編解碼器之戰：AV一、HEVC、VP9和VVC

視頻Codec專家Jan Ozer在Streaming Media West上主持了一場開放論壇，邀請百餘名觀衆參與熱門Codec的各項優點與短板。本文整理了討論的主要成果，基本表明了AV一、HEVC、VP9和VVC主流的觀點。 一百餘個觀衆分爲五組，分別表明H.264，VP9，HEVC，AV1和VVC編解碼器。這五個小組分別由Harmonic視頻策略副總裁Thierry Fautier（H.264），Facebook Video的Colleen Henry（VP9，表明其本人觀點，並表明Facebook），Beamr戰略副總裁Tom Vaughan（HEVC）、Bitmovin編解碼工程師Christian Feldmann（AV1）和NGCodec首席執行官Oliver Gunasekara（VVC）領導。須要注意的是，組長在某種程度上是隨機分配的，並不必定意味着對特定編解碼器的提供更強支持。 最初，這些小組將根據圖必定義的特徵對每一個編解碼器進行排名。

圖1.

咱們根據這些特徵對編解碼器進行了排名。在小組討論期間，用戶們能夠分享他們使用不一樣技術的經驗並提出問題。在討論結束時，每一個小組的主持人經過採用編解碼器的最強商業案例肯定此編解碼器的市場。

圖3.

編解碼器記分卡 圖3展現了該活動的記分卡，雖然有少數的意料以外，但不少類別都是從主持人或參會者那裏得到新信息。 例如，就第一個類別編碼性能來講（實際上應該稱爲編碼時間，而不是性能），一位來自YouTube的編碼工程師說，曾經AV1的編碼時間是VP9的16倍，幾周以前有報告顯示其編碼時間相比1000x+有明顯的降低。儘管AV1仍然在此標準中排名最後，但這也是對編碼時間提高的真實的證實。 在解碼性能方面，一位參會者報告說，一家大型社交媒體公司已經使用該公司iOS和Android應用程序中包含的解碼器，將AV1流發送給移動端觀衆並進行高效播放。我也分享了個人發現，Chrome和Firefox在單CPU HP ZBook筆記本電腦上播放1080p視頻，佔用了15％到20％的CPU資源。至少從編碼時間和解碼性能的角度來看，這些討論緩和了關於配置AV1的兩個初始矛盾。 然而，下一個類別提出了有關AV1壓縮效率的重大問題，Fautier透露說，對Harmonic贊助的編解碼器評估發現，AV1與HEVC有類似的壓縮效率，這與BBC和編碼供應商ATEME的調查結果相似。 關於HEVC和AV1的比較效率進行了大量的動畫討論，你能夠看到圖2中的陣容之間的差別，其中HEVC遠遠領先於VP9，以及圖3中的結論。儘管該團隊善意地肯定了同等質量，大多數（但不是所有）第三方分析 評估表示HEVC在這方面表現更好。雖然該組中有一些人認爲AV1優於HEVC和VP9，儘管這項技術至少還須要兩年時間完成，但他們也贊成它落後於VVC。 IP框架涉及許可結構，其中像VP9和AV1這樣的開源免版稅編解碼器具備明顯的優點。 雖然一些觀衆認爲AV1可能會遇到IP索賠的挑戰，但這些擔心被開放媒體聯盟創建的知識產權防護基金以及成員公司的龐大規模和技術精湛所抵消。該組織中的大多數人彷佛贊成，實施VP9的公司幾乎沒有任何與知識產權相關的訴訟或質疑的風險。 雖然HEVC許可結構受到普遍批評，但少數觀衆認爲批評過於誇張。一位參會者評論說HEVC與杜比音頻等其餘技術的版稅率至關。許多人一致認爲，儘管HEVC許可模式對於像瀏覽器這樣的免費分發軟件具備挑戰性，但它適用於硬件設備，其成本能夠傳遞給最終買家。 記分卡上接下來的內容是解碼器的安裝基礎，H.264因其幾乎無處不在地播放而輕鬆獲勝。接下來是VP9，除Safari以外的全部主流瀏覽器都播放，大多數主要平臺包括鏈接電視，機頂盒和OTT設備（如Roku 4）的份額愈來愈大。雖然VP9不能在iOS或Apple TV設備上本地播放，但能夠經過應用程序提供基於軟件的播放。當你有一個像YouTube或Netflix這樣的必備應用時，這種方法頗有效，但對於那些普及程度較低的小公司的應用而言，它可能並不適用。 雖然有一些第三方嘗試在AppleTV設備上部署VP9解碼器，但據報道4K AppleTV只能以1080P或更低的分辨率顯示YouTube，這可能意味着若沒有VP9的播放這就多是一個很是好的分佈式Apple TV應用程序。 儘管如此，可用於VP9的平臺遠遠超過可用於HEVC的平臺，後者在Chrome和Firefox中缺少播放支持，但在能夠在Android和iOS設備上播放，也可在幾乎全部STB上、聯網電視和當前型號的OTT設備如Roku 4，以及大多數當前Windows計算機和全部Mac上的本機瀏覽器上播放。正如一位參會者指出的那樣，幾乎全部的HEVC播放都是經過硬件完成的，這比基於軟件的播放更加節省CPU /電池電量，而且能不斷的提供高品質體驗。 雖然AV1在某些平臺上支持最新版本的Firefox和Chrome，但AV1幾乎不怎麼出現，所以不享受基於硬件的播放。如上所述，一家著名的社交媒體公司已經將AV1流發送給移動用戶，以便經過其iOS或Android應用程序進行播放。若是AV1可達到承諾的20％到30％的編碼效率，那麼你會指望許多相似的大型公司也能這樣作。顯然，因爲它還沒有以任何形式發佈，VVC排名最後。 最後一個特徵是生態系統的採用，它測量了可用硬件和軟件編碼/解碼實現的範圍，包括貢獻、實時編碼以及對非流媒體應用的支持，如安全性，低延遲和軍事。在這個方面，H264仍然占主導地位，因爲解碼選項的範圍VP9排名第二。然而，大多數小組成員指望，現有的HEVC直播編碼器和相機編碼器等多種設備上非流媒體應用程序能夠從H.264遷移到HEVC，同時這些設備徹底不支持VP9。AV1和VVC都排在最後，由於這兩種技術都沒有硬件選項。 展望將來，H.264倡導者預測，雖然H.264將在流媒體市場中失去份額，但在須要在合理比特率下高質量、低延遲視頻、合理的解碼要求以及費用合理的非流媒體市場上仍有增加空間。HEVC倡導者認爲，HEVC的使用在分配到OTT和鏈接的電視設備方面占主導地位，HEVC經過HLS分發到Apple臺式機，移動設備和AppleTV 4K。 VP9彷佛註定要用於OTT和UGC市場的大批量長尾內容，AV1在短時間到中期都取得了成功。VVC太遙遠了沒法預測。 總結 對我來講，與AV1相關的最重要的收穫是，這彷佛比六週前更接近部署。編碼效率仍然存在疑問，但隨着實際部署的發生，咱們將在將來幾個月內瞭解更多信息。一樣有趣的是，除了聯網電視和相似市場以外，HEVC註定要接替H264做爲各類非流媒體市場的首選編碼解碼器，如相機編碼器，在安全性、貢獻性等方面也有更好的性能，在這些方面VP9不太可能發揮做用。 有關VVC的一個重要問題是，IP全部者是否可以以具備競爭力的價格共同提供全包特許權使用費套餐。雖然MC-IF提供了一些但願，但它顯然無權決定這一結果。 文 / Jan Ozer 譯 / 咪寶 轉載自LiveVideoStack公衆號