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H.265和VP9视频编码要被干掉?解读全新AV1编码标准

鱼米三香
 鱼米三香
发布于 2017/05/28 13:14
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小知识普及:

H.265/HEVC编码全面支持4K与8K的超高清视频压缩编码。目前,HEVC编码标准能够支持4:2:0采样规格的10bit色深4K超高清色彩信号,也能支持4:2:2,甚至4:4:4的采样规格。

VP9是在2013年6月正式定下来的编码标准,实际效率方面与HEVC相接近,与H.264相比优势明显。其实,Google为了让VP9成为下一代的超高清视频编码主流标准,在2013年初就在其应用极为广泛的Chrome浏览器中使用了VP9技术,同时旗下的Youtube网站也全面支持VP9的4K视频编码技术,拥有众多VP9规格4K超高清流媒体节目。

关于AV1编码标准就是下面文内要讨论的

在线视频作为互联网第一大应用已经毋庸置疑,通过网络看直播,看电影综艺,发布小视频正在成为我们每天的生活常态。更高清晰度、更高比特率、更节省网络流量是当下在线视频几个最核心的需求。而支撑和推动这些需求的,是播放器背后看不到的视频编解码与视频传输两大底层支柱性技术。视频传输主要由CDN产业把控,近两年来视频直播的大火带动了CDN供应商之间围绕着传输技术和价格的白热化竞争。而技术门槛更高更复杂的视频编解码主要则由国外软件巨头和标准组织把控。

H.265/HEVC编码

VP9视频编码

HEVC/H.265VP9是当下代表着业内最新最先进的两大视频编码压缩技术体系,都肩负着视频暴增形势下不断推进更高清晰度(4K甚至是8K)同时更节省网络流量的伟大使命。**2015年9月,一个名叫Alliance for Open Media(AOM)的组织成立,宣布不晚于2017年3月发布一个全新的视频编码标准——AV1,目标是替代谷歌VP9以及与HEVC/H.265搏命。**虽然3月已过,并没看到AV1发布的相关新闻,但由Amazon、Cisco、Google、Intel、Microsoft、Mozilla、Netflix7个巨头组成的豪华创世联盟在搞的AV1不得不让我们保持着极高关注。

为什么会冒出来新的编码标准AV1?

HEVC/H.265与VP9的基本信息网络上有大量的材料,二者的质量性能对比国内外也有不少团队发过专业评测文章。本人基于自身了解予以大致总结如下,从中我们就能看出为啥还会冒出来一个AV1:

HEVC/H.265由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和MPEG组织共同发起,专利池由诸多企业和组织共同贡献(中国华为貌似有最多的专利),2013年正式于ISO/IEC和ITU-T同时发布成为国际标准,历经多年发展基本进入了产品化阶段。总体上来说,HEVC/H.265在编码性能和带宽节省率上应该更胜一筹,同样清晰度水平下码率至少能下降40%以上,因此HEVC/H.265未来在企业级市场上的推广普及趋势比较明显。

虽然HEVC/H.265已成为国际标准,但由于其复杂专利结构导致的较高许可费用,创立之初也未充分考虑到网页播放的友好性,更致命的是复杂的算法让解码端异常吃力,这些原因给了谷歌VP9有机可乘的便利。想必最初仅定位于服务于谷歌YouTube自身的编码VPx系列算法,在升级为VP9后由于技术指标优异,加之完全免费开源、主打浏览器即播放(尤其是大量应用转向H5后)、解码复杂度低等相对优势,挤身为与HEVC/H.265相提并论和竞争的地位。

就目前来看,HEVC/H.265与VP9孰优孰劣并没有统一的答案,即便是业内普遍认为HEVC/H.265在技术面上略胜一筹,但标准之争方面技术从来就不是唯一的度量,还得看应用的广泛度也就是国际各大软硬件巨头的站队情况。当然免费也不是,所以我们观止云看到的是当下企业级市场,侧重点基本都以HEVC/H.265为主,很少看到基于VP9的产品面世,除技术原因外可能的理由之一就是业内也不太愿意让这么重要一个国际标准被一个独立的公司(谷歌)所控制。

就这样,自称为下一代编码标准的AV1就找到了出生的理由,又要在技术上能够与HEVC/H.265叫板,又兼具VP9免费开源、浏览器友好性等优势,同时开发维护权在一个叫 Alliance for Open Media(AOM)的非盈利中立标准组织手里,而该组织的创世机构是7大科技巨头,后来Adobe等数十个巨头相继加入。

视频编码格式

AV1到底是个啥?

Alliance for Open Media(AOM)官网上原话,“我们(IT界的领导者们)要致力于打造一个符合公共利益的下一代媒体编码算法、封装格式以及技术体系”。其核心关键词有四:Open(开放)、Fast(快)、Royalty-free(免费)、ULTRA High Definition(超高清)。其目标是(可能翻译不准,将官网原文搬个砖):

Interoperable and open:可互操作和开放,对标H.265较封闭的专利池;

Optimized for the Internet:对于网络最友好性,对标H.265在浏览器、H5上的不适;

Scalable to any modern device at any bandwidth:任何终端设备及任何网络环境,轻量级处处可用,对标H.265对解码端的高压;

Designed with a low computational footprint and optimized for hardware:编码服务器占用的机柜要更少以及对硬件加速的支持,这一点可能透露出了AV1未来可能大规模推行在云端进行基于硬件加速的云编码,H.265这方面貌似不太好办;

Capable of consistent, highest-quality, real-time video delivery:能够保持一致性,最高质量,实时传输,既然用了- est最高级,既要做到最高质量,还能实时的传输,那么就必须将H.265仅拥有的技术优势踩在脚下了;

Flexible for both commercial and non-commercial content, including user-generated content:管你是商业的,非商业的,还是UGC的,通通免费,对标H.265较高的专利费。

目前关于AV1的资料不太多,从仅有的公开资料来看,AV1的代码主要来自于谷歌的VP10,其专注点一是超高清视频的编码压缩上,包括支持更高比特率、更宽的色彩空间、更高的帧率,试图以此去实现直接在浏览器中播放4K ,60帧的视频;二是为WebRTC协议提供一套高可用的编码算法。

另外,从官网的联盟成员列表里面去推敲,也是能得出不少细思极恐的信息:

AOMedia联盟成员列表

  • 谷歌、微软、思科:分别有VPx、WMV/MPEG、Thor等编码算法,这为AV1提供了直接的技术支撑;
  • AMD、Intel、NVIDIA、ARM:PC端和移动端的硬件芯片厂商齐聚,那么AV1还未出生就找全了硬件加速的干爹了;
  • 谷歌、火狐、微软:把控着浏览器95%的市场份额,怪不得AV1有底气说要在浏览器上就实现直接播放。令人悲伤的是,伟大的Apple又缺席了,AV1未来你别牛逼还好,牛逼了我等用Mac /IOS的怎么看视频啊?
  • Adobe:又找到了流媒体传输方面的干爹;
  • 视频内容提供商有谷歌的YouTube、Netflix、亚马逊的Prime、Ateme,又提供OTT盒子,又有世界最大的IPTV运营商,另外还有音视频应用类成员BBC、Polycom等等,你AV1出来了只要被他们几个一用是不是就已经视频业的半壁江山了啊?

这里未来……

未来,AV1和HEVC/H.265之间很可能会是长期并存和竞争的关系,不管AV1在其它方面究竟会表现如何,但免费总是好的,另外还是那句话,视频标准的竞争技术不是唯一的,很有可能竞争的结果是HEVC/H.265就专注于企业级、私有云市场,而AV1将广泛应用于互联网上、公有云上。

AV1和VP9之间,应该不太存在竞争,而是直接替代的方式。因为AV1的核心代码都来自VP10,又都是开源免费,用谁不是用呢,VP9还有什么存在的理由呢?

最保守的预测,大家都相安无事的呆着呗,视音频领域或许早就习惯了碎片化的格局,暴风凭着兼容几百种文件格式的播放器都成为了妖股,产品化公司多兼容一种编码标准又算的了什么呢?

本文转载自:http://www.4k123.com/article-521-1.html

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