Tot ce trebuie să știți despre H.266, AV1 și EVC

H.264. HEVC. VP9. Dacă acești termeni nu înseamnă nimic pentru tine, nu ești singur. Fiecare este un fel de codec video. Deși ei sunt responsabili pentru fiecare secundă de videoclip pe care îl urmărim online sau pe un Blu-ray, majoritatea oamenilor stau acasă privind Netflix pe teritoriul lor Rokus sau televizoare inteligente au puține motive să se gândească la ele.

Cu toate acestea, evoluțiile recente din lumea codec-urilor vor aduce câteva schimbări interesante în modul în care funcționează streamingul video, împreună cu unele potențiale capcane. Iată tot ce trebuie să știi.

Ce este un codec?

Înainte de a începe, să discutăm rapid ce sunt codecurile și de ce par să existe atât de multe moduri diferite de a le eticheta.

Dacă știți deja multe despre aceste lucruri, este posibil să săriți în sus și în jos, strigând: „Nu mai confunda codecurile cu formatele de codare video, nu sunt la fel!” Ai dreptate, sunt diferite. Dar pentru majoritatea oamenilor, această distincție nu înseamnă prea mult, așa că vom rămâne cu termenul de codec, cu scuzele noastre față de comunitatea tehnică.

Cuvântul codec este un portmanteau - un cuvânt care combină alte două cuvinte - „codificare” și „decodare”. Descrie o metodă pentru preluarea unui anumit tip de fișier (în acest caz un fișier video) și modificarea acestuia printr-un proces de codare. Codificarea poate realiza o mulțime de lucruri, dar de obicei, face fișierul mai mic prin utilizarea tehnicilor de compresie.

Desigur, odată ce un fișier a fost codificat și trimis prin internet sau stocat pe un disc, acesta trebuie, de asemenea, să fie decodat de către oricare dispozitiv sau aplicație este responsabilă pentru redarea videoclipului, iar un codec descrie metoda de a face acea parte de asemenea.

Dacă sunteți familiarizat cu formatul MP3, atunci sunteți deja priceput la codec, chiar dacă nu îl știați. Formatul audio MP3 care a preluat lumea muzicii în urmă cu mai bine de 20 de ani este de fapt un codec audio care poate micșora o pistă audio CD la mai puțin de o zecime din dimensiunea sa originală.

Ce-i cu toate aceste scrisori?

Ca standarde tehnice, codec-urilor tind să primească tipul de etichete pe care numai un inginer le-ar putea îndrăgi. H.263, H.264 și H.265 sunt toate exemple ale acestor etichete. Dar, împreună cu denumirile lor formale, codec-urilor primesc adesea un nume prietenos precum „High-Eficiency”. Video Coding,” care este scurtat în mod natural la HEVC (hei, totul este despre a face lucrurile mai mici, dreapta?).

Cel mai faimos exemplu de standard tehnic care ia fost dat un nume prietenos este IEEE 802.11. Pentru cei mai mulți dintre noi, îl știm pur și simplu drept „Wi-Fi”.

De ce ar trebui să-mi pese de codecuri?

Sincer, singurii oameni cărora ar trebui să le pese cu adevărat de codecuri sunt inginerii care le dezvoltă și companiile de hardware, software și servicii de streaming care trebuie să le implementeze.

Dar codecurile pot avea un impact direct asupra calității videoclipurilor pe care le vedem, asupra cantității de date pe care le utilizează pe planurile noastre de date mobile sau de acasă și pe alegerile noastre atunci când mergem să cumpărăm un nou televizor sau un dispozitiv media de streaming.

Ca atare, merită să urmăriți evoluțiile din lumea codecurilor video pentru a vă asigura că puteți profita de cele mai recente beneficii pe care le oferă.

OK, deci ce se schimbă?

Vă puteți gândi la evoluția codec-urilor atât în ​​lumea audio, cât și în cea video ca la o căutare fără sfârșit pentru a găsi modalități mai eficiente de a reduce dimensiunea unui anumit fișier, păstrând în același timp calitatea acestuia.

Ultima realizare majoră în această căutare a avut loc în 2013, când a debutat H.265 – mai cunoscut sub numele de HEVC. Se lăuda cu capacitatea de a lua un fișier video și de a-l comprima până la jumătate din dimensiunea pe care o putea atinge cel mai bun codec anterior (H.264 AVC) și a făcut acest lucru fără nicio pierdere de calitate.

În termeni reali, asta însemna că, dacă ai retransmis un 4K video cu rezoluție H.264, ar necesita o lățime de bandă de 32 Mbps. Folosind HEVC, același videoclip a avut nevoie doar de aproximativ 15 Mbps.

Dar HEVC are acum șapte ani (ceea ce înseamnă că tehnologia în sine este mai veche) și este timpul ca acesta să treacă torța unei noi generații de codecuri.

H.266 VVC

Codare video versatilă H.266 (VVC) este o creație a Institutului Fraunhofer Heinrich Hertz, același grup care a dezvoltat faimosul format audio MP3, precum și AVC și HEVC. Denumită și codificare video viitoare (FVC) — serios, câte nume putem folosi pentru aceeași tehnologie? — VVC poate reduce lățimea de bandă necesară pentru un anumit videoclip cu încă 50% față de HEVC.

Într-un exemplu oferit de Fraunhofer, folosind HEVC, veți avea nevoie de 10 GB de date pentru a transmite un videoclip 4K de 90 de minute. Cu VVC, sunt necesari doar 5 GB de date pentru a obține aceeași calitate.

Fraunhofer HHI a dezvoltat VVC cu sprijinul mai multor companii de electronice de top, inclusiv Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm și Sony. Standardul a fost finalizat pe 7 iulie 2020.

AV1

Rularea în paralel cu dezvoltarea VVC este AV1, un codec dezvoltat de către Alianța pentru Media Deschisă (AOM), o organizație nonprofit ai cărei membri includ Amazon, Apple, Facebook, Google, Samsung și, probabil, cel mai important, Netflix.

AV1 oferă o medie de economii de 30% la lățime de bandă față de HEVC - dar potențial până la 40%.

De ce am avea nevoie de AV1 dacă VVC este mai eficient? Ei bine, un mare motiv sunt banii. AV1 este fără drepturi de autor, ceea ce înseamnă că oricine este liber să îl folosească fără să plătească un ban. VVC, pe de altă parte, necesită o licență plătită.

Dacă economiile de costuri implicate de a fi liberă de redevențe nu au fost deja un avantaj suficient pentru AV1, acesta are un alt as în mânecă: Netflix are deja a început să folosească AV1 într-o capacitate limitată atunci când transmiteți în flux Android dispozitive. Când cea mai mare forță în streaming video vă sprijină tehnologia, acesta este un semn bun că va fi adoptat pe scară largă de către alții.

În ciuda avantajelor sale, calea de urmat pentru AV1 ar putea să nu fie lipsită de sughițuri. Chiar dacă AOM are a declarat codecul fără drepturi de autor, există o întrebare dacă are sau nu capacitatea de a face această declarație.

Sisvel, o entitate care deține sau deține drepturile asupra multor brevete tehnologice, susține că AV1 nu este gratuit și a creat un site care vinde licențe AV1. Argumentul este că AV1 a fost construit pe o parte din proprietatea intelectuală (IP) a Sisvel - precum și IP-ul altor companii care s-au alăturat Sisvel — și, prin urmare, nu pot fi scutiți de licență taxe.

Având în vedere că un program de licențiere prost executat și fragmentat a contribuit la adoptarea slabă a HEVC, AV1 s-ar putea confrunta cu obstacole similare dacă AOM și Sisvel nu pot rezolva diferențele lor.

MPEG-5 EVC

În cele din urmă, Moving Pictures Expert Group (MPEG) - aceiași oameni care au creat standardul MPEG-2 care este utilizat pentru toate transmisiunile TV digitale ATSC - și-a finalizat recent codecul de generație următoare, Codare video esențială MPEG-5 (EVC).

Huawei, Qualcomm și Samsung l-au aprobat deja și s-au angajat să își anunțe termenii de licență în următorii doi ani. La fel ca VVC și AV1, EVC promite o eficiență mai mare față de HEVC - cu până la 25% mai puțină lățime de bandă necesară - dar EVC urmează un drum diferit pentru a ajunge acolo. În loc să creeze un sistem de codare video complet nou, acesta aplică noi tehnici de codare codecurilor existente, cum ar fi AVC, HEVC și chiar AV1.

Ce înseamnă toate acestea pentru mine?

Pentru moment... nimic. Ne pare rău, știm că a fost o mulțime de informații de procesat pentru o răsplată atât de mică, dar iată o privire asupra de ce nu ne așteptăm ca aceste codecuri noi să aibă un impact în curând.

Chiar dacă acum are 17 ani, H.264 AVC are încă o mare parte din piața de codec video: 82% din 2018 dupa cel putin o estimare. În schimb, HEVC s-a bucurat de doar 12% în același an.

Eșecul HEVC de a lua o bucată mai mare din plăcintă în timpul existenței sale de șapte ani a fost pus în evidență mai ales la un cuib de șobolani de condiții de licență pe care unii i-au caracterizat ca fiind complicati și nedrept implementate.

VVC este în mod clar un mare salt înainte din punct de vedere al tehnologiei, dar observatorii au subliniat deja că ar putea suferi aceeași soartă ca și HEVC. în ciuda angajamentului Fraunhofer HHI față de un model de licențiere uniform și transparent bazat pe principiul FRAND (adică, echitabil, rezonabil și nediscriminatoriu).

Atât VVC, cât și AV1 sunt capabili să-și ofere câștiguri impresionante de eficiență, deoarece se bazează pe algoritmi grei din punct de vedere computațional. Cu alte cuvinte, orice dispozitiv de redare, cum ar fi un televizor inteligent sau un player media de streaming, care este compatibil cu aceste codecuri noi va trebui să aibă niște cai putere de calcul serioși - probabil mult mai mult decât este capabilă generația actuală de dispozitive de.

Dacă sunteți Netflix sau orice alt furnizor de streaming sau video pe disc, probabil că nu are sens pentru a lansa asistență largă pentru un nou codec până când un număr semnificativ de clienți pot profita de acesta aceasta.

Viitorul este luminos

Să plecăm cu o notă pozitivă. În ciuda obstacolelor financiare și tehnologice cu care se confruntă aceste noi codecuri video, odată ce praful se așează și încep să fie implementate, va fi un lucru foarte bun pentru cei care vor să se bucure de 4K, 8K, HDR, sau oricare ar fi următorul lucru important din videoclip.

Cel mai mare beneficiu al codecurilor mai eficiente este că pot oferi aceeași imagine de înaltă calitate cu care ne-am obișnuit, dar cu o lățime de bandă mai mică.

Dacă pachetul dvs. de internet de acasă nu vine cu date nelimitate, aceasta înseamnă că veți putea transmite în flux de două ori mai multe filme 4K înainte de a vă atinge limita. Odată ce filmele 8K vor deveni populare, nu vor reprezenta o pierdere uriașă a capacității rețelei (și a planului dvs. de date) pe care ar fi dacă le-ați viziona cu codecurile de astăzi.

Și oricât de grozav este pentru cei de acasă, este și mai important pentru utilizatorii de telefonie mobilă, care au de obicei permisiuni de date mult mai restrictive.

De asemenea, este posibil ca utilizarea acestor codecuri noi să reducă prețurile abonamentului media de streaming. Ar putea fi prea optimist, dar luați în considerare acest lucru: dacă Netflix și-ar schimba întreaga bibliotecă de conținut la videoclipuri care aveau codificat folosind VVC, nu numai că și-ar reduce lățimea de bandă a rețelei la jumătate, ci și-ar reduce nevoile de stocare la jumătate de asemenea.

Va transmite aceste economii clienților săi? Ar fi bine dacă ar fi... la urma urmei, de ce o comprimare video mai bună nu ar reduce și facturile noastre lunare?

Actualizat 31 iulie 2020: S-au eliminat referințele la AV1 ca tehnologie open-source, a clarificat faptul că AV1 este considerat fără drepturi de autor de către Alianța pentru Media Deschise și că Sisvel a stabilit un program de licențiere pentru AV1.

Recomandările editorilor

• Cum testăm receptoarele AV