Koodekite maastik on muutumas - 2022-2023. aasta lõpuks on tulemas kuus uut koodekit. 2022-2023. aasta alguses kodeeris enamik voogesitavaid videotootjaid ainult 2003. aastal debüteerinud H.264 koodekiga. Mõned suuremad kirjastajad nagu Netflix, Amazon, YouTube ja Facebook juurutasid ka H.264 standarditel põhineva järeltulija HEVC koodeki ja / või Google'i VP9 koodeki. Tootjate piserdamine katsetas Alliance for Open Media AV1 koodekit. Lisaks nendele neljale olemasolevale koodekile toob MPEG 2022-2023. aastal turule kolm uut koodekit: mitmekülgne videokodeerimine (VVC), hädavajalik videokodeerimine (EVC) ja vähese keerukuse suurendamise videokodeerimine (LCEVC).
Kuna 2022-2023. aasta lõpuks tuleb kaaluda kuut uut koodekit, tasub vaadata läbi tegurid, mis aitavad kaasa koodeki edukale vastuvõtmisele. Selles artiklis vaatan need tegurid läbi H.264 ja HEVC abil ning loon analüüsiraamistiku, mida kasutan tulevastes artiklites, et takistada AV1 ja kolme uue MPEG-koodeki võimalikku edu.
Pange tähele, et kirjutan peamiselt väljaandja vaatenurgast; mitte mängija või kodeerija müüja vaatevinklist.
- Madala latentsusega voogesituse lahenduste mõistmine
- Parimad PTZ-kaamerad, jäädvustamise ja voogesituse seadmed
1. Milline on koodeki võrdlustõhusus?
Koodeki kõige olulisem roll on vähendada video vaatajani edastamiseks vajaliku voo suurust. Paljudel juhtudel mõõdetakse efektiivsust H.264 suhtes. Seda näete Moskva Riikliku Ülikooli (MSU) 2015. aasta HEVC võrdlusaruande jooniselt 1. Selgituseks esitab MSU oma andmed alati 100% kvaliteediga x264 abil, mis on üks paljudest H.264 koodekitest. Seejärel näitab see iga teise koodeki puhul andmesidekiiruse vähenemist või suurenemist protsentides, mis on vajalik x264-ga sama kvaliteediga.
Näiteks võib diagrammil x265 koodek pakkuda sama kvaliteediga kui x264 74% bitikiirusega ehk umbes 26% kokkuhoid. VP9 koodek pole nii kaugel, 77% ehk umbes 23% kokkuhoid x264-ga võrreldes.
See kokkuhoid on üks esmane rahaline kasu, mida pakuvad uuemad koodekid. X265 rakendamine 2015. aastal oleks vähendanud ribalaiuse kulusid võrdse kvaliteediga video edastamiseks HEVC võimekatele mängijatele 26%. VP9 oleks vähendanud ribalaiuse kulusid 23%.
Mõelge koodeki kohanemisele kui tasuvuse analüüsile. On kaks sissevoolu allikat; kokkuhoid olemasolevatele klientidele kättetoimetamise eest, mille me just kaetasime, ja lisatulu klientidele uutel turgudel, mida käsitlen järgmises jaotises. Koodeki juurutamisega kaasnevad mitmed kulud. Pakute lähitulevikus H.264 kodeeritud videot, nii et uute kodekite kodeerimis- ja salvestuskulud on mõlemad täiendavad. Samuti peate värskendama oma mängijat ja sooritama teatud määral testimist ja kvaliteedi kontrollimist.
Ribalaiuse kokkuhoid on ilmselgelt seotud iga video vaatajate arvuga. Siin on lihtne näide. Oletame, et HEVC-kodeerimisredelile kodeerimine maksab 20,00 dollarit ja säästisite 0,01 dollarit ribalaiuse kulusid vaataja kohta. Kui videot on vaadanud 2000 vaatajat, olete selle kulu tasunud. Kui videot vaatab 2 miljonit vaatajat, säästate ribalaiusega 20 000 dollarit. Seetõttu on suurtel ettevõtetel nagu Netflix, YouTube, Amazon ja Facebook lihtsam uusi koode juurutada.
Sõltumata suurusest, kui uue kodekiga seotud kokkuhoid või uus tulu ületab rakendamise ja muid kulusid, on uue koodeki juurutamine rahaliselt mõttekas. Ilmselt on suurem kokkusurumise efektiivsus võrreldes olemasoleva lahendusega, seda suurem on ribalaiuse kokkuhoid.
Kõike seda arvesse võttes ei ole valdav enamus uutest kodekite juurutamistest ribalaiuse kokkuhoiu või muu edastamise efektiivsuse saavutamiseks. Ainult püramiidide väljaandjate tipud, nagu Netflix, Facebook ja YouTube, on juurutanud VP9, hoolimata sellest, et see on praegu x264-st umbes 35–40% tõhusam. Pigem võtavad kirjastused kasutusele uued koodekid nagu HEVC, kuna see avab turge uutele klientidele.
See viib järgmise küsimuseni.
PRO UUDISKIRIAudio + video + IT. Meie toimetajad on eksperdid audio / video ja IT integreerimisel. Hankige igapäevaseid teadmisi, uudiseid ja professionaalset võrgustike loomist. Telli Pro AV täna.
2. Milliseid uusi turge või platvorme kodek võimaldab?
Kui Adobe lisas 2007. aastal Flashile H.264 taasesituse, oli H.264 ainult umbes 15% tõhusam kui VP6 koodek, mis oli enne H.264 kõige enam kasutatav Flash koodek. Vaatamata nendele kasinatele kokkuhoidudele muutus enamik kirjastajaid kiiresti ja täielikult H.264-le üle? Sest kui VP6 ei mänginud iPodidel, iPhone'idel ega muudel mobiilseadmetel, siis H.264. Kuna H.264 on nii Flashis kui ka mobiilseadmete ülekaalus kodekis, võivad väljaandjad VP6 loobuda ja jõuda ühe koodekiga kahele turule.
Samamoodi on enamik kirjastajaid kasutanud HEVC-d 4K- ja / või suure dünaamilise ulatusega (HDR) videote edastamiseks nutiteleritesse, digiboksidesse ja OTT-seadmetesse. Näiteks teatas encoding.com oma 2022-2023. aasta globaalse meediumivormingu aruandes, milles kajastati nende 2022-2023. aasta tootmist, et „me ootame 2022-2023. aastal väga sisulist mahu kasvu, mille põhjuseks on UHD HDR-sisu, kuna nii HDR-standardid Dolby Vision kui ka HDR + kaardistavad HEVC videoformaadis. " Kahjuks pole encoding.com seda aruannet 2022-2023. aasta tulemuste jaoks värskendanud.
Samamoodi hakkas Apple viimaks oma 4K AppleTV seadmetes toetama kas VP9 või AV1, et nende vaatajad saaksid YouTube'is vaadata 4K videoid. See eeldab, kui oluline on alliansi jaoks avatud meedia müüjate, nagu Facebook, Netflix, YouTube ja Amazon, AV1 kasutuselevõtt.
Lõpptulemus on see, et kui koodek ei võimalda uusi turge, on ribalaiuse kokkuhoid ainus kasu. Nagu öeldud, on mistahes põhjusel väljaspool suurimaid videokirjastajaid vähesed teised leidnud, et need säästud on piisavalt motiveeritud uute koodekite juurutamiseks.
3. Kuidas kulgeb aeg?
Oleme rääkinud tasuvusanalüüsist. Esitan selle küsimuse, kuna aja kodeerimine tähendab otseselt kodeerimise kulu ja mida suurem on kulu, seda raskem on tasuvuse saavutamine.
Näiteks võtab AWS Elemental MediaConvert H.264 kodeerimise eest 0,024 dollarit minutis, HEVC kodeeringu eest 0,048 dollarit minuti eest ja AV1 kodeeringu eest 0,864 dollarit minutis. Õnneks on AV1 kodeerimisajad viimaste kuude jooksul väga oluliselt langenud ja olen kindel, et järgitakse ka elementaarset hinda. Sellegipoolest, kui kodeerimisajad on sama jäätuvad kui varem AV1-d, vajate tasuvuse saavutamiseks vajaliku ribalaiuse kokkuhoiu kogumiseks miljoneid vaateid.
4. Kas seda saab asjakohaste platvormide tarkvaras rakendada?
See küsimus räägib sellest, kui kiiresti koodekit saab teie teenusega seotud platvormidel rakendada. Veel 2007. aastal, kui Adobe lisas H.264 Flashile, oli taasesitus kõigis arvutites ja mobiilseadmetes peaaegu universaalne. Seevastu HEVC-ga oli akusäästlikuks taasesituseks vajalik mobiilseadmete riistvaratugi ning enamiku nutitelerite, digibokside ja OTT-seadmete jaoks oli vaja spetsiaalset HEVC-dekodeerimisriistvara.
Aja jooksul hakkas üha rohkem seadmeid HEVC-d toetama ja nüüd on see praeguse põlvkonna toodetes peaaegu kõikjal ja VP9 on vaid veidi taga. Kuid uued kodekid, mis vajavad tõhusaks taasesituseks riistvara, alustavad nullist.
Rusikareeglina kulub esimeste riistvaratoega tarbeseadmete ilmumiseks umbes kaks aastat. Näiteks valmis AV1 spetsifikatsioon 2022-2023. aasta keskel ja esimesed AV1 toega nutitelerid tarniti 2022-2023. aasta keskel. Ilmselt pole vahet, kui tõhus kodek on käivitamisel; see muutub asjakohaseks alles siis, kui taasesitus on saadaval märkimisväärsel arvul platvormidel, millele te pakute.
Mis viib järgmise küsimuseni.
5. Kas All Media for Open Media toetab kodekit?
Kui riistvaratoe jaoks kulub kaks aastat, võib taasesitusnõuete tagasihoidlikkuse korral brauseris või mobiilses operatsioonisüsteemis taasesitus võtta nädalaid. Alliance for Open Media liikmed Microsoft, Google, Mozilla ja Apple kontrollivad siiski enamikku brausereid ja operatsioonisüsteeme ning nende toetatavaid vorminguid. Seetõttu toetab HEVC tervelt seitse aastat pärast selle käivitamist ainult 16,99% kõigist brauseritest ja mobiilsetest operatsioonisüsteemidest, mida jälgib www.caniuse.com (joonis 2).
Viis aastat hiljem käivitatud AV1 võrreldav arv? 36,56%. Aga VP9, mis käivitati umbes samal ajal kui HEVC? 94,52%.
Kui märkimisväärne arv teie vaatajaid vaatab brauserites ja mobiilseadmetes, muudab platvormi tugi majanduses tohutut muutust. See kehtib eriti seetõttu, et tarkvara tuge on võimalik saavutada nii kiiresti.
Siinkohal tundub ebatõenäoline, et AOM-i liikmed toetaksid ühtegi MPEG-koodekit, olgu see siis HEVC, VVC, EVC või LCEVC. Niisiis, kui kunagi olid esikohal standardipõhised koodekid nagu H.264 ja MPEG-2, on MPEG-koodekid traditsioonilistel arvuti- ja mobiilsideturgudel nüüd selgelt ebasoodsamas olukorras.
6. Kas koodek on MPEG-standard?
Liikuvate piltide ekspertrühm ehk MPEG lõi ja propageeris mitut heli- ja videokodekit, mis aitasid analoogvideost digitaalseks üle minna. Ühel hetkel olid MPEG-standarditel, nagu MPEG-2 ja H.264, palju edukamad teed kui omandatud koodekitel nagu VP9. Tänapäeval on see dünaamika muutunud, nii et kuigi standardimisprotsess pakub teatud tehnoloogiatele usaldusväärsust, ei taga see siiski edu?
Mis on muutunud? Peaaegu kõik. Toona, kui H.264 käivitas 2003. aastal, oli ülekanne kuningas ja voogesitus polnud koera saba, vaid see oli sõrmeküüs. Nüüd on voogesitus selgelt koer ja levitab saba ning ettevõtetel, kes kontrollivad kodekite juurutamist brauserites ja mobiilsetes operatsioonisüsteemides, ning sisufirmadel, nagu Netflix ja YouTube, on uskumatu mõju kodekite juurutamisele.
Kuna räägin pikemalt hetkest, siis MPEG-2 ja H.264 puhul oli selge ja ühtne autoritasupoliitika, mis läks aknast välja HEVC-ga, millel on kolm patendipaki. Kaks kogumit on avaldanud intressimäärad ja aastased ülemmäärad hüppavad H.264 puhul umbes 10 miljonilt dollarilt HEVC puhul üle 60 miljoni dollarile. Teine kogum ei avalda oma hindu ja enam kui seitse aastat pärast HEVC vabastamist pole endiselt öelnud, kas nad võtavad sisu autoritasude eest tasu.
Pidades silmas kodekite juurutamise kaheaastast arendustsüklit, otsustasid paljud riistvaraettevõtted H.264 ja HEVC juurutada enne, kui autoritasupoliitika oli selge. Pärast HEVC-d võivad suured ettevõtted, nagu Apple ja Samsung, edasi lükata tehnoloogia kasutuselevõttu, kuni autoritasu pilt on selgem, mis võib vastuvõtmistsüklile lisada veel 24 kuud.
Lõpuks, videokoodeki vaatenurgast on MPEG kahanenud umbes kümneaastasest tsüklist MPEG-2, H.264 ja HEVC vahel kuni seitsmeaastase tsüklini kolme täiendava videokoodeki jaoks, mis valmivad 2022-2023. aastal. Kindlasti on igaüks neist koodek pakub erinevaid funktsioone, jõudlust ja muid omadusi ning on ebatõenäoline, et kõik saavutaksid sama kaubandusliku kasutuselevõtu.
7. Milline on tehnoloogia omamise ja monetiseerimise mudel?
Enamik koodekeid on mitme osapoole koostöö tulemus. Mõne koodekiga on tulemuseks üks või mitu patendipaki, mis võimaldab ettevõtetel katta oma teadus- ja arendustegevuse investeeringute kulud. Seevastu VP9 töötas välja ainult Google, samal ajal kui AV1 töötas välja All Media for Open Media ettevõtted, kes kõik panustasid oma patendid AOM-ile tasuta.
Kuid see, et ettevõte või organisatsioon väidab, et omab kõiki õigusi tehnoloogiale, ei muuda seda nii. Ehkki Google väidab, et VP9 on avatud lähtekoodiga, nagu ka AV1 jaoks mõeldud avatud meedia liit, on patendipaki haldaja Sisvel käivitanud nii VP9 kui ka AV1 patendipargid, märkides, et need koodekid kasutavad oma kogumites patendiomanike kaetud leiutisi (pange tähele, et autor konsulteerib Sisveliga nende basseinide osas).
Muidugi on nii H.264 kui ka HEVC autoritasu nii kodeerijatele kui dekooderitele ja mõnele sisutüübile, nii et ainuüksi autoritasu olemasolu ei hukku tehnoloogiat. Pigem hoolivad potentsiaalsed litsentsiandjad selle rühma sidususest, nende litsentsimistingimuste selgusest ja nende kiirusest.
8. Kui kindel on honorari struktuur?
2017. aastal lõi koodekiarendaja Divideoni tegevjuht Jonathan Samuelsson joonisel 3 näidatud graafika, millest sai HEVC-ga seotud patentide omanike esindatud düsfunktsionaalsuse plakatilaps. Näete kolme basseini ja mitut täiendavat ettevõtet, mõned väga olulised, mitte üheski basseinis. Pange tähele, et see on Samuelssoni kujundatud originaalne graafika; omandipilt on sellest ajast mõnevõrra muutunud.
On selge, et kui olete potentsiaalne litsentsiandja, eelistaksite ühte kogumit, mis hõlmaks kõiki teadaolevaid tehnoloogia kaasautoreid, mis tegelikult võib juhtuda EVC ja LCEVC puhul. See tähendab, et enamikul suurematel standarditel on rohkem kui üks kogum; mida litsentsiandjad soovivad, on kõigi suuremate toetajate jaoks õigeaegne ja teadaolev struktuur. On märkimisväärne, et kuigi VVC standard valmis 2022-2023. aasta juulis, on ebatõenäoline, et litsentsimistingimused oleksid teada alles 2022-2023. aasta keskpaigani. Kui need näevad välja sellised, nagu näete joonisel 3, ei pruugi VVC seda kunagi maast lahti teha.
9. Kas on olemas sisu autoritasu?
Kui olete voogesituse väljaandja, määravad küsimused 4–8, kui kiiresti riistvara- ja tarkvaraarendajad koodeki vastu võtavad. See kontrollib, kui kiiresti saate hakata kodekit vaatajaile edastama. See küsimus määrab, kui palju teile voogesituse avaldajana selle koodekiga sisu juurutamine maksma läheb.
Jällegi pole sisulised kasutustasud ennekuulmatud ja ei määra kodekit ebaõnnestumiseks; nii HEVC-l kui ka H.264-l on mõned sisulised kasutustasud. Ilmselt tuleb need kulud lisada kasumimudelisse, et teha kindlaks, millal ja kas on uue koodeki kasutuselevõtmine majanduslikult mõttekas.
Vaadates tahapoole ja edasi
Tagantjärele mõeldes on lihtne mõista, miks H.264 nii edukas oli (on): see võimaldas mõõdukat ribalaiuse kokkuhoidu, kuid mängis tänu Flashile kohe arvutites ja pakkus sisenemist uuele turule (mobiil). Litsentsimist kontrollis üks patentide kogum, millel oli enamus seotud patentidest, ja kuigi H.264 mobiilseadmetes taasesitamiseks oli vaja riistvaralist taasesitust, oli riistvaratoe alustuseks peaaegu universaalne ja muutus peagi kõikjal levivaks.
Seevastu HEVC debüteeris väga eraldatud litsentsimisstruktuuriga, mis takistas tehnoloogia kasutuselevõttu. Ehkki HEVC tugi on mobiilseadmetes, nutitelerites ja uusimate OTT-seadmete põlvkondades peaaegu universaalne, vähendab brauseritoe puudumine investeeringute üldist tasuvust, samas kui sisulitsentsitasude puudumine on paljude kirjastajate jaoks tohutu mure. Seetõttu on HEVC-d rakendanud peamiselt kirjastajad, kes levitavad elutuppa 4K- ja HDR-videoid.