Allt du behöver veta om H.266, AV1 och EVC

H.264. HEVC. VP9. Om dessa termer inte betyder något för dig är du inte ensam. Var och en är ett slags video-codec. Även om de är ansvariga för varje sekund av video vi tittar på online eller på en Blu Ray, de flesta sitter hemma och tittar Netflix på deras Rokus eller smarta TV-apparater har liten anledning att tänka på dem.

Den senaste utvecklingen i codec-världen kommer dock att medföra några spännande förändringar i sättet att streama video fungerar, tillsammans med några potentiella fallgropar. Här är allt du behöver veta.

Vad är en codec?

Innan vi börjar, låt oss snabbt diskutera vad codecs är och varför det verkar finnas så många olika sätt att märka dem.

Om du redan vet mycket om det här, kanske du hoppar upp och ner och skriker, "Sluta blanda ihop codecs med videokodningsformat, de är inte samma sak!" Du har rätt, de är olika. Men för de flesta betyder den distinktionen inte så mycket, så vi kommer att hålla fast vid termen codec, med våra ursäkter till det tekniska samhället.

Ordet codec är en portmanteau - ett ord som kombinerar två andra ord - av "koda" och "avkoda." Den beskriver en metod för att ta en specifik typ av fil (i detta fall en videofil) och ändra den genom en kodningsprocess. Kodning kan åstadkomma många saker, men vanligtvis gör det filen mindre genom att använda komprimeringstekniker.

När en fil har kodats och skickats över internet eller lagrats på en skiva måste den naturligtvis också avkodas av vilken enhet eller app som än är ansvarig för att spela upp videon, och en codec beskriver metoden för att göra den delen för.

Om du är bekant med MP3-formatet är du redan codec-kunnig även om du inte visste det. MP3-ljudformatet som tog över musikvärlden för mer än 20 år sedan är faktiskt en ljudcodec som kan krympa ett cd-ljudspår till mindre än en tiondel av dess ursprungliga storlek.

Vad är det med alla dessa bokstäver?

Som tekniska standarder tenderar codecs att ges den typ av etiketter som bara en ingenjör kan älska. H.263, H.264 och H.265 är alla exempel på dessa etiketter. Men tillsammans med deras formella beteckningar får codecs ofta ett vänligt namn som "Högeffektivitet Video Coding", som naturligtvis förkortas till HEVC (hej, det handlar om att göra saker mindre, höger?).

Det mest kända exemplet på att en teknisk standard får ett vänligt namn är IEEE 802.11. För de flesta av oss känner vi det helt enkelt som "Wi-Fi."

Varför ska jag bry mig om codecs?

Uppriktigt sagt, de enda som verkligen borde bry sig om codecs är ingenjörerna som utvecklar dem och företagen för hårdvara, mjukvara och streamingtjänster som behöver implementera dem.

Men codecs kan ha en direkt inverkan på kvaliteten på videon vi ser, mängden data som videon använder på våra mobil- eller hemdataplaner, och på våra val när vi ska köpa en ny TV eller strömmande mediaenhet.

Som sådan är det värt att hålla ett öga på utvecklingen inom videocodec-världen för att se till att du kan dra nytta av de senaste fördelarna som de erbjuder.

Okej, så vad förändras?

Du kan tänka på utvecklingen av codecs i både ljud- och videovärlden som en oändlig strävan efter att hitta mer effektiva sätt att minska storleken på en given fil med bibehållen kvalitet.

Den sista stora bedriften i detta uppdrag hände 2013 när H.265 – mer känd som HEVC – debuterade. Det skröt med möjligheten att ta en videofil och komprimera den till hälften av storleken som den tidigare bästa codec (H.264 AVC) kunde uppnå, och det gjorde det utan någon kvalitetsförlust.

I verkliga termer innebar detta att om du streamade en 4K videoupplösning med H.264, skulle det kräva 32 Mbps bandbredd. Med HEVC behövde samma video bara cirka 15 Mbps.

Men HEVC är nu sju år gammal (vilket betyder att tekniken i sig är ännu äldre) och det är dags för den att skicka facklan till en ny generation codecs.

H.266 VVC

H.266 mångsidig videokodning (VVC) är idén från Fraunhofer Heinrich Hertz Institute, samma grupp som utvecklade det berömda MP3-ljudformatet, samt AVC och HEVC. Kallas även Future Video Coding (FVC) — seriöst, hur många namn kan vi använda för samma teknik? — VVC kan minska den bandbredd som behövs för en given video med ytterligare 50 % över HEVC.

I ett exempel från Fraunhofer, med HEVC, skulle du behöva 10 GB data för att överföra en 90-minuters 4K-video. Med VVC krävs endast 5 GB data för att uppnå samma kvalitet.

Fraunhofer HHI utvecklade VVC med stöd av flera ledande elektronikföretag, inklusive Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm och Sony. Standarden slutfördes den 7 juli 2020.

AV1

Att köra parallellt med utvecklingen av VVC är AV1, en codec som utvecklas av Alliance for Open Media (AOM), en ideell organisation vars medlemmar inkluderar Amazon, Apple, Facebook, Google, Samsung och kanske framför allt Netflix.

AV1 ger enligt uppgift i genomsnitt 30 % besparingar i bandbredd över HEVC – men potentiellt så mycket som 40 %.

Varför skulle vi behöva AV1 om VVC är mer effektivt? Tja, en stor anledning är pengar. AV1 är royaltyfri, vilket innebär att alla kan använda den utan att betala en krona. VVC, å andra sidan, kräver en betald licens.

Om kostnadsbesparingarna med att vara royaltyfri inte redan var en fördel för AV1, har den ännu ett ess i rockärmen: Netflix har redan började använda AV1 i begränsad kapacitet när du streamar till Android enheter. När den största kraften i strömmande video stödjer din teknik, är det ett gott tecken att den kommer att bli allmänt antagen av andra.

Trots dess fördelar är vägen framåt för AV1 kanske inte utan hicka. Även om AOM har förklarade codec vara royaltyfri, det finns en fråga om huruvida den har förmågan att göra den förklaringen eller inte.

Sisvel, en enhet som äger eller innehar rättigheterna till många teknologipatent, hävdar att AV1 inte är royaltyfri och har skapat en webbplats som säljer AV1-licenser. Argumentet är att AV1 byggdes ovanpå en del av Sisvels immateriella rättigheter (IP) – liksom IP-adressen för andra företag som har anslutit sig till Sisvel — och kan därför inte vara fri från licensiering avgifter.

Med tanke på att ett dåligt utfört och fragmenterat licensprogram bidrog till det dåliga upptaget av HEVC, skulle AV1 kunna möta liknande hinder om AOM och Sisvel kan inte utjämna deras skillnader.

MPEG-5 EVC

Slutligen har Moving Pictures Expert Group (MPEG) – samma personer som skapade MPEG-2-standarden som används för alla ATSC digitala TV-sändningar – nyligen färdigställt sin nästa generations codec, MPEG-5 Essential Video Coding (EVC).

Huawei, Qualcomm och Samsung har redan godkänt det och har förbundit sig att tillkännage sina licensvillkor inom de kommande två åren. Liksom VVC och AV1 lovar EVC större effektivitet jämfört med HEVC — upp till 25 % mindre bandbredd behövs — men EVC tar en annan väg för att komma dit. Istället för att skapa ett helt nytt videokodningssystem tillämpar det nya kodningstekniker på befintliga codecs som AVC, HEVC och till och med AV1.

Vad betyder allt detta för mig?

För tillfället... ingenting. Tyvärr, vi vet att det här var mycket information att bearbeta för en så liten utdelning, men här är en titt på varför vi inte förväntar oss att dessa nya codec kommer att påverka någon gång snart.

Även om den nu är 17 år gammal har H.264 AVC fortfarande en stor del av videocodec-marknaden: 82 % från och med 2018 enligt åtminstone en uppskattning. HEVC hade däremot bara 12 % samma år.

HEVC: s misslyckande med att ta en större bit av kakan under sin sjuåriga existens har kritats upp mest till ett råttbo av licensvillkor som vissa har karakteriserat som komplicerade och orättvist genomförs.

VVC är helt klart ett stort steg framåt ur teknisk synvinkel, men observatörer har redan påpekat att det kan drabbas av samma öde som HEVC trots Fraunhofer HHI: s engagemang för en enhetlig och transparent licensmodell baserad på FRAND-principen (d.v.s. rättvis, rimlig och icke-diskriminerande).

Både VVC och AV1 kan erbjuda sina imponerande effektivitetsvinster eftersom de förlitar sig på beräkningstunga algoritmer. Med andra ord, vilken uppspelningsenhet som helst som en smart TV eller en strömmande mediaspelare som är kompatibel med dessa nya codecs kommer att behöva packa några seriösa datorhästkrafter - förmodligen mycket mer än vad den nuvarande generationen av enheter kan av.

Om du är Netflix eller någon annan leverantör av streaming eller skivbaserad video, är det förmodligen inte vettigt att rulla ut brett stöd för en ny codec tills ett betydande antal av dina kunder kan dra nytta av Det.

Framtiden är ljus

Låt oss lämna på en positiv ton. Trots de ekonomiska och tekniska hindren som dessa nya videocodec står inför, när dammet lägger sig och de börjar distribueras, det kommer att bli mycket bra för folk som vill njuta av 4K, 8K, HDR, eller vad nästa stora sak i video visar sig vara.

Den största fördelen med effektivare codecs är att de kan leverera samma högkvalitativa bild som vi är vana vid, men med lägre bandbredd.

Om ditt heminternetpaket inte kommer med obegränsad data, betyder det att du kommer att kunna strömma dubbelt så många 4K-filmer innan du slår på taket. När 8K-filmer väl blivit vanliga kommer de inte att bli det enorma dränering på nätverkskapacitet (och din dataplan) som de skulle vara om du såg dem med dagens codecs.

Och hur bra det än är för dem som är hemma, är det ännu viktigare för mobilanvändare som vanligtvis har mycket mer restriktiva datatillägg.

Det är också möjligt att användningen av dessa nya codecs kan sänka prenumerationspriserna för streaming media. Det kan vara överdrivet optimistiskt, men tänk på det här: om Netflix bytte hela sitt innehållsbibliotek till videor som hade kodats med VVC, skulle det inte bara minska sin nätverksbandbredd med hälften, det skulle minska sitt lagringsbehov med hälften för.

Kommer det att föra över dessa besparingar till sina kunder? Det skulle vara trevligt om det gjorde det... trots allt, varför skulle inte bättre videokomprimering också göra våra månatliga räkningar mindre?

Uppdaterad 31 juli 2020: Borttagna referenser till AV1 som en öppen källkodsteknik, klargjorde att AV1 är anses royaltyfritt av Alliance for Open Media och att Sisvel har etablerat ett licensprogram för AV1.

Redaktörens rekommendationer

• Hur vi testar AV-receiver