Sve što trebate znati o H.266, AV1 i EVC

H.264. HEVC. VP9. Ako vam ovi pojmovi ništa ne znače, niste jedini. Svaki je vrsta video kodeka. Iako su odgovorni za svaku sekundu videa koji gledamo online ili na Blu-ray, većina ljudi sjedi kod kuće i gleda Netflix na njihov Rokus ili pametni televizori imaju malo razloga razmišljati o njima.

Međutim, nedavni razvoj u svijetu kodeka donijet će neke uzbudljive promjene u način rada strujanja videa, zajedno s nekim potencijalnim zamkama. Ovdje je sve što trebate znati.

Što je kodek?

Prije nego što počnemo, raspravimo nakratko što su kodeci i zašto se čini da postoji toliko mnogo različitih načina njihovog označavanja.

Ako već znate dosta o ovim stvarima, možda skačete gore-dolje, vrištite: "Prestanite brkati kodeke s formatima video kodiranja, oni nisu isti!" U pravu ste, oni su drugačiji. Ali većini ljudi ta razlika ne znači mnogo, pa ćemo se zadržati na terminu kodek, uz naše isprike tehničkoj zajednici.

Riječ kodek je portmanteau - riječ koja kombinira dvije druge riječi - "kodirati" i "dekodirati". Opisuje a metoda za uzimanje određene vrste datoteke (u ovom slučaju videodatoteke) i njezinu promjenu kroz proces kodiranja. Kodiranjem se može postići puno stvari, ali obično smanjuje datoteku korištenjem tehnika kompresije.

Naravno, nakon što je datoteka kodirana i poslana preko interneta ili pohranjena na disk, mora je također dekodirati bilo koji uređaj ili aplikacija odgovorna za reprodukciju videozapisa, a kodek opisuje metodu za obavljanje tog dijela isto.

Ako ste upoznati s MP3 formatom, onda ste već upoznati s kodecima čak i ako to niste znali. MP3 audio format koji je preuzeo svijet glazbe prije više od 20 godina zapravo je audio kodek koji može smanjiti CD audio zapis na manje od desetine njegove izvorne veličine.

Što je sa svim tim pismima?

Kao tehnički standardi, kodeci obično dobivaju oznake koje samo inženjeri mogu voljeti. H.263, H.264 i H.265 primjeri su ovih oznaka. Ali zajedno s formalnim oznakama, kodecima se često daje prijateljski naziv poput "visokoučinkoviti Video kodiranje", koji se prirodno skraćuje na HEVC (hej, radi se o smanjenju stvari, pravo?).

Najpoznatiji primjer tehničkog standarda koji je dobio prijateljski naziv je IEEE 802.11. Za većinu nas to jednostavno znamo kao "Wi-Fi".

Zašto bih se brinuo o kodecima?

Iskreno govoreći, jedini ljudi koji bi stvarno trebali brinuti o kodecima su inženjeri koji ih razvijaju i tvrtke za hardver, softver i usluge strujanja koje ih trebaju implementirati.

Ali kodeci mogu imati izravan utjecaj na kvalitetu videa koji gledamo, količinu podataka koju video koristi na našim mobilnim ili kućnim podatkovnim paketima i na našim izborima kada idemo kupiti novi TV ili uređaj za strujanje medija.

Kao takav, vrijedi pratiti razvoj u svijetu video kodeka kako biste bili sigurni da možete iskoristiti najnovije pogodnosti koje oni nude.

OK, što se mijenja?

Evoluciju kodeka u svijetu zvuka i videa možete zamisliti kao neprestanu potragu za pronalaženjem učinkovitijih načina za smanjenje veličine određene datoteke uz očuvanje njezine kvalitete.

Posljednje veliko postignuće u ovoj potrazi dogodilo se 2013. kada je H.265 — poznatiji kao HEVC — debitirao. Pohvalio se sposobnošću da uzme videodatoteku i komprimira je na polovicu veličine koju je prethodni najbolji kodek (H.264 AVC) mogao postići, i to je učinio bez gubitka kvalitete.

U stvarnom smislu, to je značilo da ako streamate a 4K video razlučivosti pomoću H.264, zahtijevala bi 32Mbps propusnosti. Korištenjem HEVC-a, taj isti video trebao je samo oko 15 Mbps.

Ali HEVC je sada star sedam godina (što znači da je sama tehnologija još starija) i vrijeme je da baklju preda novoj generaciji kodeka.

H.266 VVC

H.266 svestrano video kodiranje (VVC) je zamisao Instituta Fraunhofer Heinrich Hertz, iste grupe koja je razvila poznati MP3 audio format, kao i AVC i HEVC. Također se naziva Future Video Coding (FVC) — ozbiljno, koliko imena možemo koristiti za istu tehnologiju? — VVC može smanjiti propusnost potrebnu za određeni video za dodatnih 50% u odnosu na HEVC.

U primjeru koji je naveo Fraunhofer, korištenjem HEVC-a, bilo bi vam potrebno 10 GB podataka za prijenos 90-minutnog 4K videa. Uz VVC, potrebno je samo 5 GB podataka za postizanje iste kvalitete.

Fraunhofer HHI razvio je VVC uz podršku nekoliko vodećih elektroničkih tvrtki, uključujući Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm i Sony. Standard je finaliziran 7. srpnja 2020.

AV1

Tekući paralelno s razvojem VVC-a je AV1, kodek koji razvija Savez za otvorene medije (AOM), neprofitna organizacija čiji su članovi Amazon, Apple, Facebook, Google, Samsung i možda najznačajniji Netflix.

AV1 navodno nudi prosječno 30% uštede u propusnosti u odnosu na HEVC — ali potencijalno čak 40%.

Zašto bi nam trebao AV1 ako je VVC učinkovitiji? Pa, jedan veliki razlog je novac. AV1 je besplatan, što znači da ga svatko može slobodno koristiti bez plaćanja ni novčića. VVC, s druge strane, zahtijeva plaćenu licencu.

Ako ušteda troškova koju implicira to što nema naknade za autorske naknade već nije bila dovoljna prednost za AV1, ima još jednog asa u rukavu: Netflix je već počeo koristiti AV1 u ograničenom kapacitetu prilikom strujanja na Android uređaja. Kada najveća sila u strujanju videa podupire vašu tehnologiju, to je dobar znak da će je drugi široko prihvatiti.

Unatoč njegovim prednostima, put naprijed za AV1 možda neće biti bez poteškoća. Iako AOM ima proglasio je kodek besplatnim, postoji pitanje ima li ili ne mogućnost davanja te izjave.

Sisvel, entitet koji posjeduje ili drži prava na mnoge tehnološke patente, tvrdi da AV1 nije besplatan i postavio je web mjesto koje prodaje AV1 licence. Argument je da je AV1 izgrađen na temelju dijela Sisvelovog intelektualnog vlasništva (IP) - kao i IP drugih tvrtki koje su se pridružile Sisvelu — i stoga ne mogu biti oslobođene licenciranja naknade.

S obzirom na to da je loše izveden i fragmentiran program licenciranja pridonio slabom prihvaćanju HEVC-a, AV1 bi se mogao suočiti sa sličnim preprekama ako AOM i Sisvel ne mogu izgladiti njihove razlike.

MPEG-5 EVC

Konačno, Moving Pictures Expert Group (MPEG) — isti ljudi koji su stvorili MPEG-2 standard koji se koristi za sva ATSC digitalna TV emitiranja — nedavno je dovršio svoj kodek sljedeće generacije, MPEG-5 osnovno video kodiranje (EVC).

Huawei, Qualcomm i Samsung već su to odobrili i obvezali se objaviti svoje uvjete licenciranja u sljedeće dvije godine. Poput VVC-a i AV1, EVC obećava veću učinkovitost u odnosu na HEVC — do 25% manje potrebne propusnosti — ali EVC ide drugačijim putem da to postigne. Umjesto stvaranja potpuno novog sustava video kodiranja, primjenjuje nove tehnike kodiranja na postojeće kodeke kao što su AVC, HEVC, pa čak i AV1.

Što sve ovo znači za mene?

Za sada... ništa. Žao nam je, znamo da je ovo bilo mnogo informacija koje je trebalo obraditi za tako malu isplatu, ali evo pogleda zašto ne očekujemo da će ovi novi kodeci imati utjecaja u skorije vrijeme.

Iako je sada star 17 godina, H.264 AVC još uvijek ima veliki dio tržišta video kodeka: 82% od 2018. prema barem jednoj procjeni. Nasuprot tome, HEVC je iste godine imao samo 12%.

Pripisan je neuspjeh HEVC-a da ugrabi veći dio kolača tijekom svog sedmogodišnjeg postojanja uglavnom u štakorsko gnijezdo uvjeta licenciranja koje su neki okarakterizirali kao komplicirane i nepravedne implementiran.

VVC je očito veliki korak naprijed s tehnološke točke gledišta, ali promatrači su već istaknuli da bi mogao doživjeti istu sudbinu kao HEVC usprkos predanosti Fraunhofer HHI jedinstvenom i transparentnom modelu licenciranja koji se temelji na načelu FRAND (tj. pravedno, razumno i nediskriminirajući).

I VVC i AV1 mogu ponuditi svoje impresivne dobitke učinkovitosti jer se oslanjaju na računalno teške algoritme. Drugim riječima, bilo koji uređaj za reprodukciju poput pametnog TV-a ili playera za streaming medija koji je kompatibilan s ovim novim kodecima morat će spakirati neke ozbiljne računalne snage - vjerojatno mnogo više nego što je trenutna generacija uređaja sposobna od.

Ako ste Netflix ili bilo koji drugi pružatelj streaminga ili video zapisa na disku, to vjerojatno nema smisla za uvođenje široke podrške za novi kodek sve dok značajan broj vaših kupaca ne može iskoristiti prednosti to.

Budućnost je svijetla

Ostavimo se pozitivno. Unatoč financijskim i tehnološkim preprekama s kojima se suočavaju ovi novi video kodeci, nakon što se prašina slegne i počnu se postavljati, to će biti jako dobra stvar za ljude koji žele uživati ​​u 4K, 8K, HDR, ili što god bude sljedeća velika stvar u videu.

Najveća prednost učinkovitijih kodeka je ta što mogu isporučiti istu sliku visoke kvalitete na koju smo navikli, ali s nižom propusnošću.

Ako vaš kućni internetski paket ne dolazi s neograničenim podacima, to znači da ćete moći streamati dvostruko više 4K filmova prije nego što dosegnete svoju gornju granicu. Jednom kada 8K filmovi postanu mainstream, neće biti veliki gubitak kapaciteta mreže (i vašeg podatkovnog plana) kao što bi bili da ih gledate s današnjim kodecima.

I koliko god to bilo sjajno za one kod kuće, još je važnije za korisnike mobilnih uređaja koji obično imaju mnogo restriktivnije podatkovne dopuštenja.

Također je moguće da bi korištenje ovih novih kodeka moglo sniziti cijene pretplate na streaming medije. To bi moglo biti pretjerano optimistično, ali razmislite o ovome: kad bi Netflix prebacio cijelu svoju biblioteku sadržaja na videozapise koji su kodiran korištenjem VVC-a, ne samo da bi smanjio svoju mrežnu propusnost za pola, već bi smanjio i svoje potrebe za pohranom za pola isto.

Hoće li tu uštedu prenijeti na svoje kupce? Bilo bi lijepo da jest … uostalom, zašto nam bolja video kompresija ne bi smanjila i mjesečne račune?

Ažurirano 31. srpnja 2020.: Uklonjene reference na AV1 kao tehnologiju otvorenog koda, pojašnjeno da je AV1 Alijansa za otvorene medije smatra bez naknade te da je Sisvel uspostavio program licenciranja za AV1.

Preporuke urednika

• Kako testiramo AV prijemnike