H.264. HEVC. VP9. אם המונחים האלה לא אומרים לך כלום, אתה לא לבד. כל אחד מהם הוא סוג של רכיבי קוד וידאו. למרות שהם אחראים לכל שנייה של סרטון שאנחנו צופים בו באינטרנט או ב-a בלו ריי, רוב האנשים שיושבים בבית צופים נטפליקס על שלהם רוקוס אוֹ טלוויזיות חכמות אין סיבה קטנה לחשוב עליהם.
תוכן
- מה זה codec?
- מה הקשר לכל המכתבים האלה?
- למה שיהיה לי אכפת מקודקים?
- בסדר, אז מה משתנה?
- מה כל זה אומר עבורי?
- העתיד בהיר
עם זאת, ההתפתחויות האחרונות בעולם ה-Codec הולכות להביא כמה שינויים מרגשים באופן שבו הזרמת וידאו פועלת, יחד עם כמה מלכודות פוטנציאליות. הנה כל מה שאתה צריך לדעת.
סרטונים מומלצים
מה זה codec?
לפני שנתחיל, בואו נדון במהירות מה הם קודקים, ולמה נראה שיש כל כך הרבה דרכים שונות לתיוג אותם.
אם אתה כבר יודע הרבה על החומר הזה, ייתכן שאתה קופץ למעלה ולמטה, צורח, "תפסיק לבלבל רכיבי Codec עם פורמטים של קידוד וידאו, הם לא אותו דבר!" אתה צודק, הם שונים. אבל עבור רוב האנשים, ההבחנה הזו לא אומרת הרבה, אז אנחנו הולכים להישאר עם המונח codec, עם התנצלויות שלנו בפני הקהילה הטכנית.
המילה codec היא פורטמנטו - מילה המשלבת שתי מילים אחרות - של "קידוד" ו"פענוח". הוא מתאר א שיטה ללקיחת סוג מסוים של קובץ (במקרה זה קובץ וידאו) ושינויו באמצעות תהליך קידוד. קידוד יכול להשיג הרבה דברים, אבל בדרך כלל, זה מקטין את הקובץ על ידי שימוש בטכניקות דחיסה.
כמובן שברגע שקובץ הקודד ונשלח דרך האינטרנט או מאוחסן על גבי דיסק, יש לפענח אותו גם על ידי כל מכשיר או אפליקציה שאחראים להפעלת הסרטון, ו-codec מתאר את השיטה לביצוע החלק הזה גַם.
אם אתה מכיר את פורמט MP3 אז אתה כבר מתמצא ב-Codec גם אם לא ידעת זאת. פורמט האודיו MP3 שהשתלט על עולם המוזיקה לפני יותר מ-20 שנה הוא למעשה Codec שמע שיכול לכווץ רצועת אודיו של CD עד לפחות מעשירית מגודלו המקורי.
מה הקשר לכל המכתבים האלה?
כסטנדרטים טכניים, קודקים נוטים לקבל את סוג התוויות שרק מהנדס יכול לאהוב. H.263, H.264 ו-H.265 הם כולם דוגמאות לתוויות אלה. אבל יחד עם הכינויים הרשמיים שלהם, קודקים מקבלים לעתים קרובות שם ידידותי כמו "יעילות גבוהה קידוד וידאו", שבאופן טבעי מתקצר ל-HEVC (היי, הכל עניין של לעשות דברים קטנים יותר, ימין?).
הדוגמה המפורסמת ביותר לתקן טכני שקיבל שם ידידותי היא IEEE 802.11. עבור רובנו, אנחנו פשוט מכירים את זה בתור "Wi-Fi".
למה שיהיה לי אכפת מקודקים?
למען האמת, האנשים היחידים שבאמת צריכים להיות להם אכפת מקודקים הם המהנדסים שמפתחים אותם וחברות החומרה, התוכנה ושירותי הסטרימינג שצריכות ליישם אותם.
אבל ל-codec יכולה להיות השפעה ישירה על איכות הווידאו שאנו רואים, כמות הנתונים שהווידאו משתמש בו על תוכניות הנתונים הניידים או הביתיים שלנו, ועל הבחירות שלנו כשאנחנו הולכים לקנות טלוויזיה חדשה או מכשיר מדיה זורמת.
ככזה, כדאי לפקוח עין על ההתפתחויות בעולם ה-codec של הווידאו כדי לוודא שאתה יכול לנצל את היתרונות האחרונים שהם מציעים.
בסדר, אז מה משתנה?
אתה יכול לחשוב על האבולוציה של רכיבי codec בעולם האודיו והווידאו כעל מסע בלתי נגמר למציאת דרכים יעילות יותר להקטנת גודלו של קובץ נתון תוך שמירה על איכותו.
ההישג הגדול האחרון במסע החיפוש הזה התרחש ב-2013 כאשר H.265 - הידוע יותר בשם HEVC - הופיע לראשונה. הוא התהדר ביכולת לצלם קובץ וידאו ולדחוס אותו עד למחצית מהגודל שה-Codec הטוב ביותר הקודם (H.264 AVC) יכול היה להשיג, והוא עשה זאת ללא כל הפסד באיכות.
במונחים אמיתיים, זה אומר שאם הזרמת א 4K וידאו ברזולוציה באמצעות H.264, זה ידרוש רוחב פס של 32Mbps. באמצעות HEVC, אותו וידאו היה צריך רק כ-15Mbps.
אבל HEVC כבר בן שבע שנים (מה שאומר שהטכנולוגיה עצמה ישנה יותר) והגיע הזמן שהיא תעביר את הלפיד לדור חדש של קודקים.
H.266 VVC
H.266 קידוד וידאו רב-צדדי (VVC) הוא פרי יוזמתו של מכון פראונהופר היינריך הרץ, אותה קבוצה שפיתחה את פורמט האודיו המפורסם MP3, כמו גם AVC ו-HEVC. מכונה גם קידוד וידאו עתידי (FVC) - ברצינות, בכמה שמות נוכל להשתמש עבור אותה טכנולוגיה? - VVC יכול להפחית את רוחב הפס הדרוש לסרטון נתון ב-50% נוספים על פני HEVC.
בדוגמה שסיפקה Fraunhofer, באמצעות HEVC, תזדקק ל-10GB של נתונים כדי לשדר סרטון 4K של 90 דקות. עם VVC, נדרשים רק 5GB של נתונים כדי להשיג את אותה איכות.
Fraunhofer HHI פיתחה את VVC בתמיכתן של מספר חברות אלקטרוניקה מובילות, כולל אפל, אריקסון, אינטל, Huawei, מיקרוסופט, קוואלקום וסוני. התקן הושלם ב-7 ביולי 2020.
AV1
פועל במקביל לפיתוח של VVC הוא AV1, קודק שמפותח על ידי ה ברית למדיה פתוחה (AOM), ארגון ללא מטרות רווח שחבריו כוללים את אמזון, אפל, פייסבוק, גוגל, סמסונג, ואולי בעיקר, נטפליקס.
על פי הדיווחים AV1 מציע חיסכון ממוצע של 30% ברוחב הפס על פני HEVC - אך פוטנציאלי של עד 40%.
למה שנצטרך AV1 אם VVC יעיל יותר? ובכן, סיבה אחת גדולה היא כסף. AV1 הוא ללא תמלוגים, מה שאומר שכל אחד חופשי להשתמש בו מבלי לשלם שקל. VVC, לעומת זאת, דורש רישיון בתשלום.
אם החיסכון בעלויות המשתמע מהיותך ללא תמלוגים כבר לא היה יתרון מספיק עבור AV1, יש לו עוד אס בשרוול: נטפליקס כבר התחיל להשתמש ב-AV1 בקיבולת מוגבלת בעת סטרימינג אל דְמוּי אָדָם מכשירים. כאשר הכוח הגדול ביותר בהזרמת וידאו מגבה את הטכנולוגיה שלך, זה סימן טוב שהיא תאומץ באופן נרחב על ידי אחרים.
למרות היתרונות שלו, הדרך קדימה עבור AV1 אולי לא תהיה ללא שיהוקים. למרות של-AOM יש הכריז על ה-Codec ללא תמלוגים, יש איזושהי שאלה אם יש לו את היכולת להצהיר את ההצהרה הזו.
סיסל, ישות שמחזיקה או מחזיקה בזכויות על פטנטים טכנולוגיים רבים, טוענת ש-AV1 אינה פטורה מתמלוגים והקימה אתר מוכר רישיונות AV1. הטענה היא ש-AV1 נבנה על גבי חלק מהקניין הרוחני (IP) של Sisvel - כמו גם ה-IP של חברות אחרות שהצטרפו עם Sisvel - ולכן לא יכולות להיות חופשיות מרישוי עמלות.
בהתחשב בכך שתוכנית רישוי שבוצעה בצורה גרועה ומפוצלת תרמה לקליטה הדלה של HEVC, AV1 עלול לעמוד בפני מכשולים דומים אם AOM ו-Sisvel לא יכול לגהץ את ההבדלים ביניהם.
MPEG-5 EVC
לבסוף, Moving Pictures Expert Group (MPEG) - אותם אנשים שיצרו את תקן MPEG-2 המשמש עבור כל שידורי הטלוויזיה הדיגיטלית של ATSC - סיימה לאחרונה את ה-codec של הדור הבא שלה, MPEG-5 קידוד וידאו חיוני (EVC).
Huawei, Qualcomm וסמסונג כבר אישרו זאת, והתחייבו להכריז על תנאי הרישוי שלהן בתוך השנתיים הקרובות. כמו VVC ו-AV1, EVC מבטיח יעילות רבה יותר על פני HEVC - עד 25% פחות רוחב פס נדרש - אבל EVC נוקט בדרך אחרת כדי להגיע לשם. במקום ליצור מערכת קידוד וידאו חדשה לגמרי, היא מיישמת טכניקות קידוד חדשות על קודקים קיימים כמו AVC, HEVC ואפילו AV1.
מה כל זה אומר עבורי?
בינתיים... כלום. מצטערים, אנחנו יודעים שזה היה הרבה מידע שצריך לעבד עבור תמורה כה קטנה, אבל הנה הצצה למה אנחנו לא מצפים שה-codec החדשים האלה ישפיעו בקרוב.
למרות שהוא עכשיו בן 17, ל-H.264 AVC עדיין יש נתח עצום משוק ה-codec של הווידאו: 82% נכון ל-2018 לפי לפחות הערכה אחת. HEVC, לעומת זאת, נהנה רק מ-12% באותה שנה.
הכישלון של HEVC לתפוס חלק גדול יותר מהעוגה במהלך שבע שנות קיומו נסגר בעיקר לקן חולדות של תנאי רישוי שחלקם אפיינו כמסובכים ולא הוגנים מוטמע.
VVC הוא ללא ספק קפיצת מדרגה גדולה מנקודת מבט טכנולוגית, אבל משקיפים כבר ציינו שהוא עלול לסבול את אותו גורל כמו HEVC למרות המחויבות של Fraunhofer HHI למודל רישוי אחיד ושקוף המבוסס על עקרון FRAND (כלומר, הוגן, סביר ו ללא אפליה).
גם VVC וגם AV1 מסוגלים להציע את רווחי היעילות המרשימים שלהם מכיוון שהם מסתמכים על אלגוריתמים כבדים מבחינה חישובית. במילים אחרות, כל מכשיר השמעה כמו טלוויזיה חכמה או נגן מדיה זורם התואם לקודקים החדשים האלה יצטרך לארוז כמה כוחות סוס מחשוב רציניים - כנראה הרבה יותר ממה שהדור הנוכחי של המכשירים מסוגל שֶׁל.
אם אתה נטפליקס או כל ספק אחר של סטרימינג או וידאו מבוסס דיסק, כנראה שזה לא הגיוני להפעיל תמיכה רחבה ב-Codec חדש עד שמספר משמעותי מהלקוחות שלך יוכל לנצל זה.
העתיד בהיר
בואו נעזוב בנימה חיובית. למרות המכשולים הפיננסיים והטכנולוגיים העומדים בפני קודק הווידאו החדשים הללו, ברגע שהאבק שוקע והם מתחילים להיפרס, זה הולך להיות דבר טוב מאוד עבור אנשים שרוצים ליהנות מ-4K, 8K, HDR, או מה שלא יתברר שהדבר הגדול הבא בסרטון.
היתרון הגדול ביותר לקודקים יעילים יותר הוא שהם יכולים לספק את אותה תמונה באיכות גבוהה שאנו רגילים אליה, אך עם רוחב פס נמוך יותר.
אם חבילת האינטרנט הביתית שלך לא מגיעה עם נתונים בלתי מוגבלים, זה אומר שתוכל להזרים פי שניים יותר סרטי 4K לפני שתלחץ על המכסה שלך. ברגע שסרטי 8K יהפכו למיינסטרים, הם לא יהיו הבזבוז העצום של קיבולת הרשת (ואת תוכנית הנתונים שלך) שהם יהיו אם תצפה בהם עם ה-codec של היום.
ועד כמה שזה נהדר עבור אלה שבבית, זה אפילו חשוב יותר למשתמשים ניידים שבדרך כלל יש להם קצבאות נתונים מגבילות הרבה יותר.
ייתכן גם שהשימוש ב-codec החדשים הללו עלול להוזיל את מחירי המנויים של מדיה זורמת. זה אולי אופטימי מדי, אבל קחו בחשבון את זה: אם נטפליקס תעביר את כל ספריית התוכן שלה לסרטונים שיש להם מקודד באמצעות VVC, הוא לא רק יקטין את רוחב הפס של הרשת בחצי, הוא יקטין את צרכי האחסון שלו בחצי גַם.
האם היא תעביר את החיסכון הזה ללקוחותיה? זה יהיה נחמד אם זה יקרה... אחרי הכל, למה שדחיסת וידאו טובה יותר לא תפחית גם את החשבונות החודשיים שלנו?
עודכן ב-31 ביולי 2020: הוסרו הפניות ל-AV1 כטכנולוגיית קוד פתוח, הבהיר כי AV1 הוא נחשב ללא תמלוגים על ידי הברית למדיה פתוחה וכי Sisvel הקימה תוכנית רישוי עבור AV1.
המלצות עורכים
- כיצד אנו בודקים מקלטי AV
