Tout ce que vous devez savoir sur H.266, AV1 et EVC

H.264. HEVC. VP9. Si ces termes ne vous disent rien, vous n’êtes pas seul. Chacun est une sorte de codec vidéo. Bien qu’ils soient responsables de chaque seconde de vidéo que nous regardons en ligne ou sur un Blu Ray, la plupart des gens assis à la maison regardent Netflix sur leur Rokus ou téléviseurs intelligents ont peu de raisons d'y penser.

Contenu

  • Qu'est-ce qu'un codec ?
  • C'est quoi toutes ces lettres ?
  • Pourquoi devrais-je me soucier des codecs ?
  • OK, alors qu'est-ce qui change ?
  • Qu'est-ce que tout cela signifie pour moi ?
  • L'avenir est prometteur

Cependant, les développements récents dans le monde des codecs vont apporter des changements intéressants dans le fonctionnement du streaming vidéo, ainsi que des pièges potentiels. Voici tout ce que vous devez savoir.

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Qu'est-ce qu'un codec ?

Avant de commencer, discutons rapidement de ce que sont les codecs et pourquoi il semble y avoir tant de façons différentes de les étiqueter.

Si vous en savez déjà beaucoup sur ce genre de choses, vous sautez peut-être de haut en bas en criant: « Arrêtez de confondre les codecs avec les formats de codage vidéo, ce ne sont pas les mêmes! » Vous avez raison, ils sont différents. Mais pour la plupart des gens, cette distinction ne veut pas dire grand-chose, nous allons donc nous en tenir au terme codec, en présentant nos excuses à la communauté technique.

Le mot codec est un mot-valise – un mot qui combine deux autres mots – de « encoder » et « décoder ». Il décrit un méthode permettant de prendre un type spécifique de fichier (dans ce cas, un fichier vidéo) et de le modifier via un processus d'encodage. L'encodage peut accomplir beaucoup de choses, mais il réduit généralement la taille du fichier en utilisant des techniques de compression.

Bien entendu, une fois qu'un fichier a été encodé et envoyé sur Internet ou stocké sur un disque, il doit également être décodé par quel que soit l'appareil ou l'application responsable de la lecture de la vidéo, et un codec décrit la méthode pour effectuer cette partie aussi.

Si vous connaissez le format MP3, vous maîtrisez déjà les codecs, même si vous ne le saviez pas. Le format audio MP3 qui a conquis le monde de la musique il y a plus de 20 ans est en fait un codec audio capable de réduire la piste audio d'un CD à moins d'un dixième de sa taille d'origine.

C'est quoi toutes ces lettres ?

En tant que normes techniques, les codecs ont tendance à recevoir le type d'étiquettes que seul un ingénieur peut apprécier. H.263, H.264 et H.265 sont tous des exemples de ces étiquettes. Mais parallèlement à leurs désignations formelles, les codecs reçoivent souvent un nom convivial tel que « High-Efficiency Video Coding », qui est naturellement abrégé en HEVC (hé, il s'agit de rendre les choses plus petites, droite?).

L’exemple le plus célèbre de norme technique ayant reçu un nom convivial est IEEE 802.11. Pour la plupart d’entre nous, nous l’appelons simplement « Wi-Fi ».

Pourquoi devrais-je me soucier des codecs ?

Franchement, les seules personnes qui devraient vraiment se soucier des codecs sont les ingénieurs qui les développent et les sociétés de matériel, de logiciels et de services de streaming qui doivent les mettre en œuvre.

Mais les codecs peuvent avoir un impact direct sur la qualité de la vidéo que nous voyons, sur la quantité de données utilisée par la vidéo. sur nos forfaits de données mobiles ou domestiques, et sur nos choix lorsque nous achetons un nouveau téléviseur ou un nouvel appareil multimédia en streaming.

En tant que tel, il vaut la peine de garder un œil sur les développements dans le monde des codecs vidéo pour vous assurer que vous êtes en mesure de profiter des derniers avantages qu’ils offrent.

OK, alors qu'est-ce qui change ?

Vous pouvez considérer l’évolution des codecs dans le monde audio et vidéo comme une quête sans fin pour trouver des moyens plus efficaces de réduire la taille d’un fichier donné tout en préservant sa qualité.

La dernière réalisation majeure dans cette quête a eu lieu en 2013, lorsque le H.265 – mieux connu sous le nom de HEVC – a fait ses débuts. Il se vantait de la possibilité de prendre un fichier vidéo et de le compresser à la moitié de la taille que le meilleur codec précédent (H.264 AVC) pouvait atteindre, et ce, sans aucune perte de qualité.

En termes réels, cela signifiait que si vous diffusiez un 4K vidéo de résolution utilisant H.264, cela nécessiterait 32 Mbps de bande passante. En utilisant HEVC, cette même vidéo n’avait besoin que d’environ 15 Mbps.

Mais HEVC a maintenant sept ans (ce qui signifie que la technologie elle-même est encore plus ancienne) et il est temps pour lui de passer le flambeau à une nouvelle génération de codecs.

H.266 VVC

Codage vidéo polyvalent H.266 (VVC) est le fruit de l'idée originale de l'Institut Fraunhofer Heinrich Hertz, le même groupe qui a développé le célèbre format audio MP3, ainsi que AVC et HEVC. Également appelé Future Video Coding (FVC) – sérieusement, combien de noms pouvons-nous utiliser pour la même technologie? — VVC peut réduire la bande passante nécessaire pour une vidéo donnée de 50 % supplémentaires par rapport au HEVC.

Dans un exemple fourni par Fraunhofer, utilisant HEVC, vous auriez besoin de 10 Go de données pour transmettre une vidéo 4K de 90 minutes. Avec VVC, seuls 5 Go de données sont nécessaires pour obtenir la même qualité.

Fraunhofer HHI a développé VVC avec le soutien de plusieurs grandes sociétés d'électronique, notamment Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm et Sony. La norme a été finalisée le 7 juillet 2020.

AV1

Parallèlement au développement de VVC, AV1, un codec développé par le Alliance pour les médias ouverts (AOM), une organisation à but non lucratif dont les membres incluent Amazon, Apple, Facebook, Google, Samsung et peut-être plus particulièrement Netflix.

AV1 offrirait en moyenne 30 % d’économies de bande passante par rapport au HEVC, mais potentiellement jusqu’à 40 %.

Pourquoi aurions-nous besoin d’AV1 si VVC est plus efficace? Eh bien, l’une des principales raisons est l’argent. AV1 est libre de droits, ce qui signifie que tout le monde est libre de l’utiliser sans payer un centime. VVC, en revanche, nécessite une licence payante.

Si les économies de coûts qu'implique le fait d'être libre de droits ne constituaient pas déjà un avantage suffisant pour AV1, il a un autre atout dans sa manche: Netflix a déjà j'ai commencé à utiliser AV1 dans une capacité limitée lors de la diffusion vers Android dispositifs. Lorsque la plus grande force du streaming vidéo soutient votre technologie, c’est un bon signe qu’elle sera largement adoptée par d’autres.

Malgré ses avantages, la voie à suivre pour l’AV1 pourrait ne pas se faire sans contretemps. Même si AOM a a déclaré le codec libre de droits, on peut se demander s’il a ou non la capacité de faire cette déclaration.

Sisvel, une entité qui possède ou détient les droits sur de nombreux brevets technologiques, affirme qu'AV1 n'est pas libre de droits et a créé un site qui vend des licences AV1. L’argument est qu’AV1 a été construit sur une partie de la propriété intellectuelle (IP) de Sisvel – ainsi que sur la propriété intellectuelle d'autres sociétés qui ont rejoint Sisvel - et ne peuvent donc pas être exemptées de licence frais.

Étant donné qu’un programme de licences mal exécuté et fragmenté a contribué à la faible adoption du HEVC, AV1 pourrait être confronté à des obstacles similaires si AOM et Sisvel je n'arrive pas à aplanir leurs différences.

MPEG-5 EVC

Enfin, le Moving Pictures Expert Group (MPEG) — les mêmes personnes qui ont créé la norme MPEG-2 utilisée pour toutes les émissions de télévision numérique ATSC — a récemment finalisé son codec de nouvelle génération, Codage vidéo essentiel MPEG-5 (EVC).

Huawei, Qualcomm et Samsung l'ont déjà approuvé et se sont engagés à annoncer leurs conditions de licence dans les deux prochaines années. Comme VVC et AV1, EVC promet une plus grande efficacité par rapport à HEVC – jusqu'à 25 % de bande passante nécessaire en moins – mais EVC emprunte un chemin différent pour y arriver. Au lieu de créer un tout nouveau système de codage vidéo, il applique de nouvelles techniques de codage aux codecs existants comme AVC, HEVC et même AV1.

Qu'est-ce que tout cela signifie pour moi ?

Pour le moment… rien. Désolé, nous savons que cela représentait beaucoup d’informations à traiter pour un si petit gain, mais voici pourquoi nous ne nous attendons pas à ce que ces nouveaux codecs aient un impact de sitôt.

Même s'il a maintenant 17 ans, le H.264 AVC détient toujours une part importante du marché des codecs vidéo: 82 % en 2018. selon au moins une estimation. HEVC, en revanche, n’a bénéficié que de 12 % la même année.

L’échec de HEVC à s’emparer d’une plus grande part du gâteau au cours de ses sept années d’existence a été souligné principalement à un nid de rats de conditions de licence que certains ont qualifiées de compliquées et injustes mis en œuvre.

VVC représente clairement un grand pas en avant d'un point de vue technologique, mais les observateurs ont déjà souligné qu'il pourrait subir le même sort que HEVC. malgré l’engagement du Fraunhofer HHI en faveur d’un modèle de licence uniforme et transparent basé sur le principe FRAND (c’est-à-dire juste, raisonnable et non discriminatoire).

VVC et AV1 sont tous deux en mesure d'offrir des gains d'efficacité impressionnants car ils s'appuient sur des algorithmes lourds en calcul. En d’autres termes, tout appareil de lecture comme un téléviseur intelligent ou un lecteur multimédia en streaming compatible avec ces nouveaux codecs devra contenir une puissance de calcul importante – probablement bien plus que ce que la génération actuelle d’appareils est capable de faire de.

Si vous êtes Netflix ou tout autre fournisseur de streaming ou de vidéo sur disque, cela n'a probablement pas de sens. déployer une large prise en charge d'un nouveau codec jusqu'à ce qu'un nombre important de vos clients puissent en profiter il.

L'avenir est prometteur

Partons sur une note positive. Malgré les obstacles financiers et technologiques auxquels sont confrontés ces nouveaux codecs vidéo, une fois la poussière retombée et ils commencent à être déployés, ça va être une très bonne chose pour les gens qui veulent profiter de la 4K, de la 8K, HDR, ou quelle que soit la prochaine grande nouveauté en matière de vidéo.

Le plus grand avantage des codecs plus efficaces est qu’ils peuvent fournir la même image de haute qualité à laquelle nous sommes habitués, mais avec une bande passante inférieure.

Si votre forfait Internet domestique ne comprend pas de données illimitées, cela signifie que vous pourrez diffuser deux fois plus de films 4K avant d’atteindre votre plafond. Une fois que les films 8K seront devenus courants, ils ne représenteront plus une énorme perte de capacité réseau (et de votre forfait de données) comme ils le seraient si vous les regardiez avec les codecs actuels.

Et aussi formidable que cela soit pour ceux qui sont à la maison, c’est encore plus important pour les utilisateurs mobiles qui disposent généralement de quotas de données beaucoup plus restrictifs.

Il est également possible que l’utilisation de ces nouveaux codecs fasse baisser les prix des abonnements aux médias en streaming. Cela est peut-être trop optimiste, mais considérez ceci: si Netflix basculait toute sa bibliothèque de contenu vers des vidéos ayant été codé en VVC, cela réduirait non seulement la bande passante de son réseau de moitié, mais également ses besoins de stockage de moitié aussi.

Va-t-elle répercuter ces économies sur ses clients? Ce serait bien si c’était le cas… après tout, pourquoi une meilleure compression vidéo ne devrait-elle pas également réduire nos factures mensuelles ?

Mise à jour le 31 juillet 2020: suppression des références à AV1 en tant que technologie open source, précision sur le fait qu'AV1 est considéré comme libre de droits par l'Alliance for Open Media et que Sisvel a établi un programme de licence pour AV1.

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