2019年8月16日
By 1月时特约编辑
专题文章

HEVC, AV1, VVC:如何理解2019年的编解码器世界

本文讨论了HEVC的现状, AV1, 和通用视频编码(VVC), 基本上是回顾过去12个月的进展. You’ll learn where each codec is from a development st和point, 在哪里播放, 编码需要多长时间, 成本是多少, 以及编码质量比较. 为视角, 然而, 让我们来看看编解码器市场在过去几年中是如何变化的，以及这对编解码器的采用意味着什么.

重要的

有史以来最成功的两种编解码器是MPEG-2和H.264, both st和ards-based codecs primarily formulated for the broadcast market, with streaming irrelevant for the former 和 an afterthought for the latter. 标准对于广播将编码中的众多供应商绑定在一起至关重要, 传输, 解码空间. 尽管每个编解码器都有版税, 版税是合理的, 单一专利池管理良好且透明.

现在, streaming has overtaken traditional broadcast 和 will soon supplant it. Although st和ards are as important for streaming as they are for broadcast, 制定标准的过程是不同的. 两家公司, 苹果和微软, control the technologies incorporated into their respective desktop operating systems. 两家公司, 苹果和谷歌, control the technologies deployed in their respective mobile operating systems. 包括亚马逊在内的一些公司, 苹果, 谷歌, 和 Roku—control the technologies deployed in their 奥特设备. 播放来自亚马逊的视频, Hulu, 网飞公司, 和 YouTube is a must-have feature for all living room devices, so the technologies used by these vendors must be supported by TV sets, 奥特设备, 还有机顶盒.

本质上，H.264 was born on third base, with little realistic chance of failure, 和 scored. 继续这个比喻, HEVC诞生于二垒，但由于一系列自己造成的失误而未能得分. VVC starts at the back of the pack with other codecs that don’t have the MPEG imprimatur. 的消息? 标准化不再保证成功.

Also, the economic value of additional compression efficiency is dropping rapidly. 就在不久之前，内容传输网络每GB收费50美分, 因此，降低视频的数据速率意味着真正的节省. 现在, 批量价格远低于每GB一美分, making the cost of adopting additional codecs harder to recoup.

从QoE的角度来看，同样的论点也是正确的. When b和width to the home averaged under 3Mbps 和 mobile devices connected via 3G, the ability to deliver 1080p video with HEVC or VP9 as opposed to 720p with H.264具有潜在意义. 现在，美国家庭平均带宽超过14Mbps.S.5G即将到来，这再次降低了终端用户对更高效编解码器的好处. So, 即使是压缩效率翻倍也不足以促使大多数生产商采用新的编解码器.

也许这就是为什么编解码器的采用是由进入新市场的能力驱动的, 不是为了减少运营费用，而是为了赚钱, 而不是省钱. VP9的效率比H高30%到40%.264，与86兼容.39% of mobile 和 desktop browsers (according to the site Can I use). 然后，编码.com报道其VP9的生产减少从2016年的11%降至2018年的5%. 尽管78%的苹果移动设备可以播放HEVC、Encoding.据报道，在2018年打包成HTTP直播(HLS)格式的视频中，只有3%是HEVC.

当Adobe整合H.264在2007年导入Flash, it seemed as if the entire web video market transitioned to the new codec within months. 12年后的今天，H.264仍然占编码制作的所有视频的82%.com. So, 而编解码器的研究人员则大声鼓吹小的效率提升, 营销人员对每一个新的兼容平台都叫好, 除了少数几个全球最大的订阅视频点播(SVOD)之外，似乎很少有视频制作商关心这个问题。, 广告支持视频点播(AVOD), 或用户生成内容(UGC)平台.

下一个圣杯将是在足够多的平台上可用的编解码器，以允许出版商编码为单一格式，并最终离开H.264后面. 在流媒体报道的NAB Show采访中， Twitch’s Yueshi Shen shared that his company is hoping to do this with AV1 by 2024.

从这一切我们能得出什么结论呢? 过去支持基于标准的编解码器成功的商业模式不再重要. 大多数流媒体生产商采用编解码器来打开新市场，而不是减少运营成本. That playback ubiquity will be the most important factor for the codec that replaces H.264. At this point, it seems likely that whichever codec replaces H.我们将支付版税, so the one with the most affordable 和 rational royalty policy will likely win.

通过这些镜头，让我们来看看HEVC、AV1和VVC在过去一年左右的时间里是如何进步的.

HEVC

HEVC比特流于1月6日冻结. 25, 2013. 六年后，HEVC在16年参加比赛.“我是否可以使用(图1). 相反，H.264播放96.96%的浏览器，而VP9在86.39%. 如果你必须选择一个数据点来显示灾难性的版税政策的有害结果, 就是这样了.

图1. 截至2019年5月28日，浏览器支持HEVC

Mobile support for hardware-accelerated HEVC decode, as measured on Aug. 2018年11月23日，由ScientiaMobile报道 78%为iOS设备，57%为Android设备 (图2)，并从那时起明显增加. 然而, while 苹果 has made HEVC playback available in the iOS Safari browser, 简化所有流媒体生产者的访问, no Android browser appears to support HEVC playback (图1), 这意味着Android上的HEVC播放将主要通过应用程序进行. 这对于通常通过应用程序部署的顶级OGC和高级内容站点来说是很好的, but complicates HEVC usage for sites that deliver via the browser.

图2. Hardware- accelerated HEVC playback support by mobile platform

在HEVC使用方面，在 Bitmovin的《百家乐软件》， 42% of the 456 respondents said that they deployed video using the HEVC codec, but this doesn’t indicate the percentage of video actually deployed in that format. 在其《百家乐软件app最新版下载》其中详细介绍了其2018年的作品《百家乐软件》的结果.com表示，2018年制作的所有视频中有12%是HEVC, 但提出了一些乐观的预测:“去年, the majority of HEVC usage we reported was in testing 和 development; 然而, 在2018年，我们可以报告说，HEVC已经被推广到许多生产工作流程中，我们预计在UHD HDR内容的推动下，2019年的产量将大幅增长，因为高端HDR标准杜比视场和HDR+都映射到HEVC视频格式.”

如前所述，编码.com还报道称，2018年，HEVC仅占其为HLS传输编码的视频的3%. 所有这些都符合上面的叙述:制作人正在部署HEVC以向新设备提供升级格式, 但不是为了节省带宽或降低运营成本.

编码和转码

On the encoding front, HEVC benefited from the introduction of 英特尔的可扩展视频技术(SVT)-HEVC编解码器, 这极大地加速了运行英特尔至强可扩展处理器和英特尔至强D处理器的系统的基于软件的编码. I’ll talk more about Intel’s SVT technology in the AV1 section of this article.

去年，基于硬件的HEVC转码的可用性也有所增加, 支持实时流的高密度云转码. 在2019年的NAB展上，我们看到了一个基于fpga的解决方案来自NGCodec，以及…… NETINT基于soc的解决方案和 SoftIron.

知识产权

在过去的12个月里，三个HEVC专利池或独立知识产权(IP)所有者的HEVC版税政策几乎没有变化. 最大的阻碍可能与内容版税有关, 哪两个池子(MPEG LA和HEVC Advance)表示他们不会对任何内容收费- MPEG LA, 和 HEVC Advance for delivery via non-physical media like streaming.

在写这篇文章的时候, 6年, 4个月, 和HEVC比特流冻结后4天, Velos Media的网站上仍然写道, “因为这与内容有关, 我们将花时间充分了解生态系统的动态，并确保我们的模型最好地支持HEVC技术的进步和采用.” One might suggest that the company hire an MBA or two to figure this out. 或者，套用鲍勃•迪伦(Bob Dylan)的话说，你可能不需要MBA学位就能知道风向. 正如我在我的博客文章中所报道的那样 “HEVC知识产权所有者正在为版税杀金鹅，” 你所要做的就是参加几个流媒体东会议，听到许多出版商因为内容版税的不确定性而发誓放弃HEVC.

也就是说, perhaps Velos Media has been too busy to clarify its status on content royalties, 作为专利监督组织 Unified Patents has filed challenges on more than 30% of Velos Media’s known patents. 一个挑战，与5有关.5% of Velos Media’s known patents, has already passed the initial hurdle. 具体而言，2019年5月16日，美国将正式启动《百家乐app下载》.S. Patent 和 Trademark Office’s Patent Trial 和 Appeal Board found that Unified Patents “has shown a reasonable likelihood that it will prevail with respect to unpatentability” 下令进行审判.

因为它涉及HEVC知识产权政策和版税, “情况正常”这个短语, 一切都搞砸了(SNAFU). 这是2015年第二个百家乐软件池(HEVC Advance)启动时的情况，也是开放媒体联盟(AOMedia)成立时的情况，也是今天的情况.

AV1

当然，AV1是来自amedia的开源编解码器. 它于2018年推出, 和 the last 12 months have seen improvements in encoding time 和 decoding efficiency. 没有看到编码效率的显著迹象. 当然, the big news was the launch of a pool claiming royalties on AV1 deployment, 我们从这里开始.

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