Kodeku ainava mainās, līdz 2022-2023. gada beigām nāk seši jauni kodeki. 2022-2023. gada sākumā lielākā daļa straumēšanas video producentu kodēti tikai ar H.264 kodeku, kas debitēja 2003. gadā. Daži lielāki izdevēji, piemēram, Netflix, Amazon, YouTube un Facebook arī izvietoja H.264 standartos balstītu pēcteci HEVC kodeku un / vai Google VP9 kodeku. Ražotāju kaisīšana eksperimentēja ar Alliance for Open Media AV1 kodeku. Papildus šiem četriem esošajiem kodekiem 2022-2023. gadā MPEG uzsāks trīs jaunus kodekus - daudzpusīgu video kodēšanu (VVC), būtisku video kodēšanu (EVC) un zemas sarežģītības uzlabošanas video kodēšanu (LCEVC).
Tā kā līdz 2022-2023. gada beigām jāapsver seši jauni kodeki, ir vērts pārskatīt faktorus, kas veicina kodeka veiksmīgu pieņemšanu. Šajā rakstā es pārskatīšu šos faktorus, izmantojot H.264 un HEVC, un izveidošu analīzes ietvaru, kuru izmantošu turpmākajos rakstos, lai ierobežotu AV1 un trīs jauno MPEG kodeku iespējamos panākumus.
Ņemiet vērā, ka es galvenokārt rakstīšu no izdevēja viedokļa; nevis no atskaņotāja vai kodētāja pārdevēja viedokļa.
- Izpratne par zemas kavēšanās straumēšanas risinājumiem
- Labākās PTZ kameras, uztveršanas un straumēšanas ierīces
1. Kāda ir kodeka salīdzinošā efektivitāte?
Kodeka vissvarīgākā loma ir samazināt straumes lielumu, kas nepieciešams, lai videoklips tiktu piegādāts mūsu skatītājiem. Daudzos gadījumos efektivitāti mēra salīdzinājumā ar H.264. To redzat 1. attēlā no Maskavas Valsts universitātes (MSU) 2015. gada HEVC salīdzināšanas ziņojuma. Paskaidrojot, MSU vienmēr parāda datus, izmantojot x264, vienu no vairākiem H.264 kodekiem, 100% kvalitātē. Tad katram otrajam kodekam tas parāda datu pārraides ātruma samazinājumu vai pieaugumu procentos, kas nepieciešams, lai iegūtu tādu pašu kvalitāti kā x264.
Piemēram, diagrammā x265 kodeks var nodrošināt tādu pašu kvalitāti kā x264 ar 74% bitu pārraides ātrumu vai aptuveni 26% ietaupījumu. VP9 kodeks nav tik tālu atpalicis, sasniedzot 77% vai ietaupot aptuveni 23%, salīdzinot ar x264.
Šis ietaupījums ir viens no galvenajiem monetārajiem ieguvumiem, ko nodrošina jaunākie kodeki. X265 ieviešana 2015. gadā būtu samazinājusi joslas platuma izmaksas par vienādas kvalitātes video piegādi HEVC spējīgiem spēlētājiem par 26%. VP9 būtu samazinājis joslas platuma izmaksas par 23%.
Domājiet par kodeku pielāgošanu kā rentabilitātes analīzi. Ir divi ieplūdes avoti; ietaupījumi piegādei esošajiem klientiem, kurus tikko sedzām, un papildu ieņēmumi klientiem jaunos tirgos, kurus es aplūkošu nākamajā sadaļā. Ar kodeku ieviešanu ir saistītas vairākas izmaksas. Pārskatāmā nākotnē jūs piegādājat H.264 kodētu video, tāpēc jauno kodeku kodēšanas un uzglabāšanas izmaksas ir papildinošas. Jums arī būs jāatjaunina atskaņotājs un jāveic daži testēšanas un kvalitātes kontroles pasākumi.
Joslas platuma ietaupījums acīmredzami ir saistīts ar katra videoklipa skatītāju skaitu. Šeit ir vienkāršs piemērs. Pieņemsim, ka kodēšana HEVC kodēšanas kāpnēs maksā 20,00 USD un ka jūs ietaupījāt 0,01 USD joslas platuma izmaksās vienam skatītājam. Kad videoklipu noskatās 2000 skatītāju, jūs esat kompensējis šīs izmaksas. Ja videoklipu noskatās 2 miljoni skatītāju, jūs ietaupījāt 20 000 USD joslas platuma izmaksas. Tāpēc lieliem uzņēmumiem, piemēram, Netflix, YouTube, Amazon un Facebook, ir vieglāk izvietot jaunus kodus.
Neatkarīgi no lieluma, ja ietaupījumi vai jaunie ieņēmumi, kas saistīti ar jauno kodeku, pārsniedz ieviešanas un citas izmaksas, ir finansiāli lietderīgi izvietot jaunu kodeku. Acīmredzot, jo lielāka saspiešanas efektivitāte salīdzinājumā ar esošo risinājumu, jo lielāks ir joslas platuma ietaupījums.
Ņemot to visu vērā, lielākā daļa jauno kodeku izvietojumu nav paredzēti, lai samazinātu joslas platuma ietaupījumus vai citu piegādes efektivitāti. Tikai piramīdas izdevēju, piemēram, Netflix, Facebook un YouTube, gals ir izvietojis VP9, neskatoties uz to, ka tas pašlaik ir par aptuveni 35–40% efektīvāks nekā x264. Drīzāk izdevēji parasti pieņem jaunus kodekus, piemēram, HEVC, jo tas atver tirgus jauniem klientiem.
Tas noved pie nākamā jautājuma.
PRO JAUNZIŅAAudio + Video + IT. Mūsu redaktori ir eksperti audio / video un IT integrēšanā. Saņemiet ikdienas ieskatus, jaunumus un profesionālus tīklus. Abonējiet Pro AV šodien.
2. Kādus jaunus tirgus vai platformas ļauj kodeks?
Kad Adobe 2007. gadā Flash pievienoja H.264 atskaņošanu, H.264 bija tikai par aptuveni 15% efektīvāks nekā VP6 kodeks, kas bija visplašāk izmantotais Flash kodeks pirms H.264. Neskatoties uz šiem niecīgajiem ietaupījumiem, kāpēc lielākā daļa izdevēju ātri un pilnībā pārgāja uz H.264? Tā kā, kamēr VP6 netika atskaņots iPod, iPhone vai citās mobilajās ierīcēs, H.264 to darīja. Ar H.264 gan Flash, gan mobilo ierīču dominējošajā kodekā izdevēji varētu atteikties no VP6 un sasniegt divus tirgus ar vienu kodeku, kas ir pilnīgi neuztraucams.
Tāpat lielākā daļa izdevēju ir izvietojuši HEVC, lai 4K un / vai augsta dinamiskā diapazona (HDR) video piegādātu viedajiem televizoriem, televizora pierīcēm un OTT ierīcēm. Piemēram, savā 2022-2023. gada globālā multivides formāta ziņojumā, kurā ziņots par viņu 2022-2023. gada produkciju, encoding.com ziņoja, ka “mēs sagaidām ļoti būtisku apjoma pieaugumu 2022-2023. gadā, ko veic UHD HDR saturs, jo gan augstākās klases HDR standarti Dolby Vision, gan HDR + kartē HEVC video formātā. ” Diemžēl encoding.com nav atjauninājis šo pārskatu par 2022-2023. gada rezultātiem.
Līdzīgi beidzot Apple savās 4K AppleTV ierīcēs sāka atbalstīt vai nu VP9, vai AV1, lai viņu skatītāji varētu skatīties 4K videoklipus vietnē YouTube. Tas nosaka, cik svarīga būs AVS atvērto mediju piegādātāju, piemēram, Facebook, Netflix, YouTube un Amazon, pieņemšana AV1.
Secinājums ir tāds, ka, ja kodeks neļauj izveidot jaunus tirgus, joslas platuma ietaupījums ir vienīgais ieguvums. Kā teikts, kāda iemesla dēļ ārpus lielākajiem video izdevējiem daži citi ir atraduši šos ietaupījumus pietiekamu motivāciju jaunu kodeku izvietošanai.
3. Kā notiek laika kodēšana?
Mēs esam runājuši par rentabilitātes analīzi. Es uzdodu šo jautājumu, jo laika kodēšana tieši nozīmē kodēšanas izmaksas un jo augstākas izmaksas, jo grūtāk ir sasniegt starpību.
Piemēram, AWS Elemental MediaConvert iekasē 0,024 USD minūtē par H.264 kodējumu, 0,048 USD minūtē par HEVC kodējumu un 0,864 USD minūtē par AV1 kodējumu. Par laimi, pēdējos mēnešos AV1 kodēšanas laiki ir ļoti ievērojami samazinājušies, un es esmu pārliecināts, ka sekos Elemental cenas. Tomēr, ja kodēšanas laiki ir tikpat ledaini kā agrāk AV1, jums ir nepieciešami miljoniem skatu, lai uzkrātu joslas platuma ietaupījumus, kas nepieciešami, lai sasniegtu starpību.
4. Vai to var ieviest programmatūrā attiecīgajās platformās?
Šis jautājums runā par to, cik ātri kodeku var ieviest platformās, kas saistītas ar jūsu pakalpojumu. Vēl 2007. gadā, kad Adobe pievienoja H.264 Flash, atskaņošana bija gandrīz universāla visos datoros un mobilajās ierīcēs. Turpretī ar HEVC, lai atskaņotu ar akumulatoru, bija nepieciešams aparatūras atbalsts mobilajās ierīcēs, un lielākajai daļai viedo televizoru, televizora pierīču un OTT ierīču bija nepieciešama īpaša HEVC dekodēšanas aparatūra.
Laika gaitā arvien vairāk ierīču sāka atbalstīt HEVC, un tagad tas ir gandrīz visur pašreizējās paaudzes produktos, ar VP9 tikai nedaudz atpaliekot. Bet jaunie kodeki, kuriem efektīvai atskaņošanai nepieciešama aparatūra, sākas no nulles.
Pēc īkšķa noteikuma ir nepieciešami apmēram divi gadi, līdz parādās pirmās patērētāja ierīces ar aparatūras atbalstu. Piemēram, AV1 specifikācija tika pabeigta 2022-2023. gada vidū, un pirmie viedie televizori ar AV1 atbalstu tika piegādāti 2022-2023. gada vidū. Acīmredzot nav svarīgi, cik iedarbīgs ir kodeks, kad tas tiek palaists; tas kļūst aktuāls tikai tad, kad atskaņošana ir pieejama ievērojamā skaitā platformu, uz kurām jūs piegādājat.
Kas noved pie nākamā jautājuma.
5. Vai Alliance for Open Media atbalsta kodeku?
Lai gan aparatūras atbalstam nepieciešami divi gadi, ja atskaņošanas prasības ir nelielas, atskaņošana pārlūkprogrammā vai mobilajā operētājsistēmā var ilgt vairākas nedēļas. Tomēr Alliance for Open Media biedri Microsoft, Google, Mozilla un Apple kontrolē lielāko daļu pārlūkprogrammu un operētājsistēmu un to atbalstītos formātus. Tāpēc veselus septiņus gadus pēc tā palaišanas HEVC atbalsta tikai 16,99% no visām pārlūkprogrammām un mobilajām operētājsistēmām, kuras izseko www.caniuse.com (2. attēls).
AV1, kas tika palaists pēc pieciem gadiem, salīdzināmais skaitlis? 36,56%. Kā ir ar VP9, kas tika palaists aptuveni vienlaikus ar HEVC? 94,52%.
Ja ievērojams skaits jūsu skatītāju skatās pārlūkprogrammās un mobilajās ierīcēs, platformas atbalsts ievērojami ietekmē ekonomiku. Tas jo īpaši attiecas uz to, ka programmatūras atbalstu var panākt tik ātri.
Šobrīd šķiet maz ticams, ka AOM dalībnieki atbalstīs jebkuru MPEG kodeku, neatkarīgi no tā, vai tas ir HEVC, VVC, EVC vai LCEVC. Tātad, ja kādreiz pārsvars bija uz standartiem balstītiem kodekiem, piemēram, H.264 un MPEG-2, tagad tradicionālajos datoru un mobilajos tirgos MPEG kodekiem ir izteikts trūkums.
6. Vai kodeks ir MPEG standarts?
Kustīgo attēlu ekspertu grupa jeb MPEG izveidoja un reklamēja vairākus audio un video kodekus, kas palīdzēja analogo video pāriet uz digitālo. Vienā brīdī MPEG standartiem, piemēram, MPEG-2 un H.264, bija daudz skaidrāki panākumu ceļi nekā patentētiem kodekiem, piemēram, VP9. Mūsdienās šī dinamika ir mainījusies, tāpēc, lai gan standartizācijas process nodrošina uzticamību noteiktām tehnoloģijām, tas tomēr nav veiksmes garantija?
Kas ir mainījies? Gandrīz viss. Toreiz, kad H.264 tika palaists 2003. gadā, raidījums bija karalis, un straumēšana nebija suņa aste, tas bija nagu. Tagad straumēšana nepārprotami ir suns un pārraida asti, un uzņēmumiem, kas kontrolē kodeku ieviešanu pārlūkprogrammās un mobilajās OS, kā arī tādiem satura uzņēmumiem kā Netflix un YouTube, ir neticama ietekme uz kodeku izvietošanu.
Kā es runāšu vairāk par laiku, ar MPEG-2 un H.264 bija skaidra un vienota autoratlīdzības politika, kas izgāja pa logu ar HEVC, kurai ir trīs patentu kopas. Divos no kopfondiem ir publicētas likmes, un gada ierobežojumi lec no aptuveni 10 miljoniem USD par H.264 līdz vairāk nekā 60 miljoniem USD par HEVC. Otrs fonds nepublicē likmes, un vairāk nekā septiņus gadus pēc HEVC izlaišanas joprojām nav paziņojis, vai viņi iekasēs maksu par autoratlīdzību par saturu.
Ņemot vērā kodeku izvietošanas divu gadu attīstības ciklu, daudzi aparatūras uzņēmumi nolēma izvietot H.264 un HEVC, pirms autoratlīdzības politika bija skaidra. Pēc HEVC lielie uzņēmumi, piemēram, Apple un Samsung, var aizkavēt tehnoloģiju ieviešanu, līdz autoratlīdzības attēls būs skaidrāks, kas varētu adopcijas ciklam pievienot vēl 24 mēnešus.
Visbeidzot, no video kodeku viedokļa, MPEG ir samazinājies no apmēram desmit gadu cikla starp MPEG-2, H.264 un HEVC līdz septiņu gadu ciklam trīs papildu video kodekiem, kas jāpabeidz 2022-2023. gadā. Protams, katrs no tiem Kodeks piedāvā atšķirīgu funkciju klāstu, veiktspēju un citas īpašības, un maz ticams, ka visi sasniegs to pašu komerciālo pieņemšanu.
7. Kāds ir tehnoloģiju īpašumtiesību un monetizācijas modelis?
Lielākā daļa kodeku ir vairāku pušu sadarbības rezultāts. Izmantojot dažus kodekus, tas rada vienu vai vairākus patentu kopumus, lai uzņēmumi varētu atgūt ieguldījumus pētniecībā un attīstībā. Turpretī VP9 izstrādāja tikai Google, savukārt AV1 izstrādāja Alliance for Open Media uzņēmumi, kas visi bez atlīdzības iesniedza savus patentus AOM.
Tomēr tikai tāpēc, ka uzņēmums vai organizācija apgalvo, ka viņiem pieder visas tiesības uz tehnoloģiju, tas to nepadara. Lai gan Google apgalvo, ka VP9 ir atvērta pirmkoda, tāpat kā Open Media for AV1 alianse, patentu kopas administrators Sisvel ir uzsācis patentu kopas gan VP9, gan AV1, norādot, ka šajos kodekos savos baseinos tiek izmantoti izgudrojumi, uz kuriem attiecas patentu īpašnieki (ņemiet vērā, ka autors konsultējas ar Sisvel par šiem baseiniem).
Protams, gan H.264, gan HEVC ir autoratlīdzība gan kodētājiem, gan dekoderiem un dažiem satura veidiem, tāpēc tikai autoratlīdzības esamība nenozīmē tehnoloģiju. Drīzāk potenciālajiem licenču devējiem rūp šīs grupas saliedētība, viņu licencēšanas noteikumu skaidrība un tas, cik ātri tie ir pieejami.
8. Cik noteikta ir autoratlīdzības struktūra?
2017. gadā kodeku izstrādātāja Divideon izpilddirektors Džonatans Samuelsons izveidoja 3. attēlā parādīto grafiku, kas kļuva par plakāta bērnu disfunkcionalitātei, ko pārstāv ar HEVC saistītu patentu īpašnieki. Jūs redzat trīs baseinus un vairākus papildu uzņēmumus, no kuriem daži ir ļoti nozīmīgi, un nevienā baseinā nav. Ņemiet vērā, ka šī ir oriģinālā grafika, kuru izstrādājis Samuelssons; kopš tā laika īpašumtiesību attēls ir nedaudz mainījies.
Skaidrs, ka, ja esat potenciālais licences devējs, dodiet priekšroku vienotam kopumam, kurā būtu iekļauti visi zināmie tehnoloģiju līdzstrādnieki, kas faktiski varētu notikt EVC un LCEVC. Tas nozīmē, ka lielākajai daļai galveno standartu ir vairāk nekā viens kopums; licenču devēji vēlas savlaicīgu un zināmu struktūru visiem galvenajiem ieguldītājiem. Zīmīgi, ka, lai arī VVC standarts tika pabeigts 2022-2023. gada jūlijā, maz ticams, ka licencēšanas noteikumi būs zināmi līdz 2022-2023. gada vidum. Ja tie izskatās kaut kas līdzīgs tam, ko redzat 3. attēlā, VVC to nekad nevar novirzīt no zemes.
9. Vai pastāv satura honorārs?
Ja esat straumēšanas izdevējs, 4. – 8. Jautājums nosaka, cik ātri kodeku varētu pieņemt aparatūras un programmatūras izstrādātāji, kas kontrolē, cik ātri varat sākt izmantot kodeku, lai to nogādātu skatītājiem. Šis jautājums nosaka, cik daudz jums kā straumēšanas izdevējam izmaksās satura izvietošana ar šo kodeku.
Atkal satura autoratlīdzība nav nekas nedzirdēts un nepieļauj kodeku izgāšanos; gan HEVC, gan H.264 ir daži honorāri par saturu. Acīmredzot šīs izmaksas ir jāiekļauj rentabilitātes modelī, lai noteiktu, kad un vai ir ekonomiski lietderīgi izvietot jauno kodeku.
Skatoties atpakaļ un uz priekšu
Atskatoties uz priekšu, ir viegli saprast, kāpēc H.264 bija (ir) tik veiksmīgs: tas piedāvāja nelielus joslas platuma ietaupījumus, bet, pateicoties Flash, uzreiz spēlēja datoros, un piedāvāja iekļūt jaunā tirgū (mobilajā). Licencēšanu kontrolēja viens patentu kopums, kuram pieder lielākā daļa saistīto patentu, un, lai arī H.264 atskaņošanai mobilajās ierīcēs bija nepieciešama aparatūras atskaņošana, sākumam aparatūras atbalsts bija gandrīz universāls un drīz vien kļuva visuresošs.
Turpretī HEVC debitēja ar ļoti sašķeltu licencēšanas struktūru, kas atturēja no tehnoloģiju ieviešanas. Lai gan HEVC atbalsts ir gandrīz universāls mobilajās ierīcēs, viedtelevizoros un jaunākajās OTT ierīču paaudzēs, pārlūkprogrammas atbalsta trūkums samazina kopējo ieguldījumu atdevi, savukārt skaidrības trūkums par satura honorāriem rada milzīgas bažas daudziem izdevējiem. Rezultātā HEVC galvenokārt ir ieviesuši izdevēji, izdalot viesistabā 4K un HDR video.