Univerzální kódování videa (VVC): Bude to úspěšné?

Dnes se úzce zaměřuji na Versatile Video Coding (VVC) a jeho potenciál pro komerční úspěch. Pro další informace si přečtěte můj článek Jak předvídat úspěch kodeku - identifikoval jsem devět otázek, které odhalují kritické faktory, které do značné míry diktují, zda a kdy kodek dosáhne komerčního úspěchu.

S ohledem na to použiji tyto otázky na Versatile Video Coding (VVC), což je standardní kodek, který byl dokončen v červenci. Navrhuji, abyste si alespoň přečetli článek o úspěchu kodeků, než si přečtete tento.

Jednou z otázek, které nepovažuji, je technická inovace nasazená v novém kodeku. Pokud tedy chcete více o technických základech VVC, podívejte se na tento článek. Skočím přímo na otázky.

PRO NEWSLETTER

Audio + Video + IT. Naši redaktoři jsou odborníci na integraci audio / video a IT. Získejte denní přehledy, zprávy a profesionální síťové připojení. Přihlaste se k odběru Pro AV ještě dnes.

1. Jaká je komparativní účinnost kodeku?

Je zřejmé, že komparativní účinnost kodeku určuje, jak velkou šířku pásma může kodek přinést, což je jedna z klíčových výhod. Ve srovnání s HEVC tisková zpráva ITU-T slibuje, že „VVC bude potřebovat pouze poloviční bitovou rychlost svého předchůdce„ High Efficiency Video Coding “, aby dosáhl stejné úrovně kvality videa pro video obsah ve vysokém rozlišení.“ Qualcomm je o něco méně optimistický a uvádí, že „VVC… nabízí 40% zmenšení velikosti souboru ve srovnání s předchozím standardem HEVC při zachování stejné úrovně kvality videa.

Nejnovější bílou knihou na toto téma je Srovnání VVC, HEVC a AV1 pomocí objektivních a subjektivních hodnocení. Tabulka III, uvedená níže, představuje dva z nejdůležitějších testovacích případů zvažovaných výzkumníky, video UHD a HD, a porovnává AV1 a VVC (v tabulce označované jako VTM) s HEVC pomocí dvou objektivních metrik, PSNR a VMAF.

  • Jak porozumět streamovacím řešením s nízkou latencí
  • Průvodce srovnáním živých přenosů

Tabulka 1. Kvalita VVC - klíčový řádek je průměrný řádek.

Nejlepší kamery PTZ pro živé vysílání

Průměrná čára ve spodní části vypráví příběh. Při čtení zleva doprava, s použitím PSNR jako metriky, AV1 produkoval stejnou kvalitu jako HEVC se snížením datové rychlosti o 7,3%, zatímco VVC (opět VTM) poskytla stejnou kvalitu se snížením datové rychlosti o 28,5%. Při skenování všech výsledků VTM mají průměrně o něco méně než 30% ve srovnání s HEVC.

Tato zjištění nevyvracejí výsledky ITU-T nebo Qualcomm, protože kodeky obecně časem zlepšují jejich výkon. Přesto se dnes prokázaná výhoda zdá být blíže 30% než 50%, což je významné, ale ne průkopnické.

Jak pozoruji v článku Devět otázek, „drtivá většina nových nasazení kodeků neslouží ke sklizni úspor šířky pásma nebo jiné efektivity doručování. Pouze tip vydavatelů pyramid jako Netflix, Facebook a YouTube nasadil VP9, ​​přestože je v současné době o 35-40% efektivnější než x264. Vydavatelé spíše přijímají nové kodeky, jako je HEVC, protože otevírá trhy novým zákazníkům. “

To je skvělý úvod k otázce 2.

2. Jaké nové trhy nebo platformy kodek umožňuje?

Při pohledu zpět byl H.264 velmi rychle nasazen streamováním vydavatelů, protože umožňoval doručování do mobilních zařízení, což předchozí kodek, VP6, ne. Podobně většina vydavatelů, kteří nasazují HEVC, zasílá videa 4K SDR / HDR na SmartTV, což je trh, který by s H.264 nemohli nabídnout.

Jak si za chvilku povíme, VVC má smysluplné nasazení minimálně 2–3 roky. Možná v té době budou 8K nebo VR nové a přitažlivé trhy, i když se obecně uznává, že bez vysokého dynamického rozsahu je 4K video ve většině konfigurací těžko odlišitelné od HD. Nejlepší případ, v tomto okamžiku prostě nevíme, zda VVC umožní nějaké nové trhy nebo ne.

3. Jaký je čas kódování?

Čas kódování se promítá přímo do nákladů na kódování; čím více stojí za kódování pomocí kodeku, tím těžší je dosáhnout vyrovnání z úspor šířky pásma, zejména s neustálým poklesem nákladů na distribuci (v nákladech na GB).

Dokument white paper porovnal časy kódování VVC (opět VTM) a AV1 na HEVC normalizované na 1,0 (HM v tabulce) a přinesl výsledky uvedené v tabulce 2. Zde vidíte, že kódování VVC trvá 7-9krát déle než HEVC. Pokud provozujete vlastní farmu pro kódování, znamená to, že kódování VVC bude 7-9krát dražší než HEVC. Pokud používáte poskytovatele služeb, očekávejte podobné zvýšení cen.

Tabulka 2. Časy kódování pro AV1 a VVC.

Měl bych poznamenat, že pozorování bílé knihy o AV1 byla založena na AV1 verze 1.0 a v květnu 2022-2023 AOM vydala AV1 verze 2.0. Zatímco vylepšení kvality byla minimální, AV1 je v tomto okamžiku mnohem rychlejší kodér. Zatímco tedy pozorování kvality související s dokumentem AV1 v bílé knize jsou pravděpodobně stále na místě, pozorování související s výkonem jsou pravděpodobně zastaralá.

V těchto liniích byste měli také očekávat, že kódování VVC bude časem efektivnější a nezůstane na 7-9x HEVC.

4. Lze VVC implementovat do softwaru na příslušných platformách?

Asi ne. Jak všichni osobně víme, výdrž baterie je u mobilního používání králem. Z hlediska složitosti dekódování je VVC podle této studie 1-2x složitější než HEVC a vyžaduje 167% dekódovacího času HEVC v této zprávě.

Zatímco tedy může být VVC přehrávatelný na počítačích (více o tom v příští relaci) bez hardwarové podpory, pravděpodobně nebude nasazen na mobilní zařízení, dokud nebude k dispozici hardwarové dekódování. Pravidlem pro hardwarovou podporu je jeden rok po dokončení kodeku pro dostupnost produktů na úrovni čipů a další rok pro produkty koncových uživatelů založené na těchto čipech, aby se dostaly na trh.

To znamená podzim 2022 pro mobilní podporu v hardwaru, v nejlepším případě. Totéž pro SmartTV a OTT / STB zařízení, která do té doby také nebudou mít hardwarovou podporu.

5. Podporuje kodex Aliance pro otevřená média (AOM)?

Asi ne. Členy Alliance for Open Media jsou vývojáři softwaru, výrobci čipů a zařízení, společnosti zabývající se obsahem a poskytovatelé služeb, kteří společně vyvinuli a spustili kodek AV1. Vzhledem k tomu, že Google a Mozilla jsou oba členy, jejich příslušné prohlížeče, Chrome a Firefox, již dlouho podporují AV1, ale ani jeden nepodporuje kodek HEVC ani na platformách, kde operační systém již kodek podporuje.

Toto je jemný, ale důležitý bod; Google a Mozilla by pravděpodobně mohly podporovat HEVC v systémech s existující hardwarovou podporou HEVC, aniž by tím vznikl honorář, protože tak Mozilla podporuje H.264 na některých platformách (další podrobnosti najdete zde). Systémy s podporou HEVC zahrnují všechny nové počítače Mac a Apple, mnoho nových počítačů se systémem Windows a většinu nových zařízení Android. HEVC však nemůžete hrát v Chrome, Firefoxu nebo Edge - Microsoft je také členem AOM - protože žádná z těchto společností nepřidala podporu pro tento hardware.

Je těžké si představit, že jakýkoli vývojář prohlížeče AOM rozšíří podporu na VVC. I když by tedy VVC pravděpodobně mohlo hrát bez hardwarové podpory počítačů a notebooků (kde výdrž baterie není tak velkým problémem), nedostatek podpory v prohlížečích Chrome a Firefox zkomplikuje přehrávání na těchto zařízeních a odrazuje od adopce.

6. Je kodek standardem MPEG?

Ano, a to je obecně dobrá věc. Ale po královském debaklu, který odradil podporu HEVC, je stěží zárukou úspěchu kodeku, jako tomu bylo u H.264 a MPEG-2.

7. Co je model vlastnictví a zpeněžení technologie?

Čím čistší je model vlastnictví a zpeněžení modelu, tím snazší je zjistit konečné náklady na licenci. VVC je skutečný kodek MPEG vyvinutý desítkami, ne-li stovkami přispěvatelů, a jejich vývojové úsilí bude monetizováno prostřednictvím licencí.

Jak se dočtete v další části, znamená to, že může chvíli trvat, než se seznámíme s licenční strukturou VVC.

8. Jak nastavená je struktura poplatků?

V tuto chvíli je to úplně neznámé. Pochopte, že před spuštěním kodeku HEVC se mnoho společností zavázalo podporovat nové hardwarové kodeky dříve, než budou známy licenční poplatky, protože předpokládají, že náklady budou přiměřené. To se změnilo s HEVC, což je stále nepořádek. Očekává se tedy, že větší výrobci, jako jsou Apple a Samsung, nebudou podporovat nový kodek, dokud nebude jasná struktura licenčních poplatků.

V roce 2022-2023 se vytvořila průmyslová skupina s názvem Media Coding Industry Forum (MC-IF), která má vlastníkům VVC IP pomoci formulovat soudržnější a za rozumnou cenu odměnu pro VVC. V červenci 2022-2023 zahájila společnost MC-IF formální úsilí o „podporu patentů“ s cílem pomoci vytvořit jednotný fond patentů pro společnost VVC. Jeden ze tří správců patentových fondů HEVC, HEVC Advance, však nedávno oznámil svůj vlastní navrhovaný licenční program VVC, který byl považován za pokus o preventivní stávku alespoň jednoho dalšího správce fondu.

V nejlepším případě by proces podpory patentů vedl k výběru správce patentového fondu (nebo správců) do konce roku 2022-2023, ale neexistují žádné záruky. V tomto okamžiku tedy není honorářová struktura známa a vyhlídky na jedinou skupinu jsou pochybné.

9. Existuje licenční poplatek za obsah?

Totéž. V tuto chvíli nevíme.

Co to všechno znamená? Nejlepší případ, vzhledem k 2letému hardwarovému cyklu mezi dokončením kodeku a jeho objevením ve spotřebitelských produktech, bude rok 2022, dokud se na trh nedostanou zařízení s dekódováním VVC, a to budou dribly a draby. Instalovaná základna bude trvat mnohem déle, než dosáhne jakéhokoli relevantního kritického množství. A toto přijetí může být odloženo, dokud nebude nastavena fotografie autorských honorářů, což se pravděpodobně stane až v polovině roku 2022-2023.

Pokud jste producentem streamingu, který se obává o chybějící loď na VVC, uveďte tento problém do souboru „starosti o v roce 2022“.

Zajímavé články...