H.264. เฮชวีซี. วีพี9. หากคำเหล่านี้ไม่มีความหมายสำหรับคุณ แสดงว่าคุณไม่ได้อยู่คนเดียว แต่ละอันเป็นตัวแปลงสัญญาณวิดีโอชนิดหนึ่ง แม้ว่าพวกเขาจะรับผิดชอบทุกวินาทีของวิดีโอที่เราดูทางออนไลน์หรือใน บลูเรย์คนส่วนใหญ่นั่งดูอยู่บ้าน เน็ตฟลิกซ์ บนพวกเขา โรคุส หรือ สมาร์ททีวี มีเหตุผลเพียงเล็กน้อยที่จะคิดถึงพวกเขา
สารบัญ
- ตัวแปลงสัญญาณคืออะไร?
- ตัวอักษรทั้งหมดนั้นคืออะไร?
- เหตุใดฉันจึงควรสนใจตัวแปลงสัญญาณ?
- ตกลง มีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้าง?
- ทั้งหมดนี้มีความหมายสำหรับฉันอย่างไร?
- อนาคตสดใส
อย่างไรก็ตาม การพัฒนาล่าสุดในโลกของตัวแปลงสัญญาณจะนำการเปลี่ยนแปลงที่น่าตื่นเต้นมาสู่วิธีการทำงานของการสตรีมวิดีโอ ควบคู่ไปกับข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น นี่คือทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้
วิดีโอแนะนำ
ตัวแปลงสัญญาณคืออะไร?
ก่อนที่เราจะเริ่มต้น เรามาพูดคุยกันอย่างรวดเร็วว่าตัวแปลงสัญญาณคืออะไร และเหตุใดจึงมีการติดป้ายกำกับไว้หลายวิธี
หากคุณรู้เรื่องนี้มามากแล้ว คุณอาจจะกระโดดขึ้นๆ ลงๆ และกรีดร้องว่า “หยุดสับสนกับรูปแบบการเข้ารหัสวิดีโอ มันไม่เหมือนกัน!” คุณพูดถูก พวกเขาแตกต่างออกไป แต่สำหรับคนส่วนใหญ่ ความแตกต่างนั้นไม่ได้มีความหมายมากนัก ดังนั้นเราจะยังคงใช้คำว่าตัวแปลงสัญญาณต่อไป และขออภัยต่อชุมชนทางเทคนิคด้วย
คำว่าตัวแปลงสัญญาณเป็นกระเป๋าหิ้ว — คำที่รวมคำอื่นสองคำ — ของ “เข้ารหัส” และ “ถอดรหัส” มันอธิบายก วิธีการรับไฟล์ประเภทใดประเภทหนึ่ง (ในกรณีนี้คือไฟล์วิดีโอ) และเปลี่ยนผ่านกระบวนการเข้ารหัส การเข้ารหัสสามารถทำได้หลายอย่าง แต่โดยปกติแล้ว จะทำให้ไฟล์มีขนาดเล็กลงโดยใช้เทคนิคการบีบอัด
แน่นอนว่าเมื่อไฟล์ได้รับการเข้ารหัสและส่งผ่านอินเทอร์เน็ตหรือจัดเก็บไว้ในแผ่นดิสก์แล้ว ไฟล์นั้นจะต้องถูกถอดรหัสด้วย อุปกรณ์หรือแอปใดก็ตามที่รับผิดชอบในการเล่นวิดีโอ และตัวแปลงสัญญาณจะอธิบายวิธีการทำส่วนนั้น ด้วย.
หากคุณคุ้นเคยกับรูปแบบ MP3 แสดงว่าคุณเชี่ยวชาญด้านตัวแปลงสัญญาณอยู่แล้วแม้ว่าคุณจะไม่รู้ก็ตาม รูปแบบเสียง MP3 ที่ครองโลกดนตรีเมื่อ 20 กว่าปีที่แล้ว จริงๆ แล้วเป็นตัวแปลงสัญญาณเสียงที่สามารถย่อแทร็กเสียงซีดีให้เหลือน้อยกว่าหนึ่งในสิบของขนาดดั้งเดิม
ตัวอักษรทั้งหมดนั้นคืออะไร?
ตามมาตรฐานทางเทคนิค ตัวแปลงสัญญาณมักจะได้รับฉลากประเภทที่วิศวกรเท่านั้นที่จะชอบ H.263, H.264 และ H.265 ล้วนเป็นตัวอย่างของป้ายกำกับเหล่านี้ แต่นอกเหนือจากการกำหนดอย่างเป็นทางการแล้ว ตัวแปลงสัญญาณมักได้รับชื่อที่เป็นมิตรเช่น "ประสิทธิภาพสูง" การเข้ารหัสวิดีโอ” ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วจะถูกย่อให้เหลือเพียง HEVC (เฮ้ มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับการทำให้สิ่งต่าง ๆ เล็กลง ขวา?).
ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดของมาตรฐานทางเทคนิคที่มีการตั้งชื่อที่เป็นมิตรคือ IEEE 802.11 สำหรับพวกเราส่วนใหญ่ เราเรียกมันว่า “Wi-Fi”
เหตุใดฉันจึงควรสนใจตัวแปลงสัญญาณ?
จริงๆ แล้ว คนเพียงกลุ่มเดียวที่ควรใส่ใจเกี่ยวกับตัวแปลงสัญญาณจริงๆ คือวิศวกรที่พัฒนาตัวแปลงสัญญาณและบริษัทฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และสตรีมมิ่งที่จำเป็นต้องใช้งานตัวแปลงสัญญาณเหล่านั้น
แต่ตัวแปลงสัญญาณอาจส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของวิดีโอที่เราเห็น รวมถึงปริมาณข้อมูลที่วิดีโอใช้ไป บนแผนข้อมูลมือถือหรือที่บ้านของเรา และในตัวเลือกของเราเมื่อเราไปซื้อทีวีใหม่หรืออุปกรณ์สื่อสตรีมมิ่ง
ด้วยเหตุนี้ จึงควรจับตาดูการพัฒนาในโลกของตัวแปลงสัญญาณวิดีโอเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสามารถใช้ประโยชน์จากสิทธิประโยชน์ล่าสุดที่พวกเขานำเสนอได้
ตกลง มีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้าง?
คุณสามารถนึกถึงวิวัฒนาการของตัวแปลงสัญญาณทั้งในโลกเสียงและวิดีโอว่าเป็นภารกิจที่ไม่มีที่สิ้นสุดเพื่อค้นหาวิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการลดขนาดไฟล์ที่กำหนดโดยยังคงรักษาคุณภาพของไฟล์ไว้
ความสำเร็จครั้งสำคัญครั้งสุดท้ายในภารกิจนี้เกิดขึ้นในปี 2013 เมื่อ H.265 หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ HEVC เปิดตัว มีความสามารถในการถ่ายไฟล์วิดีโอและบีบอัดให้เหลือครึ่งหนึ่งของขนาดที่ตัวแปลงสัญญาณที่ดีที่สุดก่อนหน้านี้ (H.264 AVC) สามารถทำได้ และทำได้โดยไม่สูญเสียคุณภาพแต่อย่างใด
ในความเป็นจริง นี่หมายความว่าหากคุณสตรีม 4เค วิดีโอความละเอียดที่ใช้ H.264 จะต้องมีแบนด์วิธ 32Mbps เมื่อใช้ HEVC วิดีโอเดียวกันนั้นต้องการความเร็วประมาณ 15Mbps เท่านั้น
แต่ขณะนี้ HEVC มีอายุเจ็ดปีแล้ว (ซึ่งหมายความว่าเทคโนโลยีนั้นยังเก่าอยู่) และถึงเวลาแล้วที่จะส่งต่อคบเพลิงไปยังตัวแปลงสัญญาณรุ่นใหม่
H.266 VVC
การเข้ารหัสวิดีโออเนกประสงค์ H.266 (VVC) เป็นผลงานของสถาบัน Fraunhofer Heinrich Hertz ซึ่งเป็นกลุ่มเดียวกับที่พัฒนารูปแบบเสียง MP3 อันโด่งดัง รวมถึง AVC และ HEVC เรียกอีกอย่างว่า Future Video Coding (FVC) - จริงๆ แล้วเราสามารถใช้สำหรับเทคโนโลยีเดียวกันได้กี่ชื่อ? — VVC สามารถลดแบนด์วิดท์ที่จำเป็นสำหรับวิดีโอที่กำหนดได้อีก 50% เมื่อเทียบกับ HEVC
ในตัวอย่างที่ Fraunhofer มอบให้ เมื่อใช้ HEVC คุณจะต้องมีข้อมูล 10GB เพื่อส่งวิดีโอ 4K ความยาว 90 นาที ด้วย VVC จำเป็นต้องใช้ข้อมูลเพียง 5GB เพื่อให้ได้คุณภาพเดียวกัน
Fraunhofer HHI พัฒนา VVC โดยได้รับการสนับสนุนจากบริษัทอิเล็กทรอนิกส์ชั้นนำหลายแห่ง รวมถึง Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm และ Sony มาตรฐานดังกล่าวได้สรุปแล้วในวันที่ 7 กรกฎาคม 2020
เอวี1
วิ่งคู่ขนานไปกับการพัฒนา VVC คือ เอวี1ซึ่งเป็นตัวแปลงสัญญาณที่ได้รับการพัฒนาโดย พันธมิตรเพื่อสื่อเปิด (AOM) องค์กรไม่แสวงผลกำไรที่มีสมาชิก ได้แก่ Amazon, Apple, เฟสบุ๊ค, Google, Samsung และที่โดดเด่นที่สุดคือ Netflix
มีรายงานว่า AV1 เสนอการประหยัดแบนด์วิธโดยเฉลี่ย 30% เหนือ HEVC — แต่อาจมากถึง 40%
เหตุใดเราจึงต้องใช้ AV1 ถ้า VVC มีประสิทธิภาพมากกว่า เหตุผลสำคัญประการหนึ่งก็คือเงิน AV1 ไม่มีค่าลิขสิทธิ์ ซึ่งหมายความว่าทุกคนสามารถใช้งานได้ฟรีโดยไม่ต้องเสียเงินสักเล็กน้อย ในทางกลับกัน VVC ต้องมีใบอนุญาตแบบชำระเงิน
หากการประหยัดต้นทุนโดยนัยของการไม่มีค่าลิขสิทธิ์นั้นไม่เพียงพอสำหรับ AV1 ก็ยังมีข้อดีอีกประการหนึ่ง: Netflix มีอยู่แล้ว เริ่มใช้ AV1 ในความจุที่จำกัดเมื่อสตรีมมิ่งไปที่ หุ่นยนต์ อุปกรณ์ เมื่อพลังที่ใหญ่ที่สุดในการสตรีมวิดีโอสนับสนุนเทคโนโลยีของคุณ นั่นเป็นสัญญาณที่ดีที่ผู้อื่นจะนำไปใช้อย่างกว้างขวาง
แม้จะมีข้อได้เปรียบ แต่เส้นทางข้างหน้าของ AV1 ก็อาจไม่สะดุดแต่อย่างใด แม้ว่า AOM จะมี ประกาศว่าตัวแปลงสัญญาณไม่มีค่าลิขสิทธิ์มีคำถามบางอย่างเกี่ยวกับความสามารถในการประกาศดังกล่าวหรือไม่
ซิสเวลซึ่งเป็นหน่วยงานที่เป็นเจ้าของหรือถือสิทธิ์ในสิทธิบัตรเทคโนโลยีจำนวนมาก อ้างว่า AV1 ไม่มีค่าลิขสิทธิ์ และได้จัดตั้งไซต์ที่ ขายใบอนุญาต AV1. ข้อโต้แย้งก็คือ AV1 ถูกสร้างขึ้นจากทรัพย์สินทางปัญญา (IP) บางส่วนของ Sisvel — เช่นเดียวกับ IP ของบริษัทอื่นๆ ที่เข้าร่วมกับ Sisvel — และดังนั้นจึงไม่สามารถปลอดจากใบอนุญาตได้ ค่าธรรมเนียม
เนื่องจากโปรแกรมลิขสิทธิ์ที่ดำเนินการได้ไม่ดีและกระจัดกระจายมีส่วนทำให้การใช้งาน HEVC ไม่ดี AV1 อาจเผชิญกับอุปสรรคที่คล้ายกันหาก AOM และ Sisvel ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างได้.
MPEG-5 EVC
ในที่สุด กลุ่มผู้เชี่ยวชาญด้านภาพเคลื่อนไหว (MPEG) ซึ่งเป็นกลุ่มเดียวกับผู้สร้างมาตรฐาน MPEG-2 ที่ใช้สำหรับการออกอากาศโทรทัศน์ระบบดิจิทัล ATSC ทั้งหมด เพิ่งสรุปตัวแปลงสัญญาณรุ่นต่อไปได้สำเร็จ การเข้ารหัสวิดีโอที่จำเป็น MPEG-5 (EVC).
Huawei, Qualcomm และ Samsung ได้อนุมัติแล้ว และมุ่งมั่นที่จะประกาศเงื่อนไขการออกใบอนุญาตภายในสองปีข้างหน้า เช่นเดียวกับ VVC และ AV1 EVC สัญญาว่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่า HEVC — ต้องการแบนด์วิธน้อยลงถึง 25% — แต่ EVC ใช้เส้นทางที่แตกต่างเพื่อไปที่นั่น แทนที่จะสร้างระบบการเข้ารหัสวิดีโอใหม่ทั้งหมด ระบบจะใช้เทคนิคการเข้ารหัสใหม่กับตัวแปลงสัญญาณที่มีอยู่ เช่น AVC, HEVC และแม้แต่ AV1
ทั้งหมดนี้มีความหมายสำหรับฉันอย่างไร?
ในตอนนี้…ไม่มีอะไร ขออภัย เรารู้ว่านี่เป็นข้อมูลจำนวนมากที่ต้องประมวลผลเพื่อให้ได้ผลตอบแทนเพียงเล็กน้อย แต่มาดูกันว่าเหตุใดเราไม่คาดหวังว่าตัวแปลงสัญญาณใหม่เหล่านี้จะส่งผลกระทบในเร็วๆ นี้
แม้ว่าตอนนี้จะอายุ 17 ปีแล้ว แต่ H.264 AVC ยังคงมีตลาดตัวแปลงสัญญาณวิดีโอจำนวนมาก: 82% ณ ปี 2018 ตามการประมาณการอย่างน้อยหนึ่งรายการ. ในทางตรงกันข้าม HEVC มีความสุขเพียง 12% ในปีเดียวกัน
ความล้มเหลวของ HEVC ในการหยิบพายชิ้นใหญ่ขึ้นในช่วงเจ็ดปีนั้นถูกชอล์กขึ้นมา ส่วนใหญ่เป็นเงื่อนไขการอนุญาตสิทธิ์แบบรังหนูซึ่งบางส่วนมีลักษณะที่ซับซ้อนและไม่ยุติธรรม ดำเนินการ
VVC เป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่อย่างชัดเจนจากมุมมองของเทคโนโลยี แต่ผู้สังเกตการณ์ได้ชี้ให้เห็นแล้วว่าอาจประสบชะตากรรมเช่นเดียวกับ HEVC แม้ว่า Fraunhofer HHI จะมีความมุ่งมั่นต่อรูปแบบการออกใบอนุญาตที่สม่ำเสมอและโปร่งใสโดยยึดตามหลักการ FRAND (เช่น ยุติธรรม สมเหตุสมผล และ ไม่เลือกปฏิบัติ)
ทั้ง VVC และ AV1 สามารถนำเสนอประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างน่าประทับใจ เนื่องจากต้องใช้อัลกอริธึมที่ต้องใช้การคำนวณจำนวนมาก กล่าวอีกนัยหนึ่ง อุปกรณ์การเล่นใดๆ เช่น สมาร์ททีวีหรือเครื่องเล่นสื่อแบบสตรีมที่เข้ากันได้กับตัวแปลงสัญญาณใหม่เหล่านี้ จะต้องอัดแน่นไปด้วยแรงม้าในการคำนวณที่สำคัญ - อาจจะมากกว่าความสามารถในอุปกรณ์รุ่นปัจจุบันมาก ของ.
หากคุณเป็น Netflix หรือผู้ให้บริการสตรีมมิ่งหรือวิดีโอแบบดิสก์อื่น ๆ อาจไม่สมเหตุสมผล เพื่อเปิดตัวการสนับสนุนตัวแปลงสัญญาณใหม่อย่างกว้างขวางจนกว่าลูกค้าของคุณจะสามารถใช้ประโยชน์ได้จำนวนมาก มัน.
อนาคตสดใส
ปล่อยให้เป็นบันทึกเชิงบวก แม้ว่าตัวแปลงสัญญาณวิดีโอใหม่เหล่านี้ต้องเผชิญกับอุปสรรคทางการเงินและเทคโนโลยี แต่เมื่อฝุ่นจางลงแล้ว และเริ่มนำไปใช้งานแล้ว จะเป็นสิ่งที่ดีมากสำหรับผู้ที่ต้องการเพลิดเพลินกับ 4K, 8K เอชดีอาร์หรือสิ่งที่ยิ่งใหญ่ถัดไปในวิดีโอจะเป็นอะไรก็ตาม
ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดของตัวแปลงสัญญาณที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นคือสามารถให้ภาพคุณภาพสูงแบบเดียวกับที่เราคุ้นเคย แต่มีแบนด์วิดท์ต่ำกว่า
หากแพ็กเกจอินเทอร์เน็ตที่บ้านของคุณไม่มีข้อมูลไม่จำกัด นั่นหมายความว่าคุณจะสามารถสตรีมภาพยนตร์ 4K ได้เป็นสองเท่าก่อนที่จะถึงขีดจำกัด เมื่อภาพยนตร์ 8K กลายเป็นกระแสหลัก ความจุของเครือข่าย (และแผนข้อมูลของคุณ) จะไม่ทำให้ความจุเครือข่ายลดลงอย่างมากอย่างที่ควรจะเป็นหากคุณรับชมด้วยตัวแปลงสัญญาณในปัจจุบัน
และยิ่งดีไปกว่านั้นสำหรับผู้ใช้ที่บ้าน มันยังสำคัญยิ่งกว่าสำหรับผู้ใช้มือถือที่โดยทั่วไปมีข้อจำกัดในการใช้ข้อมูลมากกว่ามาก
อาจเป็นไปได้ว่าการใช้ตัวแปลงสัญญาณใหม่เหล่านี้อาจทำให้ราคาการสมัครสมาชิกสื่อสตรีมมิ่งลดลงได้ นั่นอาจเป็นแง่ดีมากเกินไป แต่ลองพิจารณาสิ่งนี้: หาก Netflix เปลี่ยนคลังเนื้อหาทั้งหมดเป็นวิดีโอที่มี ได้รับการเข้ารหัสโดยใช้ VVC ไม่เพียงแต่จะลดแบนด์วิธเครือข่ายลงครึ่งหนึ่ง แต่ยังลดความต้องการพื้นที่จัดเก็บข้อมูลลงครึ่งหนึ่งอีกด้วย ด้วย.
มันจะส่งต่อเงินออมเหล่านั้นให้กับลูกค้าหรือไม่? คงจะดีไม่น้อยหากเป็นเช่นนั้น… เพราะเหตุใดการบีบอัดวิดีโอที่ดีไม่ควรทำให้ค่าใช้จ่ายรายเดือนของเราน้อยลงด้วย
อัปเดตเมื่อวันที่ 31 กรกฎาคม 2020: ลบการอ้างอิงถึง AV1 ในฐานะเทคโนโลยีโอเพ่นซอร์ส โดยชี้แจงว่า AV1 นั้น ถือว่าไม่มีค่าลิขสิทธิ์โดย Alliance for Open Media และ Sisvel ได้จัดตั้งโปรแกรมการออกใบอนุญาต สำหรับ AV1
คำแนะนำของบรรณาธิการ
- เราทดสอบเครื่องรับ AV อย่างไร
