Alt du trenger å vite om H.266, AV1 og EVC

H.264. HEVC. VP9. Hvis disse begrepene ikke betyr noe for deg, er du ikke alene. Hver er en slags videokodek. Selv om de er ansvarlige for hvert sekund med video vi ser på nettet eller på en Blu-ray, de fleste sitter hjemme og ser på Netflix på deres Rokus eller smarte TV-er har liten grunn til å tenke på dem.

Den siste utviklingen i kodekverdenen kommer imidlertid til å bringe noen spennende endringer i måten streaming av video fungerer på, sammen med noen potensielle fallgruver. Her er alt du trenger å vite.

Hva er en kodek?

Før vi begynner, la oss raskt diskutere hva kodeker er, og hvorfor det ser ut til å være så mange forskjellige måter å merke dem på.

Hvis du allerede vet mye om disse tingene, kan det hende du hopper opp og ned og skriker: "Slutt å forveksle kodeker med videokodingsformater, de er ikke de samme!" Du har rett, de er forskjellige. Men for de fleste betyr ikke det skillet mye, så vi kommer til å holde oss til begrepet kodek, med våre unnskyldninger til det tekniske fellesskapet.

Ordet kodek er en portmanteau - et ord som kombinerer to andre ord - av "encode" og "decode." Den beskriver en metode for å ta en bestemt type fil (i dette tilfellet en videofil) og endre den gjennom en kodingsprosess. Koding kan oppnå mange ting, men vanligvis gjør det filen mindre ved å bruke komprimeringsteknikker.

Når en fil først er kodet og sendt over internett eller lagret på en plate, må den selvfølgelig også dekodes av hvilken enhet eller app som er ansvarlig for å spille av videoen, og en kodek beskriver metoden for å gjøre den delen også.

Hvis du er kjent med MP3-formatet, er du allerede kodek-kyndig selv om du ikke visste det. MP3-lydformatet som tok over musikkverdenen for mer enn 20 år siden, er faktisk en lydkodek som kan krympe et CD-lydspor ned til mindre enn en tidel av den opprinnelige størrelsen.

Hva er det med alle disse bokstavene?

Som tekniske standarder har kodeker en tendens til å bli gitt den typen etiketter bare en ingeniør kan elske. H.263, H.264 og H.265 er alle eksempler på disse etikettene. Men sammen med deres formelle betegnelser, får kodeker ofte et vennlig navn som "Høyeffektivitet Video Coding," som naturligvis blir forkortet til HEVC (hei, det handler om å gjøre ting mindre, Ikke sant?).

Det mest kjente eksemplet på at en teknisk standard får et vennlig navn er IEEE 802.11. For de fleste av oss kjenner vi det ganske enkelt som "Wi-Fi."

Hvorfor bør jeg bry meg om kodeker?

Ærlig talt, de eneste som virkelig burde bry seg om kodeker er ingeniørene som utvikler dem og maskinvare-, programvare- og strømmetjenesteselskapene som trenger å implementere dem.

Men kodeker kan ha en direkte innvirkning på kvaliteten på videoen vi ser, mengden data som videoen bruker opp på mobil- eller hjemmedataplanene våre, og på valgene våre når vi skal kjøpe en ny TV eller strømmemedieenhet.

Som sådan er det verdt å følge med på utviklingen i videokodekverdenen for å sikre at du kan dra nytte av de siste fordelene de tilbyr.

OK, så hva endres?

Du kan tenke på utviklingen av kodeker i både lyd- og videoverdenen som et uendelig forsøk på å finne mer effektive måter å redusere størrelsen på en gitt fil på, samtidig som kvaliteten bevares.

Den siste store prestasjonen i dette oppdraget skjedde i 2013 da H.265 – bedre kjent som HEVC – debuterte. Den skrøt av muligheten til å ta en videofil og komprimere den til halvparten av størrelsen som den forrige beste kodeken (H.264 AVC) kunne oppnå, og den gjorde det uten tap i kvalitet.

I reelle termer betydde dette at hvis du streamet en 4K videooppløsning ved bruk av H.264, ville det kreve 32 Mbps båndbredde. Ved å bruke HEVC trengte den samme videoen bare omtrent 15 Mbps.

Men HEVC er nå syv år gammel (som betyr at teknologien i seg selv er eldre enda) og det er på tide at den sender fakkelen til en ny generasjon kodeker.

H.266 VVC

H.266 Versatile Video Coding (VVC) er ideen om Fraunhofer Heinrich Hertz Institute, den samme gruppen som utviklet det berømte MP3-lydformatet, samt AVC og HEVC. Også referert til som Future Video Coding (FVC) - seriøst, hvor mange navn kan vi bruke for samme teknologi? — VVC kan redusere båndbredden som trengs for en gitt video med ytterligere 50 % over HEVC.

I et eksempel levert av Fraunhofer, ved bruk av HEVC, trenger du 10 GB data for å overføre en 90-minutters 4K-video. Med VVC kreves det kun 5 GB data for å oppnå samme kvalitet.

Fraunhofer HHI utviklet VVC med støtte fra flere ledende elektronikkselskaper, inkludert Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm og Sony. Standarden ble ferdigstilt 7. juli 2020.

AV1

Kjører parallelt med utviklingen av VVC er AV1, en kodek som utvikles av Allianse for åpne medier (AOM), en ideell organisasjon hvis medlemmer inkluderer Amazon, Apple, Facebook, Google, Samsung og kanskje mest spesielt Netflix.

AV1 gir angivelig et gjennomsnitt på 30 % besparelser i båndbredde over HEVC – men potensielt så mye som 40 %.

Hvorfor skulle vi trenge AV1 hvis VVC er mer effektivt? Vel, en stor grunn er penger. AV1 er royalty-fri, noe som betyr at alle kan bruke den uten å betale en krone. VVC krever derimot en betalt lisens.

Hvis kostnadsbesparelsene ved å være royaltyfrie ikke allerede var en fordel nok for AV1, har den enda et ess i ermet: Netflix har allerede begynte å bruke AV1 i begrenset kapasitet når du streamer til Android enheter. Når den største kraften innen streaming av video støtter teknologien din, er det et godt tegn at den vil bli tatt i bruk av andre.

Til tross for fordelene, er veien videre for AV1 kanskje ikke uten problemer. Selv om AOM har erklærte kodeken for å være royaltyfri, er det et spørsmål om hvorvidt den har evnen til å avgi den erklæringen.

Sisvel, en enhet som eier eller innehar rettighetene til mange teknologipatenter, hevder at AV1 ikke er royaltyfri og har satt opp et nettsted som selger AV1-lisenser. Argumentet er at AV1 ble bygget på toppen av noen av Sisvels immaterielle rettigheter (IP) – så vel som IP-en til andre selskaper som har sluttet seg til Sisvel — og kan derfor ikke være fri for lisensiering avgifter.

Gitt at et dårlig utført og fragmentert lisensieringsprogram bidro til det dårlige opptaket av HEVC, kan AV1 møte lignende hindringer hvis AOM og Sisvel kan ikke utjevne forskjellene deres.

MPEG-5 EVC

Endelig har Moving Pictures Expert Group (MPEG) – de samme som skapte MPEG-2-standarden som brukes for alle ATSC digitale TV-sendinger – nylig ferdigstilt sin neste generasjons kodek, MPEG-5 Essential Video Coding (EVC).

Huawei, Qualcomm og Samsung har allerede godkjent den, og har forpliktet seg til å kunngjøre lisensvilkårene deres innen de neste to årene. I likhet med VVC og AV1, lover EVC større effektivitet over HEVC – opptil 25 % mindre båndbredde nødvendig – men EVC tar en annen vei for å komme dit. I stedet for å lage et helt nytt videokodingssystem, bruker det nye kodeteknikker på eksisterende kodeker som AVC, HEVC og til og med AV1.

Hva betyr alt dette for meg?

For øyeblikket... ingenting. Beklager, vi vet at dette var mye informasjon å behandle for en så liten utbetaling, men her er en titt på hvorfor vi ikke forventer at disse nye kodekene vil ha en innvirkning når som helst snart.

Selv om den nå er 17 år gammel, har H.264 AVC fortsatt en stor del av videokodekmarkedet: 82 % fra og med 2018 ifølge minst ett anslag. HEVC, derimot, hadde bare 12 % samme år.

HEVCs unnlatelse av å ta en større del av kaken i løpet av sin syv år lange eksistens har blitt kalkulert mest til en rottereir av lisensvilkår som noen har karakterisert som kompliserte og urettferdige implementert.

VVC er helt klart et stort sprang fremover fra et teknologisk synspunkt, men observatører har allerede påpekt at det kan lide samme skjebne som HEVC til tross for Fraunhofer HHIs forpliktelse til en enhetlig og gjennomsiktig lisensieringsmodell basert på FRAND-prinsippet (dvs. rettferdig, rimelig og ikke-diskriminerende).

Både VVC og AV1 er i stand til å tilby sine imponerende effektivitetsgevinster fordi de er avhengige av beregningstunge algoritmer. Med andre ord, hvilken som helst avspillingsenhet som en smart-TV eller en streaming mediespiller som er kompatibel med disse nye kodekene vil måtte pakke noen seriøse datahestekrefter - sannsynligvis mye mer enn den nåværende generasjonen av enheter er i stand til av.

Hvis du er Netflix eller en annen leverandør av streaming eller platebasert video, er det sannsynligvis ikke fornuftig å rulle ut bred støtte for en ny kodek inntil et betydelig antall av kundene dine kan dra nytte av den.

Fremtiden er lys

La oss gå med en positiv tone. Til tross for de økonomiske og teknologiske hindringene som disse nye videokodekene står overfor, når støvet har lagt seg og de begynner å bli distribuert, det kommer til å være en veldig god ting for folk som vil nyte 4K, 8K, HDR, eller hva det neste store i videoen viser seg å være.

Den største fordelen med mer effektive kodeker er at de kan levere det samme høykvalitetsbildet vi er vant til, men med lavere båndbredde.

Hvis internettpakken din hjemme ikke kommer med ubegrenset data, betyr dette at du kan streame dobbelt så mange 4K-filmer før du trykker på toppen. Når 8K-filmer blir mainstream, vil de ikke være den enorme belastningen på nettverkskapasitet (og dataplanen din) som de ville vært hvis du så dem med dagens kodeker.

Og så bra som det er for de hjemme, er det enda viktigere for mobilbrukere som vanligvis har langt mer restriktive datakvoter.

Det er også mulig at bruken av disse nye kodekene kan redusere abonnementsprisene for strømmemedier. Det kan være for optimistisk, men tenk på dette: Hvis Netflix byttet hele innholdsbiblioteket til videoer som hadde blitt kodet med VVC, vil det ikke bare redusere nettverksbåndbredden med det halve, det vil redusere lagringsbehovet med det halve også.

Vil den overføre disse besparelsene til kundene sine? Det ville vært fint om det gjorde det … tross alt, hvorfor skulle ikke bedre videokomprimering gjøre våre månedlige regninger mindre også?

Oppdatert 31. juli 2020: Fjernet referanser til AV1 som en åpen kildekode-teknologi, avklart at AV1 er anses som royaltyfri av Alliance for Open Media og at Sisvel har etablert et lisensieringsprogram for AV1.

Redaktørenes anbefalinger

• Hvordan vi tester AV-mottakere