Codificare video versatilă (VVC): Va reuși?

Cuprins:

Anonim

Astăzi mă concentrez pe versatil Video Coding (VVC) și are potențial de succes comercial. Pentru informații suplimentare, aruncați o privire la articolul meu, Cum se prezice succesul codecului - am identificat nouă întrebări care dezvăluie factorii critici care vor dicta în mare măsură dacă și când un codec va obține succes comercial.

Având în vedere acest lucru, voi aplica aceste întrebări versatil Video Coding (VVC), un codec bazat pe standard care a fost finalizat în iulie. Vă sugerez cel puțin să scanați articolul de succes al codecului înainte de a citi acesta.

Una dintre întrebările pe care nu le consider este inovația tehnică implementată în noul codec. Deci, dacă doriți mai multe despre fundamentele tehnice ale VVC, consultați acest articol. Voi trece direct la întrebări.

NEWSLETTER PRO

Audio + Video + IT. Editorii noștri sunt experți în integrarea audio / video și IT. Obțineți informații zilnice, știri și rețele profesionale. Abonați-vă astăzi la Pro AV.

1. Care este eficiența comparativă a codecului?

Evident, eficiența comparativă a codecului dictează cantitatea de lățime de bandă pe care o poate economisi codecul, unul dintre beneficiile cheie. Comparativ cu HEVC, comunicatul de presă ITU-T promite că „VVC va avea nevoie doar de jumătate din rata de biți a predecesorului său„ High Efficiency Video Coding ”pentru a atinge același nivel de calitate video pentru conținut video de înaltă rezoluție.” Qualcomm este puțin mai puțin optimist, afirmând că „VVC… oferă o reducere cu 40% a dimensiunii fișierului în comparație cu standardul anterior, HEVC, menținând în același timp același nivel de calitate video.

Cea mai recentă carte albă pe această temă este Compararea VVC, HEVC și AV1 utilizând evaluări obiective și subiective. Tabelul III, prezentat mai jos, prezintă două dintre cele mai relevante cazuri de testare luate în considerare de cercetători, video UHD și HD, și compară AV1 și VVC (numite VTM în tabel) cu HEVC utilizând două metrici obiective, PSNR și VMAF.

  • Cum să înțelegeți soluțiile de streaming cu latență redusă
  • Ghid de comparație pentru streaming live

Tabelul 1. Calitatea VVC - linia medie este linia cheie.

Cele mai bune camere PTZ pentru streaming live

Linia medie din partea de jos spune povestea. Citind de la stânga la dreapta, utilizând PSNR ca metrică, AV1 a produs aceeași calitate ca HEVC cu o reducere a ratei de date de 7,3%, în timp ce VVC (din nou, VTM) a oferit aceeași calitate la o reducere a ratei de date de 28,5%. Scanând toate rezultatele VTM, acestea au în medie puțin mai puțin de 30% în comparație cu HEVC.

Aceste descoperiri nu resping rezultatele ITU-T sau Qualcomm, deoarece codecurile își îmbunătățesc, în general, performanța în timp. Cu toate acestea, beneficiul dovedit astăzi pare mai aproape de 30% decât 50%, ceea ce este semnificativ, dar nu este revoluționar.

După cum observ în articolul „Nouă întrebări”, „marea majoritate a noilor implementări de codec nu sunt pentru a recolta economii de lățime de bandă sau alte eficiențe de livrare. Singurul vârf al editorilor piramidali precum Netflix, Facebook și YouTube au implementat VP9, ​​deși în prezent este cu aproximativ 35-40% mai eficient decât x264. Mai degrabă, editorii adoptă de obicei codecuri noi, cum ar fi HEVC, deoarece deschide piețe pentru clienți noi. ”

Acesta este un avantaj excelent la întrebarea 2.

2. Ce noi piețe sau platforme permite codecul?

Privind înapoi, H.264 a fost implementat foarte repede de către editorii de streaming, deoarece a permis livrarea către dispozitive mobile, ceea ce codecul anterior, VP6, nu a făcut. În mod similar, majoritatea editorilor care implementează HEVC fac acest lucru pentru a trimite videoclipuri 4K SDR / HDR către SmartTV-uri, o piață pe care nu ar putea să o servească la prețuri accesibile cu H.264.

După cum vom discuta într-o clipă, VVC a depășit cel puțin 2-3 ani de la implementări semnificative. Poate că la acel moment 8K sau VR vor fi piețe noi și convingătoare, deși se recunoaște în general că, fără o gamă dinamică ridicată, videoclipurile 4K sunt greu de distins de HD în majoritatea configurațiilor. Cel mai bun caz, în acest moment, nu știm dacă VVC va permite sau nu noi piețe.

3. Cum este timpul de codare?

Timpul de codare se traduce direct în costul de codare; cu cât costă mai mult codificarea cu un codec, cu atât este mai greu să obții un nivel de rentabilitate din economiile de lățime de bandă, în special cu costurile de distribuție (în costuri pe GB) care scad continuu.

Hârtia albă a comparat timpii de codare VVC (din nou, VTM) și AV1 cu HEVC normalizați la 1,0 (HM în tabel) și a produs rezultatele prezentate în Tabelul 2. Aici, vedeți că VVC durează de 7-9 ori mai mult pentru a codifica decât HEVC. Dacă rulați propria fermă de codificare, aceasta înseamnă că VVC va fi de 7-9 ori mai scump de codat decât HEVC. Dacă utilizați un furnizor de servicii, așteptați o creștere similară a prețului.

Tabelul 2. Timpii de codificare pentru AV1 și VVC.

Ar trebui să rețin că observațiile cărții albe despre AV1 s-au bazat pe versiunea 1.0 a AV1, iar în mai 2022-2023 AOM a lansat versiunea 2.0 a AV1. În timp ce îmbunătățirile de calitate au fost minime, AV1 este un codificator mult mai rapid în acest moment. Așadar, în timp ce observațiile de calitate legate de AV1 ale cărții albe sunt probabil încă la punct, observațiile legate de performanță sunt probabil depășite.

Pe această linie, ar trebui să vă așteptați și ca codificarea VVC să devină mai eficientă în timp și să nu rămână la 7-9x HEVC.

4. Poate fi implementat VVC în software pe platformele relevante?

Probabil ca nu. După cum știm cu toții, durata de viață a bateriei este cea mai importantă atunci când vine vorba de utilizarea dispozitivelor mobile. Dintr-o perspectivă a complexității decodării, VVC este între 1-2 ori mai complexă decât HEVC conform acestui studiu și necesită 167% din timpul de decodare a HEVC în acest raport.

Deci, deși VVC poate fi redat pe computere (mai multe despre acest lucru în sesiunea următoare) fără suport hardware, probabil că nu va fi implementat pe dispozitive mobile până când decodarea hardware nu este disponibilă. Regula generală pentru asistența hardware este la un an după finalizarea codecului pentru ca produsele la nivel de cip să devină disponibile și un alt an pentru produsele pentru utilizatorii finali bazate pe acele cipuri pentru a intra pe piață.

Asta înseamnă toamna anului 2022 pentru asistență mobilă în hardware, cel mai bun caz. Idem pentru SmartTV-uri și dispozitive OTT / STB, care până atunci nu vor avea suport hardware.

5. Alianța pentru Open Media (AOM) acceptă codecul?

Probabil ca nu. Membrii Alianței pentru Open Media sunt dezvoltatori de software, producători de cipuri și dispozitive, companii de conținut și furnizori de servicii care împreună au dezvoltat și lansat codecul AV1. Întrucât Google și Mozilla sunt ambii membri, browserele lor respective, Chrome și Firefox, au acceptat mult timp AV1, dar niciunul nu acceptă codecul HEVC chiar și pe platformele unde sistemul de operare acceptă deja codecul.

Acesta este un punct subtil, dar important; Google și Mozilla ar putea, probabil, să accepte HEVC pe sisteme cu suport hardware HEVC existent fără a suporta redevențe, deoarece Mozilla acceptă H.264 pe unele platforme (consultați aici pentru mai multe detalii). Sistemele cu suport HEVC includ toate Mac-urile și dispozitivele Apple noi, multe computere Windows noi și majoritatea dispozitivelor Android noi. Cu toate acestea, nu puteți juca HEVC în Chrome, Firefox sau Edge - Microsoft este, de asemenea, membru AOM - deoarece niciuna dintre aceste companii nu a adăugat suport pentru acest hardware.

Este greu de imaginat că orice dezvoltator de browser AOM va extinde suportul către VVC. Deci, chiar dacă VVC ar putea juca probabil fără suport hardware pe computere și notebook-uri (în cazul în care durata de viață a bateriei nu este o problemă atât de mare), lipsa suportului în Chrome și Firefox va complica redarea pe aceste dispozitive și va descuraja adoptarea.

6. Codecul este un standard MPEG?

Da, și acesta este, în general, un lucru bun. Dar, după dezastrul redevenței care a descurajat asistența HEVC, nu este cu siguranță garanția succesului codecului, așa cum a fost pentru H.264 și MPEG-2.

7. Care este modelul de proprietate tehnologică și de generare de bani?

Cu cât modelul de proprietate tehnologică și generarea de bani este mai curat, cu atât este mai ușor de stabilit costul final al licențierii. VVC este un adevărat codec MPEG dezvoltat de zeci, dacă nu de sute de colaboratori, iar eforturile lor de dezvoltare vor fi monetizate prin licențiere.

Așa cum veți citi în secțiunea următoare, acest lucru înseamnă că poate trece o vreme înainte să cunoaștem structura redevenței VVC.

8. Cât de setată este structura redevenței?

În acest moment este complet necunoscut. Înțelegeți că, înainte de lansarea codecului HEVC, multe companii s-au angajat să susțină noi codecuri hardware înainte ca costurile redevenței să fie cunoscute, deoarece presupuneau că costurile ar fi rezonabile. Asta s-a schimbat cu HEVC, care este încă o mizerie. Deci, este de așteptat ca producătorii mai mari, precum Apple și Samsung, să reziste la susținerea unui nou codec până când structura redevenței este clară.

În 2022-2023, un grup industrial numit Media Coding Industry Forum (MC-IF) format pentru a ajuta proprietarii IP VVC să formuleze o redevență mai coezivă și la un preț rezonabil pentru VVC. În iulie 2022-2023, MC-IF a lansat eforturi oficiale de „promovare a brevetelor” pentru a contribui la formarea unui grup unic de brevete pentru VVC. Cu toate acestea, unul dintre cei trei administratori de pool-uri de brevete HEVC, HEVC Advance, a anunțat recent propriul program de licențiere VVC propus, care a fost văzut ca o tentativă de grevă preventivă de către cel puțin un alt administrator de pool.

Cel mai bun caz, procesul de promovare a brevetelor ar duce la selectarea unui administrator (sau administratori) de fonduri de brevete până la sfârșitul anului 2022-2023, dar nu există garanții. Deci, în acest moment, structura redevenței este necunoscută și perspectivele pentru un singur fond sunt îndoite.

9. Există o redevență de conținut?

Idem. Nu știm în acest moment.

Ce înseamnă asta? Cel mai bun caz, având în vedere ciclul hardware de 2 ani între momentul în care un codec este finalizat și când apare în produsele de larg consum, va fi anul 2022 până când dispozitivele cu decodare VVC vor intra pe piață și vor fi dribluri și draburi. Va dura mult mai mult pentru ca baza instalată să atingă orice masă critică relevantă. Și această adoptare poate fi întârziată până la stabilirea imaginii redevenței, ceea ce probabil nu se va întâmpla până la jumătatea anului 2022-2023.

Dacă sunteți un producător de streaming îngrijorat de lipsa bărcii pe VVC, înregistrați această preocupare în fișierul „vă faceți griji în 2022”.