263, H.264 ja H.265 ovat kaikki esimerkkejä näistä merkinnöistä. Mutta muodollisten nimitystensä ohella koodekeille annetaan usein ystävällinen nimi, kuten "High-Efficiency". Video Coding”, joka luonnollisesti lyhenee HEVC: ksi (hei, kyse on asioiden pienentämisestä, oikein?).
Tunnetuin esimerkki teknisen standardin ystävällisestä nimestä on IEEE 802.11. Useimmat meistä tunnemme sen vain nimellä "Wi-Fi".
Miksi minun pitäisi välittää koodekeista?
Suoraan sanottuna ainoat ihmiset, joiden pitäisi todella välittää koodekeista, ovat niitä kehittävät insinöörit sekä laitteisto-, ohjelmisto- ja suoratoistopalveluyritykset, joiden on otettava ne käyttöön.
Mutta koodekeilla voi olla suora vaikutus näkemämme videon laatuun, videon kuluttaman tiedon määrään matkapuhelin- tai kotidatasopimuksissamme ja valinnoissamme, kun lähdemme ostamaan uutta televisiota tai suoratoistomedialaitetta.
Sellaisenaan videokoodekkien kehitystä kannattaa seurata, jotta voit varmistaa, että pystyt hyödyntämään niiden tarjoamia uusimpia etuja.
Okei, mikä siis muuttuu?
Voit ajatella koodekkien kehitystä sekä ääni- että videomaailmassa loputtomana etsintänä löytää tehokkaampia tapoja pienentää tietyn tiedoston kokoa säilyttäen samalla sen laadun.
Viimeinen suuri saavutus tässä tehtävässä tapahtui vuonna 2013, kun H.265 – joka tunnetaan paremmin nimellä HEVC – debytoi. Se kehui kyvyllä ottaa videotiedosto ja pakata se puoleen siitä koosta, jonka aiempi paras koodekki (H.264 AVC) pystyi saavuttamaan, ja se teki niin ilman laadun heikkenemistä.
Todellisuudessa tämä tarkoitti, että jos suoratoistat a 4K resoluutiolla H.264-videota, se vaatisi 32 Mbps kaistanleveyttä. HEVC: tä käytettäessä sama video tarvitsi vain noin 15 Mbps.
Mutta HEVC on nyt seitsemän vuotta vanha (mikä tarkoittaa, että tekniikka itsessään on vielä vanhempi), ja sen on aika siirtää taskulamppu uuden sukupolven koodekeille.
H.266 VVC
H.266 Versatile Video Coding (VVC) on Fraunhofer Heinrich Hertz Instituten, saman ryhmän, joka kehitti kuuluisan MP3-ääniformaatin, sekä AVC: n ja HEVC: n idean. Kutsutaan myös nimellä Future Video Coding (FVC) – kuinka monta nimeä voimme käyttää samalle tekniikalle? — VVC voi pienentää tietyn videon tarvitsemaa kaistanleveyttä vielä 50 % HEVC: hen verrattuna.
Fraunhoferin tarjoamassa esimerkissä, jossa käytetään HEVC: tä, tarvitset 10 Gt dataa 90 minuutin 4K-videon lähettämiseen. VVC: ssä tarvitaan vain 5 Gt dataa saman laadun saavuttamiseen.
Fraunhofer HHI kehitti VVC: n useiden johtavien elektroniikkayritysten, kuten Applen, Ericssonin, Intelin, Huawein, Microsoftin, Qualcommin ja Sonyn, tuella. Standardi valmistui 7.7.2020.
AV1
VVC: n kehityksen rinnalla AV1, jonka kehittämä koodekki Alliance for Open Media (AOM), voittoa tavoittelematon organisaatio, jonka jäseniä ovat Amazon, Apple, Facebook, Google, Samsung ja ehkä merkittävin Netflix.
AV1:n kerrotaan tarjoavan keskimäärin 30 % säästöä kaistanleveydestä HEVC: n kautta – mutta mahdollisesti jopa 40 %.
Miksi tarvitsemme AV1:tä, jos VVC on tehokkaampi? No, yksi suuri syy on raha. AV1 on rojaltivapaa, mikä tarkoittaa, että kuka tahansa voi vapaasti käyttää sitä maksamatta senttiäkään. VVC puolestaan vaatii maksullisen lisenssin.
Jos rojaltivapauden tuomat kustannussäästöt eivät jo olleet tarpeeksi etu AV1:lle, sillä on hihassaan toinen ässä: Netflix on jo alkoi käyttää AV1:tä rajoitetussa kapasiteetissa suoratoiston aikana Android laitteet. Kun videon suoratoiston suurin voima tukee tekniikkaasi, se on hyvä merkki siitä, että muut ottavat sen laajasti käyttöön.
Eduistaan huolimatta AV1:n tie eteenpäin ei ehkä ole vaivaton. Vaikka AOM: lla on julisti koodekin rojaltivapaaksi, on kysymys siitä, onko sillä kykyä antaa tämä ilmoitus.
Sisvel, yhteisö, joka omistaa tai jolla on oikeudet moniin teknologiapatentteihin, väittää, että AV1 ei ole rojaltivapaa ja on perustanut sivuston, joka myy AV1-lisenssejä. Väite on, että AV1 rakennettiin joidenkin Sisvelin immateriaalioikeuksien (IP) päälle – samoin kuin muiden Sisveliin liittyneiden yritysten IP-osoitteet, joten ne eivät voi olla lisensoimattomia maksuja.
Koska huonosti toteutettu ja hajanainen lisenssiohjelma vaikutti HEVC: n huonoon käyttöön, AV1 voisi kohdata samanlaisia esteitä, jos AOM ja Sisvel eivät pysty tasoittamaan erojaan.
MPEG-5 EVC
Lopuksi, Moving Pictures Expert Group (MPEG) – samat ihmiset, jotka loivat MPEG-2-standardin, jota käytetään kaikissa ATSC-digitaalitelevisiolähetyksissä – on äskettäin viimeistellyt seuraavan sukupolven koodekkinsa. MPEG-5 Essential Video Coding (EVC).
Huawei, Qualcomm ja Samsung ovat jo hyväksyneet sen ja ovat sitoutuneet julkistamaan lisenssiehtonsa seuraavan kahden vuoden aikana. Kuten VVC ja AV1, EVC lupaa suurempaa tehokkuutta HEVC: hen verrattuna – jopa 25 % vähemmän kaistanleveyttä tarvitaan – mutta EVC kulkee eri tiellä päästäkseen perille. Sen sijaan, että luotaisiin kokonaan uusi videokoodausjärjestelmä, se soveltaa uusia koodaustekniikoita olemassa oleviin koodekkeihin, kuten AVC, HEVC ja jopa AV1.
Mitä tämä kaikki merkitsee minulle?
Tällä hetkellä… ei mitään. Valitettavasti tiedämme, että tämä oli paljon käsiteltävää tietoa näin pienestä voitosta, mutta tässä on katsaus siihen, miksi emme odota näiden uusien koodekkien vaikuttavan lähiaikoina.
Vaikka H.264 AVC on nyt 17 vuotta vanha, sillä on edelleen valtava osa videokoodekkien markkinoista: 82 % vuodesta 2018 ainakin yhden arvion mukaan. HEVC sen sijaan nautti vain 12 prosentista samana vuonna.
HEVC: n epäonnistuminen napata isompi pala piirakasta seitsemänvuotisen olemassaolonsa aikana on kalvattu enimmäkseen lisenssiehtojen rotan pesään, joita jotkut ovat luonnehtineet monimutkaisiksi ja epäreiluiksi toteutettu.
VVC on selvästi iso harppaus eteenpäin teknologian näkökulmasta, mutta tarkkailijat ovat jo huomauttaneet, että se voi joutua samaan kohtaloon kuin HEVC huolimatta Fraunhofer HHI: n sitoutumisesta yhtenäiseen ja läpinäkyvään FRAND-periaatteeseen perustuvaan lisenssimalliin (ts. oikeudenmukaiseen, kohtuulliseen ja syrjimätön).
Sekä VVC että AV1 pystyvät tarjoamaan vaikuttavat tehokkuusetunsa, koska ne luottavat laskennallisesti raskaisiin algoritmeihin. Toisin sanoen mikä tahansa toistolaite, kuten älytelevisio tai suoratoistomediasoitin, joka on yhteensopiva näiden uusien koodekkien kanssa täytyy pakata vakavia laskentahevosvoimia - luultavasti paljon enemmän kuin nykyisen sukupolven laitteet pystyvät /.
Jos olet Netflix tai mikä tahansa muu suoratoiston tai levypohjaisen videon tarjoaja, siinä ei todennäköisesti ole järkeä ottaaksesi käyttöön laajan tuen uudelle koodekille, kunnes huomattava määrä asiakkaistasi voi hyödyntää sitä se.
Tulevaisuus on valoisa
Lähdetään positiivisella tuulella. Huolimatta näiden uusien videokoodekkien taloudellisista ja teknologisista esteistä, kun pöly laskeutuu ja niitä aletaan ottaa käyttöön, se on erittäin hyvä asia ihmisille, jotka haluavat nauttia 4K-, 8K-, HDR, tai mikä tahansa seuraava iso asia videossa.
Suurin hyöty tehokkaammista koodekeista on, että ne voivat tuottaa saman korkealaatuisen kuvan, johon olemme tottuneet, mutta pienemmällä kaistanleveydellä.
Jos kotisi internet-pakettisi ei sisällä rajattomasti dataa, voit suoratoistaa kaksi kertaa enemmän 4K-elokuvia ennen kuin saavutat rajasi. Kun 8K-elokuvista tulee valtavirtaa, ne eivät kuluta verkon kapasiteettia (ja datasuunnitelmaasi) niin paljon kuin katsoisit niitä nykypäivän koodekeilla.
Ja vaikka se onkin kotona oleville, se on vielä tärkeämpää mobiilikäyttäjille, joilla on yleensä paljon rajoittavammat tiedonsiirtooikeudet.
On myös mahdollista, että näiden uusien koodekkien käyttö voi laskea suoratoistomedian tilaushintoja. Se saattaa olla liian optimistista, mutta harkitse tätä: Jos Netflix vaihtaisi koko sisältökirjastonsa videoihin, joissa oli VVC: llä koodattu se ei vain vähentäisi verkon kaistanleveyttä puoleen, vaan se vähentäisi tallennustarpeita puoleen liian.
Siirtääkö se nämä säästöt asiakkailleen? Olisi hienoa, jos se tekisi… miksi eihän parempi videon pakkaus pienentäisi myös kuukausilaskujamme?
Päivitetty 31. heinäkuuta 2020: Poistettu viittaukset AV1:een avoimen lähdekoodin teknologiana, selvennetty, että AV1 on Alliance for Open Media pitää sitä rojaltivapaana ja että Sisvel on perustanut lisenssiohjelman AV1:lle.
Toimittajien suositukset
- Kuinka testaamme AV-vastaanottimia
