Alles wat u moet weten over H.266, AV1 en EVC

H.264. HEVC. VP9. Als deze termen niets voor u betekenen, bent u niet de enige. Elk is een soort videocodec. Hoewel ze verantwoordelijk zijn voor elke seconde video die we online of op internet bekijken Blu-ray, de meeste mensen zitten thuis te kijken Netflix op hun Rokus of slimme tv's hebben weinig reden om erover na te denken.

Recente ontwikkelingen in de codecwereld zullen echter een aantal opwindende veranderingen met zich meebrengen in de manier waarop streaming video werkt, samen met enkele potentiële valkuilen. Hier is alles wat u moet weten.

Wat is een codec?

Laten we, voordat we beginnen, snel bespreken wat codecs zijn en waarom er zoveel verschillende manieren lijken te zijn om ze te labelen.

Als je al veel over dit soort dingen weet, spring je misschien op en neer en schreeuw je: "Houd op met het verwarren van codecs met videocoderingsformaten, ze zijn niet hetzelfde!" Je hebt gelijk, ze zijn anders. Maar voor de meeste mensen betekent dat onderscheid niet veel, dus we blijven bij de term codec, met onze excuses aan de technische gemeenschap.

Het woord codec is een samentrekking – een woord dat twee andere woorden combineert – van ‘coderen’ en ‘decoderen’. Het beschrijft een methode om een ​​specifiek type bestand (in dit geval een videobestand) te nemen en dit te wijzigen via een coderingsproces. Coderen kan veel dingen bereiken, maar meestal wordt het bestand kleiner door gebruik te maken van compressietechnieken.

Zodra een bestand is gecodeerd en via internet is verzonden of op een schijf is opgeslagen, moet het natuurlijk ook worden gedecodeerd door welk apparaat of welke app dan ook verantwoordelijk is voor het afspelen van de video, en een codec beschrijft de methode om dat deel te doen te.

Als je bekend bent met het MP3-formaat, ben je al codec-savvy, zelfs als je het niet wist. Het mp3-audioformaat dat de muziekwereld meer dan twintig jaar geleden overnam, is eigenlijk een audiocodec die een cd-audiotrack kan verkleinen tot minder dan een tiende van de oorspronkelijke grootte.

Wat is er met al die brieven?

Als technische standaarden krijgen codecs vaak het soort labels waar alleen een ingenieur van kan houden. H.263, H.264 en H.265 zijn allemaal voorbeelden van deze labels. Maar naast hun formele benamingen krijgen codecs vaak ook een vriendelijke naam, zoals ‘High-Efficiency’ Video Coding”, wat uiteraard wordt afgekort tot HEVC (hey, het gaat erom dingen kleiner te maken, rechts?).

Het bekendste voorbeeld van een technische standaard die een beschrijvende naam krijgt is IEEE 802.11. Voor de meesten van ons kennen we het gewoon als ‘Wi-Fi’.

Waarom zou ik mij zorgen maken over codecs?

Eerlijk gezegd zijn de enige mensen die zich echt om codecs zouden moeten bekommeren de ingenieurs die ze ontwikkelen en de hardware-, software- en streamingdienstenbedrijven die ze moeten implementeren.

Maar codecs kunnen een directe impact hebben op de kwaliteit van de video die we zien, de hoeveelheid gegevens die video verbruikt op onze mobiele of thuisdata-abonnementen, en op onze keuzes wanneer we een nieuwe tv of streaming media-apparaat gaan kopen.

Daarom is het de moeite waard om de ontwikkelingen in de wereld van videocodecs in de gaten te houden om er zeker van te zijn dat u kunt profiteren van de nieuwste voordelen die deze bieden.

Oké, dus wat verandert er?

Je kunt de evolutie van codecs in zowel de audio- als de videowereld beschouwen als een nooit eindigende zoektocht naar efficiëntere manieren om de grootte van een bepaald bestand te verkleinen met behoud van de kwaliteit ervan.

De laatste grote prestatie in deze zoektocht vond plaats in 2013 toen H.265 – beter bekend als HEVC – debuteerde. Het beschikte over de mogelijkheid om een ​​videobestand te comprimeren tot de helft van de grootte die de vorige beste codec (H.264 AVC) kon bereiken, en dat zonder enig kwaliteitsverlies.

In reële termen betekende dit dat als je een 4K video met een resolutie van H.264, zou een bandbreedte van 32 Mbps nodig zijn. Met HEVC had diezelfde video slechts ongeveer 15 Mbps nodig.

Maar HEVC is nu zeven jaar oud (wat betekent dat de technologie zelf nog ouder is) en het is tijd om de fakkel door te geven aan een nieuwe generatie codecs.

H.266 VVC

H.266 veelzijdige videocodering (VVC) is het geesteskind van het Fraunhofer Heinrich Hertz Instituut, dezelfde groep die het beroemde MP3-audioformaat ontwikkelde, evenals AVC en HEVC. Ook wel Future Video Coding (FVC) genoemd. Serieus, hoeveel namen kunnen we gebruiken voor dezelfde technologie? — VVC kan de bandbreedte die nodig is voor een bepaalde video met nog eens 50% verminderen ten opzichte van HEVC.

In een voorbeeld van Fraunhofer heb je met HEVC 10 GB aan gegevens nodig om een ​​4K-video van 90 minuten te verzenden. Met VVC is slechts 5 GB aan data nodig om dezelfde kwaliteit te bereiken.

Fraunhofer HHI ontwikkelde VVC met de steun van verschillende toonaangevende elektronicabedrijven, waaronder Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm en Sony. De standaard is op 7 juli 2020 afgerond.

AV1

Parallel aan de ontwikkeling van VVC is AV1, een codec die wordt ontwikkeld door de Alliantie voor Open Media (AOM), een non-profitorganisatie waarvan onder meer Amazon, Apple, Facebook, Google, Samsung en misschien wel het meest opvallend: Netflix.

AV1 biedt naar verluidt een gemiddelde besparing van 30% in bandbreedte ten opzichte van HEVC, maar potentieel zelfs 40%.

Waarom zouden we AV1 nodig hebben als VVC efficiënter is? Eén belangrijke reden is geld. AV1 is royalty-vrij, wat betekent dat iedereen het vrij kan gebruiken zonder een cent te betalen. VVC vereist daarentegen een betaalde licentie.

Als de kostenbesparingen die gepaard gaan met royalty-free zijn nog niet voldoende voordeel zijn voor AV1, heeft AV1 nog een troef in petto: Netflix heeft dat al gedaan. begon AV1 te gebruiken in een beperkte capaciteit bij het streamen naar Android apparaten. Wanneer de grootste kracht in het streamen van video jouw technologie steunt, is dat een goed teken dat deze op grote schaal door anderen zal worden overgenomen.

Ondanks de voordelen zal de weg voorwaarts voor AV1 wellicht niet zonder problemen verlopen. Ook al heeft AOM dat wel gedaan verklaarde dat de codec royaltyvrij is, bestaat er enige vraag of het wel of niet in staat is om die verklaring af te leggen.

Sisvel, een entiteit die de rechten op veel technologiepatenten bezit of bezit, beweert dat AV1 niet royalty-vrij is en heeft een site opgezet die verkoopt AV1-licenties. Het argument is dat AV1 is gebouwd bovenop een deel van Sisvels intellectuele eigendom (IP). de intellectuele eigendom van andere bedrijven die zich bij Sisvel hebben aangesloten – en kunnen daarom niet vrij zijn van licenties vergoedingen.

Gezien het feit dat een slecht uitgevoerd en gefragmenteerd licentieprogramma heeft bijgedragen aan de slechte acceptatie van HEVC, zou AV1 met soortgelijke hindernissen kunnen worden geconfronteerd als AOM en Sisvel kunnen hun meningsverschillen niet gladstrijken.

MPEG-5 EVC

Ten slotte heeft de Moving Pictures Expert Group (MPEG) – dezelfde mensen die de MPEG-2-standaard hebben gemaakt die wordt gebruikt voor alle ATSC digitale tv-uitzendingen – onlangs de laatste generatie codec afgerond, MPEG-5 essentiële videocodering (EVC).

Huawei, Qualcomm en Samsung hebben het al goedgekeurd en hebben zich ertoe verbonden hun licentievoorwaarden binnen de komende twee jaar bekend te maken. Net als VVC en AV1 belooft EVC een grotere efficiëntie ten opzichte van HEVC – tot 25% minder bandbreedte nodig – maar EVC kiest een andere weg om daar te komen. In plaats van een geheel nieuw videocoderingssysteem te creëren, past het nieuwe coderingstechnieken toe op bestaande codecs zoals AVC, HEVC en zelfs AV1.

Wat betekent dit allemaal voor mij?

Voorlopig... niets. Sorry, we weten dat dit veel informatie was om te verwerken voor zo'n kleine uitbetaling, maar hier is een blik op waarom we niet verwachten dat deze nieuwe codecs snel impact zullen hebben.

Ook al is het nu 17 jaar oud, H.264 AVC heeft nog steeds een groot deel van de videocodecmarkt: 82% vanaf 2018 volgens ten minste één schatting. HEVC behaalde daarentegen in hetzelfde jaar slechts 12%.

Het onvermogen van HEVC om tijdens zijn zevenjarige bestaan ​​een groter stuk van de taart te pakken, is op de korrel genomen meestal tot een rattennest van licentievoorwaarden die sommigen als ingewikkeld en oneerlijk hebben gekarakteriseerd geïmplementeerd.

VVC is duidelijk een grote sprong voorwaarts vanuit technologisch oogpunt, maar waarnemers hebben er al op gewezen dat het hetzelfde lot zou kunnen ondergaan als HEVC ondanks de toewijding van Fraunhofer HHI aan een uniform en transparant licentiemodel gebaseerd op het FRAND-principe (dat wil zeggen eerlijk, redelijk en niet-discriminerend).

Zowel VVC als AV1 kunnen hun indrukwekkende efficiëntiewinsten bieden omdat ze afhankelijk zijn van computationeel zware algoritmen. Met andere woorden: elk afspeelapparaat zoals een smart-tv of een streaming mediaspeler dat compatibel is met deze nieuwe codecs zal over een aantal serieuze rekenkracht moeten beschikken – waarschijnlijk veel meer dan waar de huidige generatie apparaten toe in staat is van.

Als je Netflix of een andere aanbieder van streaming of schijfgebaseerde video bent, heeft dit waarschijnlijk geen zin brede ondersteuning van een nieuwe codec uitrollen totdat een aanzienlijk aantal van uw klanten hiervan kan profiteren Het.

De toekomst is helder

Laten we met een positieve noot vertrekken. Ondanks de financiële en technologische hindernissen waarmee deze nieuwe videocodecs worden geconfronteerd, zal het stof eenmaal zijn neergedaald en ze worden ingezet, het zal een heel goede zaak zijn voor mensen die willen genieten van 4K, 8K, HDR, of wat het volgende grote ding in video ook blijkt te zijn.

Het grootste voordeel van efficiëntere codecs is dat ze hetzelfde beeld van hoge kwaliteit kunnen leveren als we gewend zijn, maar met een lagere bandbreedte.

Als uw internetpakket voor thuis niet is voorzien van onbeperkte data, betekent dit dat u twee keer zoveel 4K-films kunt streamen voordat u uw limiet bereikt. Zodra 8K-films mainstream worden, zullen ze niet meer zo'n enorme aanslag op de netwerkcapaciteit (en uw data-abonnement) veroorzaken als wanneer u ze met de huidige codecs zou bekijken.

En hoe geweldig dat ook is voor mensen thuis, het is zelfs nog belangrijker voor mobiele gebruikers, die doorgaans veel beperktere datalimieten hebben.

Het is ook mogelijk dat het gebruik van deze nieuwe codecs de abonnementsprijzen voor streaming media kan verlagen. Dat is misschien overdreven optimistisch, maar bedenk dit: als Netflix zijn hele bibliotheek met inhoud zou omschakelen naar video's die dat wel hadden gedaan gecodeerd met VVC, zou het niet alleen de netwerkbandbreedte met de helft verminderen, maar ook de opslagbehoeften met de helft verminderen te.

Zal het deze besparingen doorgeven aan zijn klanten? Het zou mooi zijn als dat zo zou zijn. Waarom zou een betere videocompressie onze maandelijkse rekeningen immers niet ook kleiner maken?

Bijgewerkt op 31 juli 2020: verwijzingen naar AV1 als open-sourcetechnologie verwijderd, verduidelijkt dat AV1 door de Alliance for Open Media als royalty-vrij wordt beschouwd en dat Sisvel een licentieprogramma heeft opgezet voor AV1.

Aanbevelingen van de redactie

• Hoe wij AV-receivers testen