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. 您将从开发的角度了解每个编解码器的位置, 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, 这两种基于标准的编解码器主要是为广播市场制定的, 流媒体与前者无关，后者是事后才想到的. 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，流媒体已经超过了传统的广播，并将很快取代它. 尽管标准对流媒体和广播同样重要, 制定标准的过程是不同的. 两家公司, 苹果和微软, 控制合并到各自桌面操作系统中的技术. 两家公司, 苹果和谷歌, 控制在各自移动操作系统中部署的技术. 包括亚马逊在内的一些公司, 苹果, 谷歌, 和roku控制部署在其OTT设备中的技术. 播放来自亚马逊的视频, Hulu, 网飞公司, YouTube是所有客厅设备的必备功能, 所以这些供应商使用的技术必须得到电视机的支持, 奥特设备, 还有机顶盒.

本质上，H.264出生在三垒，几乎没有失败的可能性，并且得分了. 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开始与其他没有MPEG授权的编解码器一起落后. 的消息? 标准化不再保证成功.

此外，额外压缩效率的经济价值正在迅速下降. 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, 使得采用额外编解码器的成本更难收回.

从QoE的角度来看，同样的论点也是正确的. 当到家庭的平均带宽低于3Mbps并且移动设备通过3G连接时, 用HEVC或VP9传输1080p视频的能力，而不是用H传输720p视频.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%的移动和桌面浏览器(根据网站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, 似乎整个网络视频市场在几个月内就过渡到了新的编解码器. 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的Yueshi Shen分享了他的公司希望在2024年之前与AV1一起实现这一目标.

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. 对于取代H的编解码器来说，播放的普遍性将是最重要的因素.264. 在这一点上，无论哪种编解码器取代H.我们将支付版税, 因此，谁拥有最实惠、最合理的版税政策，谁就有可能胜出.

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

对硬件加速HEVC解码的移动支持，于8月8日测量. 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, 而苹果已经在iOS Safari浏览器中提供了HEVC播放功能, 简化所有流媒体生产者的访问, 没有Android浏览器支持HEVC播放(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, 但对于通过浏览器交付的网站来说，HEVC的使用会变得复杂.

图2. 硬件加速HEVC播放支持移动平台

在HEVC使用方面，在 Bitmovin的《百家乐软件app最新版下载》， 456名受访者中有42%表示他们使用HEVC编解码器部署视频, 但这并没有表明以这种格式部署的视频的百分比. 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

在编码方面，HEVC受益于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. 我将在本文的AV1部分中详细讨论英特尔的SVT技术.

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, HEVC Advance用于通过流媒体等非物理媒体传输.

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.有人可能会建议公司聘请一两个MBA来解决这个问题. 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, 也许Velos Media太忙了，没时间澄清自己在内容版税上的地位, 作为专利监督组织 Unified Patents已经对Velos Media超过30%的已知专利提出了挑战. 一个挑战，与5有关.Velos Media已知专利的5%已经通过了最初的障碍. 具体而言，2019年5月16日，美国将正式启动《百家乐软件》.S. 专利商标局的专利审判和上诉委员会发现，统一专利 "有合理的可能性表明它将在不可专利性方面占上风" 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.