Универсално видео кодиране (VVC): Ще успее ли?

Съдържание:

Anonim

Днес се фокусирам тясно върху универсалното видео кодиране (VVC) и това е потенциал за търговски успех. За допълнителна информация вижте моята статия „Как да предскажа успеха на кодека - идентифицирах девет въпроса, които разкриват критичните фактори, които до голяма степен ще диктуват дали и кодекът ще постигне търговски успех.

Имайки това предвид, ще приложа тези въпроси към Versatile Video Coding (VVC), стандартен кодек, който беше финализиран през юли. Предлагам да сканирате поне статията за успеха на кодека, преди да прочетете тази.

Един от въпросите, които не разглеждам, е техническата иновация, внедрена в новия кодек. Така че, ако искате повече за техническите основи на VVC, разгледайте тази статия. Ще преминем направо към въпросите.

ПРО БЮЛЕТИН

Аудио + Видео + ИТ. Нашите редактори са експерти в интегрирането на аудио / видео и ИТ. Получавайте ежедневна информация, новини и професионални мрежи. Абонирайте се за Pro AV днес.

1. Каква е сравнителната ефективност на кодека?

Очевидно сравнителната ефективност на кодека диктува колко честотна лента може да спести кодекът, едно от ключовите предимства. В сравнение с HEVC, прессъобщението на ITU-T обещава, че „VVC ще се нуждае само от половината битрейт от предшественика си„ Високоефективно видео кодиране “, за да постигне същото ниво на качество на видеото за видео съдържание с висока разделителна способност.“ Qualcomm е малко по-малко оптимистичен, заявявайки, че „VVC … предлага 40% намаляване на размера на файла в сравнение с предишния стандарт, HEVC, като същевременно запазва същото ниво на качество на видеото.

Най-новата бяла книга по темата е Сравняване на VVC, HEVC и AV1 с помощта на обективни и субективни оценки. Таблица III, показана по-долу, представя два от най-подходящите тестови случаи, разгледани от изследователите, UHD и HD видео, и сравнява AV1 и VVC (наречени VTM в таблицата) с HEVC, използвайки две обективни показатели, PSNR и VMAF.

  • Как да разберем решения за стрийминг с ниска латентност
  • Ръководство за сравнение на живо

Таблица 1. Качество на VVC - средната линия е ключовата линия.

Най-добрите PTZ камери за стрийминг на живо

Средният ред отдолу разказва историята. Четене отляво надясно, използвайки PSNR като метрика, AV1 произвежда същото качество като HEVC с намаляване на скоростта на предаване на данни от 7,3%, докато VVC (отново VTM) доставя същото качество при намаляване на скоростта на предаване на данни с 28,5%. Сканирайки всички резултати от VTM, те са средно малко по-малко от 30% в сравнение с HEVC.

Тези констатации не опровергават резултатите от ITU-T или Qualcomm, тъй като кодеците обикновено подобряват своята производителност с течение на времето. И все пак доказаната полза днес изглежда по-близо до 30% от 50%, което е значително, но не новаторско.

Както забелязвам в статията за „Девет въпроса“, „по-голямата част от новите внедрявания на кодеци не са насочени към спестяване на широчина на честотната лента или друга ефективност на доставката. Единственият връх на издателите на пирамидите като Netflix, Facebook и YouTube са внедрили VP9, ​​въпреки че в момента той е с около 35-40% по-ефективен от x264. По-скоро издателите обикновено приемат нови кодеци като HEVC, защото това отваря пазари за нови клиенти. "

Това е чудесен подход към въпрос 2.

2. Какви нови пазари или платформи дава кодекът?

Поглеждайки назад, H.264 беше много бързо внедрен от стрийминг издатели, защото позволяваше доставка до мобилни устройства, което предишният кодек, VP6, не. По същия начин повечето от издателите, които внедряват HEVC, правят това, за да изпращат 4K SDR / HDR видеоклипове до SmartTVs, пазар, който не биха могли да обслужват с H.264.

Както ще обсъдим след малко, VVC е на поне 2-3 години от значими внедрявания. Може би по това време 8K или VR ще бъдат нови и завладяващи пазари, въпреки че обикновено се признава, че без висок динамичен обхват, 4K видео е трудно да се различи от HD в повечето конфигурации. В най-добрия случай, на този етап просто не знаем дали VVC ще даде възможност на нови пазари или не.

3. Как е времето за кодиране?

Времето за кодиране се превежда директно в разходите за кодиране; колкото повече струва кодирането с кодек, толкова по-трудно е да се постигне безусловност от спестяване на честотна лента, особено при непрекъснато спадане на разходите за разпространение (в разходи за GB).

Бялата книга сравнява времето за кодиране на VVC (отново VTM) и AV1 с HEVC, нормализирано до 1.0 (HM в таблицата), и дава резултатите, показани в таблица 2. Тук виждате, че VVC отнема между 7-9 пъти повече време за кодиране отколкото HEVC. Ако стартирате собствена ферма за кодиране, това означава, че VVC ще бъде 7-9 пъти по-скъпо за кодиране от HEVC. Ако използвате доставчик на услуги, очаквайте подобно увеличение на цената.

Таблица 2. Време за кодиране за AV1 и VVC.

Трябва да отбележа, че наблюденията на бялата книга за AV1 се основават на AV1 версия 1.0, а през май 2022-2023 г. AOM пусна AV1 версия 2.0. Докато подобренията в качеството бяха минимални, AV1 е много по-бърз енкодер на този етап. Така че, въпреки че наблюденията за качеството на AV1, свързани с бялата книга, вероятно все още са актуални, наблюденията, свързани с изпълнението, вероятно са остарели.

По този начин, вие също трябва да очаквате VVC кодирането да стане по-ефективно с течение на времето, а не да остане на 7-9x HEVC.

4. Може ли VVC да бъде внедрен в софтуер на съответните платформи?

Вероятно не. Както всички лично знаем, животът на батерията е важен, когато става въпрос за мобилна употреба. От гледна точка на сложността на декодиране, VVC е между 1-2 пъти по-сложен от HEVC според това проучване и изисква 167% от времето за декодиране на HEVC в този доклад.

Така че, въпреки че VVC може да се възпроизвежда на компютри (повече за това в следващата сесия) без хардуерна поддръжка, вероятно няма да бъде внедрен на мобилни устройства, докато не е налично хардуерно декодиране. Основното правило за хардуерна поддръжка е една година след финализирането на кодека, за да станат достъпни продукти на ниво чип, и още една година продуктите за крайни потребители, базирани на тези чипове, да излязат на пазара.

Това означава Fall 2022 за мобилна поддръжка в хардуер, най-добрият случай. Подобно на SmartTVs и OTT / STB устройства, които дотогава също няма да имат хардуерна поддръжка.

5. Поддържа ли Алиансът за отворени медии (AOM) кодека?

Вероятно не. Членовете на Alliance for Open Media са разработчици на софтуер, производители на чипове и устройства, компании за съдържание и доставчици на услуги, които заедно разработиха и пуснаха кодека AV1. Тъй като Google и Mozilla са и двамата членове, съответните им браузъри, Chrome и Firefox, отдавна поддържат AV1, но нито един от тях не поддържа кодека HEVC дори на платформи, където операционната система вече поддържа кодека.

Това е фин, но важен момент; Google и Mozilla вероятно биха могли да поддържат HEVC на системи със съществуваща хардуерна поддръжка на HEVC, без да си правят роялти, тъй като по този начин Mozilla поддържа H.264 на някои платформи (вижте тук за повече подробности). Системите с поддръжка на HEVC включват всички нови Mac и Apple устройства, много нови компютри с Windows и повечето нови устройства с Android. Не можете обаче да играете HEVC в Chrome, Firefox или Edge - Microsoft също е член на AOM - тъй като никоя от тези компании не е добавила поддръжка за този хардуер.

Трудно е да си представим, че всеки разработчик на AOM браузър ще разшири поддръжката на VVC. Така че, въпреки че VVC вероятно може да играе без хардуерна поддръжка на компютри и преносими компютри (където животът на батерията не е толкова голям проблем), липсата на поддръжка в Chrome и Firefox ще усложни възпроизвеждането на тези устройства и ще обезкуражи приемането.

6. Кодекът MPEG стандарт ли е?

Да, и това като цяло е нещо добро. Но след провала на роялти, който обезсърчи поддръжката на HEVC, едва ли това е гаранцията за успех на кодека, както беше за H.264 и MPEG-2.

7. Какъв е моделът на собственост върху технологията и осигуряване на приходи?

Колкото по-чист е моделът на собственост и монетизация на технологията, толкова по-лесно е да се установят крайните разходи за лицензиране. VVC е истински MPEG кодек, разработен от десетки, ако не и стотици сътрудници, и усилията им за развитие ще бъдат монетизирани чрез лицензиране.

Както ще прочетете в следващия раздел, това означава, че може да мине известно време, преди да познаем структурата на VVC авторски права.

8. Как е зададена структурата на роялти?

В този момент е напълно неизвестно. Разберете, че преди пускането на кодека HEVC, много компании се ангажираха да поддържат нови хардуерни кодеци, преди да бъдат известни разходите за роялти, тъй като предполагаха, че разходите ще бъдат разумни. Това се промени с HEVC, което все още е бъркотия. Така че се очаква по-големите производители като Apple и Samsung да се противопоставят на поддържането на нов кодек, докато структурата на роялти стане ясна.

През 2022-2023 г. се сформира индустриална група, наречена Media Coding Industry Forum (MC-IF), за да помогне на собствениците на VVC IP да формулират по-сплотена и разумна цена на роялти за VVC. През юли 2022-2023 г. MC-IF стартира официални усилия за „насърчаване на патенти“, за да помогне за формирането на единен патент за VVC. Един от тримата администратори на патентни пулове на HEVC, HEVC Advance, наскоро обяви предложената от тях програма за лицензиране на VVC, която беше разгледана като опит за превантивна стачка от поне още един администратор на пула.

В най-добрия случай, процесът на насърчаване на патентите би довел до избора на администратор на патентна група (или администратори) до края на 2022-2023 г., но няма гаранции. И така, към този момент структурата на роялти е неизвестна и перспективите за единичен пул са под съмнение.

9. Има ли роялти за съдържание?

Също така. На този етап не знаем.

Какво означава всичко това? Най-добрият случай, като се има предвид двугодишният хардуерен цикъл между финализирането на кодека и появата му в потребителските продукти, ще бъде 2022 г., докато устройствата с VVC декодиране излязат на пазара, а това ще бъдат dribs и drabs. Ще отнеме много повече време, докато инсталираната основа достигне съответната критична маса. И това приемане може да бъде отложено, докато не бъде зададена кралската снимка, което вероятно ще се случи до средата на 2022-2023 г.

Ако сте продуцент на стрийминг, притеснен от липсата на лодката във VVC, впишете това във файла „Загрижете се през 2022“