Универсальное кодирование видео (VVC): удастся ли это сделать?

Содержание:

Anonim

Сегодня я сосредоточен исключительно на универсальном кодировании видео (VVC) и его потенциале для коммерческого успеха. Чтобы получить дополнительную информацию, ознакомьтесь с моей статьей «Как предсказать успех кодека». Я определил девять вопросов, которые раскрывают критические факторы, которые в значительной степени будут определять, когда и когда кодек достигнет коммерческого успеха.

Имея это в виду, я применю эти вопросы к универсальному кодированию видео (VVC), стандартному кодеку, работа над которым была завершена в июле. Я предлагаю вам хотя бы просмотреть статью об успешном использовании кодеков, прежде чем читать эту.

Один из вопросов, который я не рассматриваю, - это технические инновации, реализованные в новом кодеке. Итак, если вы хотите больше узнать о технических основах VVC, ознакомьтесь с этой статьей. Я сразу перейду к вопросам.

ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ

Аудио + Видео + ИТ. Наши редакторы являются экспертами в области интеграции аудио / видео и информационных технологий. Получайте ежедневную аналитическую информацию, новости и профессиональные контакты. Подпишитесь на Pro AV сегодня.

1. Какова сравнительная эффективность кодека?

Очевидно, что сравнительная эффективность кодека определяет, какую экономию полосы пропускания может обеспечить кодек, что является одним из ключевых преимуществ. По сравнению с HEVC, пресс-релиз ITU-T обещает, что «VVC потребуется только половина скорости передачи битов по сравнению с его предшественником« High Efficiency Video Coding », чтобы достичь того же уровня качества видео для видеоконтента высокого разрешения». Qualcomm немного менее оптимистичен, заявляя, что «VVC… предлагает 40% уменьшение размера файла по сравнению с предыдущим стандартом, HEVC, при сохранении того же уровня качества видео.

Самый последний официальный документ по этой теме - Сравнение VVC, HEVC и AV1 с использованием объективных и субъективных оценок. В таблице III, показанной ниже, представлены два наиболее подходящих тестовых примера, рассмотренных исследователями, видео UHD и HD, и сравниваются AV1 и VVC (называемые в таблице VTM) с HEVC с использованием двух объективных показателей, PSNR и VMAF.

  • Как понять решения для потоковой передачи с малой задержкой
  • Руководство по сравнению прямых трансляций

Таблица 1. Качество ВВЦ - Средняя линия является ключевой.

Лучшие PTZ-камеры для потоковой передачи в реальном времени

Средняя линия внизу рассказывает всю историю. При чтении слева направо, используя PSNR в качестве метрики, AV1 дает то же качество, что и HEVC, со снижением скорости передачи данных на 7,3%, в то время как VVC (опять же, VTM) обеспечивает такое же качество при снижении скорости передачи данных на 28,5%. При сканировании всех результатов VTM они в среднем немного меньше 30% по сравнению с HEVC.

Эти результаты не опровергают результаты ITU-T или Qualcomm, поскольку кодеки, как правило, со временем улучшают свою производительность. Тем не менее, доказанная польза сегодня кажется ближе к 30%, чем к 50%, что является значительным, но не новаторским.

Как я заметил в статье «Девять вопросов», «подавляющее большинство развертываний новых кодеков не предназначено для экономии полосы пропускания или другой эффективности доставки. Только верхушка пирамиды таких издателей, как Netflix, Facebook и YouTube, развернула VP9, ​​несмотря на то, что в настоящее время она примерно на 35-40% эффективнее, чем x264. Скорее, издатели обычно принимают новые кодеки, такие как HEVC, потому что он открывает рынки для новых клиентов ».

Это отличный вводный пункт к вопросу 2.

2. Какие новые рынки или платформы поддерживает кодек?

Оглядываясь назад, можно сказать, что H.264 был очень быстро развернут издателями потоковой передачи, поскольку он позволял осуществлять доставку на мобильные устройства, чего не было в предыдущем кодеке, VP6. Точно так же большинство издателей, которые развертывают HEVC, делают это для отправки видео 4K SDR / HDR на SmartTV, рынок, на котором они не могут по доступной цене обслуживать H.264.

Как мы вскоре обсудим, до полноценного развертывания VVC осталось как минимум 2-3 года. Возможно, в то время 8K или VR будут новыми и привлекательными рынками, хотя общепризнано, что без высокого динамического диапазона видео 4K трудно отличить от HD в большинстве конфигураций. В лучшем случае, на данный момент мы просто не знаем, откроет ли ВВЦ какие-либо новые рынки или нет.

3. Как время кодирования?

Время кодирования напрямую влияет на стоимость кодирования; чем больше стоит кодирование с помощью кодека, тем труднее достичь безубыточности за счет экономии полосы пропускания, особенно при постоянном снижении затрат на распространение (в расходах на гигабайт).

В официальном документе сравнивается время кодирования VVC (опять же, VTM) и AV1 с HEVC, нормализованным до 1.0 (HM в таблице), и получены результаты, показанные в таблице 2. Здесь вы видите, что кодирование VVC занимает в 7-9 раз больше времени. чем HEVC. Если вы запустите свою собственную ферму кодирования, это означает, что кодирование VVC будет в 7-9 раз дороже, чем HEVC. Если вы пользуетесь услугами поставщика услуг, ожидайте аналогичного повышения цен.

Таблица 2. Время кодирования для AV1 и VVC.

Я должен отметить, что наблюдения в официальном документе по поводу AV1 были основаны на AV1 версии 1.0, а в мае 2022-2023 года AOM выпустила AV1 версии 2.0. Хотя улучшения качества были минимальными, AV1 на данный момент является гораздо более быстрым кодировщиком. Таким образом, хотя наблюдения качества, связанные с AV1, вероятно, все еще актуальны, наблюдения, связанные с производительностью, скорее всего, устарели.

Кроме того, следует ожидать, что кодирование VVC со временем станет более эффективным, а не останется на уровне 7–9x HEVC.

4. Можно ли реализовать VVC в программном обеспечении на соответствующих платформах?

Возможно нет. Как мы все знаем, время автономной работы имеет решающее значение, когда дело доходит до мобильного использования. Согласно этому исследованию, с точки зрения сложности декодирования, VVC в 1-2 раза сложнее, чем HEVC, и требует 167% времени декодирования HEVC в этом отчете.

Таким образом, хотя VVC может воспроизводиться на компьютерах (подробнее об этом в следующем сеансе) без аппаратной поддержки, он, вероятно, не будет развернут на мобильных устройствах, пока не станет доступно аппаратное декодирование. Эмпирическое правило для поддержки оборудования: через год после завершения работы над кодеком для продуктов на уровне микросхем, чтобы стать доступными, и еще один год для продуктов конечных пользователей, основанных на этих чипах, для выхода на рынок.

В лучшем случае это означает осень 2022 года для аппаратной поддержки мобильных устройств. То же самое для SmartTV и устройств OTT / STB, которые до тех пор не будут иметь аппаратной поддержки.

5. Поддерживает ли Alliance for Open Media (AOM) кодек?

Возможно нет. Членами Alliance for Open Media являются разработчики программного обеспечения, производители микросхем и устройств, контент-компании и поставщики услуг, которые вместе разработали и запустили кодек AV1. Поскольку Google и Mozilla являются участниками, их соответствующие браузеры, Chrome и Firefox, уже давно поддерживают AV1, но ни один из них не поддерживает кодек HEVC даже на платформах, где операционная система уже поддерживает кодек.

Это тонкий, но важный момент; Google и Mozilla, вероятно, могли бы поддерживать HEVC в системах с существующей аппаратной поддержкой HEVC без каких-либо лицензионных отчислений, поскольку именно так Mozilla поддерживает H.264 на некоторых платформах (подробнее см. Здесь). Системы с поддержкой HEVC включают все новые устройства Mac и Apple, многие новые компьютеры с Windows и большинство новых устройств Android. Однако вы не можете воспроизводить HEVC в Chrome, Firefox или Edge, если на то пошло - Microsoft также является членом AOM, потому что ни одна из этих компаний не добавила поддержку этого оборудования.

Трудно представить, что какой-либо разработчик браузера AOM расширит поддержку VVC. Таким образом, даже несмотря на то, что VVC, вероятно, мог бы работать без аппаратной поддержки на компьютерах и ноутбуках (где время автономной работы не является такой большой проблемой), отсутствие поддержки в Chrome и Firefox затруднит воспроизведение на этих устройствах и помешает внедрению.

6. Является ли кодек стандартом MPEG?

Да и это вообще хорошо. Но после фиаско с лицензионным платежом, которое препятствовало поддержке HEVC, это вряд ли гарантия успеха кодеков, как это было для H.264 и MPEG-2.

7. Какова модель владения технологиями и их монетизации?

Чем чище модель владения технологиями и монетизации, тем легче определить окончательную стоимость лицензирования. VVC - это настоящий кодек MPEG, разработанный десятками, если не сотнями участников, и их усилия по разработке будут монетизированы за счет лицензирования.

Как вы прочитаете в следующем разделе, это означает, что может пройти некоторое время, прежде чем мы узнаем структуру роялти VVC.

8. Какова структура роялти?

На данный момент это совершенно неизвестно. Поймите, что до запуска кодека HEVC многие компании взяли на себя обязательство поддерживать новые аппаратные кодеки до того, как станет известна стоимость лицензионных отчислений, поскольку они считали, что затраты будут разумными. Это изменилось с HEVC, который по-прежнему остается беспорядочным. Таким образом, ожидается, что более крупные производители, такие как Apple и Samsung, будут сопротивляться поддержке нового кодека до тех пор, пока не будет ясна структура роялти.

В 2022-2023 году отраслевая группа под названием Media Coding Industry Forum (MC-IF) была создана, чтобы помочь владельцам IP VVC сформулировать более согласованный и недорогой гонорар для VVC. В июле 2022-2023 года MC-IF приступила к формальным усилиям по «поощрению патентов», чтобы помочь сформировать единый патентный пул для ВВК. Однако один из трех администраторов патентных пулов HEVC, HEVC Advance, недавно объявил о своей собственной предлагаемой программе лицензирования VVC, которая была воспринята как попытка упреждающего удара со стороны по крайней мере еще одного администратора пула.

В лучшем случае процесс поддержки патентов приведет к выбору администратора (или администраторов) патентного пула к концу 2022-2023 года, но нет никаких гарантий. Итак, на данный момент структура роялти неизвестна, и перспективы единого пула сомнительны.

9. Есть ли роялти за контент?

То же. На данный момент мы не знаем.

Что все это значит? В лучшем случае, учитывая двухлетний аппаратный цикл между окончательной доработкой кодека и его появлением в потребительских товарах, наступит 2022 год, пока устройства с декодированием VVC не появятся на рынке, а это будет мелочь. Установленной базе потребуется гораздо больше времени, чтобы достичь необходимой критической массы. И это принятие может быть отложено до тех пор, пока не будет определено роялти, что, вероятно, не произойдет до середины 2022-2023 года.

Если вы стриминговый продюсер и беспокоитесь о пропаже лодки на VVC, сообщите об этом в файле «Беспокойство в 2022 году».