Heute konzentriere ich mich eng auf Versatile Video Coding (VVC) und dessen Potenzial für den kommerziellen Erfolg. Weitere Hintergrundinformationen finden Sie in meinem Artikel Wie man den Erfolg eines Codecs vorhersagt. Ich habe neun Fragen identifiziert, die die kritischen Faktoren aufzeigen, die maßgeblich bestimmen, ob und wann ein Codec kommerziellen Erfolg erzielt.
In diesem Sinne werde ich diese Fragen auf Versatile Video Coding (VVC) anwenden, einen standardbasierten Codec, der im Juli fertiggestellt wurde. Ich schlage vor, dass Sie mindestens den Codec-Erfolgsartikel scannen, bevor Sie diesen lesen.
Eine der Fragen, die ich nicht berücksichtige, ist die technische Innovation, die im neuen Codec eingesetzt wird. Wenn Sie mehr über die technischen Grundlagen von VVC erfahren möchten, lesen Sie diesen Artikel. Ich werde gleich auf die Fragen eingehen.
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1. Wie ist die vergleichende Effizienz des Codecs?
Offensichtlich bestimmt die vergleichende Effizienz des Codecs, wie viel Bandbreite der Codec einsparen kann, einer der Hauptvorteile. Im Vergleich zu HEVC verspricht die ITU-T-Pressemitteilung, dass "VVC nur die Hälfte der Bitrate seines Vorgängers 'High Efficiency Video Coding' benötigt, um die gleiche Videoqualität für hochauflösende Videoinhalte zu erreichen." Qualcomm ist etwas weniger optimistisch und erklärt: „VVC… bietet eine 40% ige Reduzierung der Dateigröße im Vergleich zum vorherigen Standard, HEVC, bei gleichbleibender Videoqualität.
Das neueste Whitepaper zu diesem Thema ist der Vergleich von VVC, HEVC und AV1 mithilfe objektiver und subjektiver Bewertungen. Die unten gezeigte Tabelle III zeigt zwei der relevantesten Testfälle, die von den Forschern in Betracht gezogen wurden, UHD- und HD-Video, und vergleicht AV1 und VVC (in der Tabelle als VTM bezeichnet) mit HEVC unter Verwendung von zwei objektiven Metriken, PSNR und VMAF.
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Die durchschnittliche Zeile unten erzählt die Geschichte. Beim Lesen von links nach rechts unter Verwendung von PSNR als Metrik ergab AV1 die gleiche Qualität wie HEVC mit einer Datenratenreduzierung von 7,3%, während VVC (wiederum VTM) die gleiche Qualität bei einer Datenratenreduzierung von 28,5% lieferte. Beim Scannen aller VTM-Ergebnisse liegen sie im Vergleich zu HEVC im Durchschnitt bei etwas weniger als 30%.
Diese Ergebnisse widerlegen die ITU-T- oder Qualcomm-Ergebnisse nicht, da Codecs im Allgemeinen ihre Leistung im Laufe der Zeit verbessern. Dennoch scheint der nachgewiesene Nutzen heute näher bei 30% als bei 50% zu liegen, was signifikant, aber nicht bahnbrechend ist.
Wie ich im Artikel mit den neun Fragen feststelle, „besteht die überwiegende Mehrheit der neuen Codec-Bereitstellungen nicht darin, Bandbreiteneinsparungen oder andere Bereitstellungseffizienzen zu erzielen. Nur ein Tipp der Pyramiden-Publisher wie Netflix, Facebook und YouTube hat VP9 bereitgestellt, obwohl es derzeit etwa 35-40% effizienter als x264 ist. Vielmehr verwenden Verlage normalerweise neue Codecs wie HEVC, weil dies Märkte für neue Kunden öffnet. “
Dies ist ein guter Einstieg in Frage 2.
2. Welche neuen Märkte oder Plattformen ermöglicht der Codec?
Rückblickend wurde H.264 von Streaming-Publishern sehr schnell bereitgestellt, da es die Bereitstellung auf Mobilgeräten ermöglichte, was der vorherige Codec VP6 nicht tat. In ähnlicher Weise senden die meisten Publisher, die HEVC bereitstellen, 4K SDR / HDR-Videos an SmartTVs, einen Markt, den sie mit H.264 nicht erschwinglich bedienen können.
Wie wir gleich besprechen werden, ist VVC mindestens 2-3 Jahre von sinnvollen Bereitstellungen entfernt. Vielleicht sind 8K oder VR zu diesem Zeitpunkt neue und überzeugende Märkte, obwohl allgemein anerkannt ist, dass 4K-Videos ohne hohen Dynamikbereich in den meisten Konfigurationen nur schwer von HD zu unterscheiden sind. Im besten Fall wissen wir derzeit noch nicht, ob VVC neue Märkte ermöglichen wird oder nicht.
3. Wie ist die Codierungszeit?
Die Codierungszeit führt direkt zu den Codierungskosten. Je mehr es kostet, mit einem Codec zu codieren, desto schwieriger ist es, die Gewinnschwelle durch Bandbreiteneinsparungen zu erreichen, insbesondere wenn die Vertriebskosten (in Kosten pro GB) kontinuierlich sinken.
Das Whitepaper verglich die VVC- (wieder VTM) und AV1-Codierungszeiten mit HEVC, normalisiert auf 1,0 (HM in der Tabelle), und ergab die in Tabelle 2 gezeigten Ergebnisse. Hier sehen Sie, dass die Codierung von VVC zwischen 7 und 9 Mal länger dauert als HEVC. Wenn Sie eine eigene Codierungsfarm betreiben, bedeutet dies, dass die Codierung von VVC 7-9-mal teurer ist als die von HEVC. Wenn Sie einen Dienstanbieter verwenden, erwarten Sie eine ähnliche Preiserhöhung.
Ich möchte darauf hinweisen, dass die Beobachtungen des White Papers zu AV1 auf AV1 Version 1.0 basierten und AOM im Mai 2022-2023 AV1 Version 2.0 veröffentlichte. Während die Qualitätsverbesserungen minimal waren, ist AV1 zu diesem Zeitpunkt ein viel schnellerer Encoder. Während die AV1-bezogenen Qualitätsbeobachtungen des White Papers wahrscheinlich immer noch zutreffend sind, sind die leistungsbezogenen Beobachtungen wahrscheinlich veraltet.
In diesem Sinne sollten Sie auch erwarten, dass die VVC-Codierung mit der Zeit effizienter wird und nicht bei 7-9x HEVC bleibt.
4. Kann VVC in Software auf relevanten Plattformen implementiert werden?
Wahrscheinlich nicht. Wie wir alle persönlich wissen, ist die Akkulaufzeit bei der mobilen Nutzung von entscheidender Bedeutung. Aus Sicht der Decodierungskomplexität ist VVC laut dieser Studie zwischen 1-2x komplexer als HEVC und erfordert 167% der Decodierungszeit von HEVC in diesem Bericht.
Während VVC möglicherweise ohne Hardwareunterstützung auf Computern abgespielt werden kann (mehr dazu in der nächsten Sitzung), wird es wahrscheinlich erst dann auf Mobilgeräten bereitgestellt, wenn die Hardware-Dekodierung verfügbar ist. Die Faustregel für die Hardwareunterstützung lautet ein Jahr nach Fertigstellung des Codecs für Produkte auf Chipebene und ein weiteres Jahr für Endbenutzerprodukte, die auf diesen Chips basieren, um auf den Markt zu kommen.
Das bedeutet Herbst 2022 für den mobilen Support in Hardware, im besten Fall. Das Gleiche gilt für SmartTVs und OTT / STB-Geräte, die bis dahin ebenfalls keine Hardware-Unterstützung haben.
5. Unterstützt die Alliance for Open Media (AOM) den Codec?
Wahrscheinlich nicht. Mitglieder der Alliance for Open Media sind Softwareentwickler, Chip- und Gerätehersteller, Content-Unternehmen und Dienstleister, die gemeinsam den AV1-Codec entwickelt und eingeführt haben. Da Google und Mozilla beide Mitglieder sind, unterstützen ihre jeweiligen Browser Chrome und Firefox seit langem AV1, aber auch nicht den HEVC-Codec, selbst auf Plattformen, auf denen das Betriebssystem den Codec bereits unterstützt.
Dies ist ein subtiler, aber wichtiger Punkt. Google und Mozilla könnten HEVC wahrscheinlich auf Systemen mit vorhandener Hardware-HEVC-Unterstützung unterstützen, ohne dass eine Lizenzgebühr anfällt, da Mozilla auf einigen Plattformen H.264 unterstützt (weitere Informationen finden Sie hier). Zu den Systemen mit HEVC-Unterstützung gehören alle neuen Macs und Apple-Geräte, viele neue Windows-Computer und die meisten neuen Android-Geräte. Sie können HEVC jedoch nicht in Chrome, Firefox oder Edge spielen - Microsoft ist auch AOM-Mitglied -, da keines dieser Unternehmen Unterstützung für diese Hardware hinzugefügt hat.
Es ist schwer vorstellbar, dass ein AOM-Browser-Entwickler die Unterstützung auf VVC ausweiten wird. Auch wenn VVC wahrscheinlich ohne Hardware-Unterstützung auf Computern und Notebooks abgespielt werden könnte (wo die Akkulaufzeit kein so großes Problem darstellt), wird die mangelnde Unterstützung in Chrome und Firefox die Wiedergabe auf diesen Geräten erschweren und die Akzeptanz behindern.
6. Ist der Codec ein MPEG-Standard?
Ja, und das ist im Allgemeinen eine gute Sache. Nach dem Lizenzgebühren-Debakel, das die HEVC-Unterstützung entmutigte, ist dies jedoch kaum die Garantie für den Erfolg des Codecs wie bei H.264 und MPEG-2.
7. Was ist das Technologieeigentums- und Monetarisierungsmodell?
Je sauberer das Technologieeigentums- und Monetarisierungsmodell ist, desto einfacher ist es, die endgültigen Lizenzkosten zu ermitteln. VVC ist ein echter MPEG-Codec, der von Dutzenden, wenn nicht Hunderten von Mitwirkenden entwickelt wurde. Ihre Entwicklungsbemühungen werden durch Lizenzierung monetarisiert.
Wie Sie im nächsten Abschnitt lesen werden, kann es eine Weile dauern, bis wir die VVC-Lizenzgebührenstruktur kennen.
8. Wie festgelegt ist die Lizenzgebührenstruktur?
Zu diesem Zeitpunkt ist es völlig unbekannt. Verstehen Sie, dass sich viele Unternehmen vor der Einführung des HEVC-Codecs dazu verpflichtet haben, neue Hardware-Codecs zu unterstützen, bevor die Lizenzgebühren bekannt waren, weil sie davon ausgegangen sind, dass die Kosten angemessen sind. Das hat sich mit HEVC geändert, was immer noch ein Chaos ist. Es wird daher erwartet, dass größere Hersteller wie Apple und Samsung sich der Unterstützung eines neuen Codecs widersetzen, bis die Lizenzgebührenstruktur klar ist.
Im Jahr 2022-2023 wurde eine Branchengruppe namens Media Coding Industry Forum (MC-IF) gegründet, um VVC-IP-Eigentümern dabei zu helfen, eine kohärentere und kostengünstigere Lizenzgebühr für VVC zu formulieren. Im Juli 2022-2023 startete die MC-IF formelle Bemühungen zur „Patentförderung“, um zur Bildung eines einzigen Patentpools für VVC beizutragen. Einer der drei HEVC-Patentpooladministratoren, HEVC Advance, kündigte kürzlich sein eigenes vorgeschlagenes VVC-Lizenzprogramm an, das von mindestens einem anderen Pooladministrator als versuchter Präventivschlag angesehen wurde.
Im besten Fall würde das Patentförderungsverfahren bis Ende 2022-2023 zur Auswahl eines Patentpooladministrators (oder von Administratoren) führen, es gibt jedoch keine Garantien. Zu diesem Zeitpunkt ist die Lizenzgebührenstruktur unbekannt und die Aussichten für einen einzelnen Pool sind zweifelhaft.
9. Gibt es eine Lizenzgebühr für Inhalte?
Das Gleiche gilt. Wir wissen es derzeit noch nicht.
Was bedeutet das alles? Angesichts des zweijährigen Hardware-Zyklus zwischen der Fertigstellung eines Codecs und dem Erscheinen in Konsumgütern wird es im besten Fall 2022 sein, bis Geräte mit VVC-Decodierung auf den Markt kommen, und das sind Dribs und Drabs. Es dauert viel länger, bis die installierte Basis eine relevante kritische Masse erreicht. Und diese Annahme kann sich verzögern, bis das Bild der Lizenzgebühren festgelegt ist, was wahrscheinlich erst Mitte 2022-2023 geschehen wird.
Wenn Sie ein Streaming-Produzent sind, der befürchtet, das Boot auf VVC zu verpassen, tragen Sie dieses Problem in die Datei "Sorgen um 2022" ein.
