2015年3月19日
By Jan Ozer 特约编辑
专题文章

视频编解码器现状2015

视频压缩是所有视频流的关键推动者, 今天，我们正处于编解码器的十字路口，这是我们从未经历过的. Though H.264仍然是大多数数字视频传输和传输的首选编解码器, 尤其是流媒体, 我们已经看到了HEVC和VP9的首次部署, 听到咄咄逼人的言论(“技术性能优于H.Xiph和Mozilla关于开源超高清(UHD)编解码器Daala. RealNetworks在CES 2015上展示了其RMHD编解码器，具有“hevc般的图像质量”. 同时, 我们听说比特率优化器可以为H节省类似hevc的带宽.264.

所以开始问问题是合适的, 你能从H中提高多少效率.264? 什么时候?.265/HEVC变得至关重要? VP9在编解码器市场中的地位如何? Daala或RMHD会成为HEVC或VP9的有意义的替代品吗? 但让我们先回顾一下过去.

Perspective

最后一次大地震编解码器移位发生在8月15日. 20、2007年，何时 Adobe 结合H.264回放到Flash中，使H.264播放免费为所有启用flash的电脑和笔记本电脑. 在那些移动前, pre-OTT天, 这意味着几乎所有流媒体视频的目标消费者中至少有97%可以在升级后立即使用新的编解码器. 这一天标志着从VP6到H的清晰过渡.264.

要是世界还是这么简单就好了. Today, 所有前瞻性的编解码器策略都必须考虑不可升级的移动和OTT设备的安装基础, 再加上Flash即将被HTML5的媒体源扩展(Media Source Extensions, MSE)取代。. 所以，除非你计划将视频完全部署到具有超高清(UHD)功能的设备上, 不可能完全脱离H.264到UHD编解码器，至少在2015年不会.

而从VP6到H.264相对简单，从H.264到任何超高清编解码器都不会. 如果你能看看任何百家乐软件app最新版下载2014年的节日愿望清单, 它可能包括实现UHD编解码器所承诺的比特率节省的能力，同时继续实际使用H.264. 有趣的是, 这正是一群兜售比特率优化器技术的相对较新的供应商所承诺的好处.

H能有多低.264 Go?

2014年，一些公司开始提供声称可以降低H.在对视觉质量影响最小的情况下，对264和其他编解码器的影响高达50%. These technologies don’t replace the codec; they make it work more efficiently. 一种说法是 Faroudja企业网站上说得最好:“本公司不进行压缩编码或解码. 该公司设计的知识产权将与现有的压缩格式结合使用.”

在这方面, 所有的技术都提供了自己的压缩增强特殊酱, 尽管它们在编码工作流程中的不同点上运行. Faroudja的技术应用于前压缩和后压缩，并利用了许多“先进的视频处理技术”来“提高感知的视频图像质量”,“同时在没有任何图像质量下降的情况下，将带宽减少35 - 50%”.“这项技术似乎是针对广播和类似市场的, 短期内，它可能不会影响流媒体市场.

另一种技术, EuclidIQ’s EuclidVision, 与标准编码器集成以“增强编码器内的预测层”,“改善时间预测。,，提高压缩效率. EuclidIQ doesn’t target streaming publishers directly; it seeks to convince encoding vendors to integrate their technology directly into the encoding tools. 而欧几里得q的H.264技术似乎还没有上市, 据报道，该公司的MPEG-2技术“比标准的MPEG-2编码提供了10 - 30%的视频压缩增益”,”

指状组合型采用了一些有趣的方法. The first, 称为知觉预处理, 过滤掉人眼在特定观看条件下无法看到的部分视觉内容.据报道，这“提供了相同的感知质量，同时降低了比特率”，4K视频最多可降低45 - 60%，1080i和720p最多可降低25%.

另一个技巧, 用户自适应视频流, 对播放流进行编码和更改以考虑用户行为, 比如观看者和屏幕之间的距离, 环境光照水平, 显示像素强度. This way, 当查看者将设备放在桌子上时，流可能会发生变化(由加速度计测量)。, 或者当观看环境明显变亮或变暗时(由相机测量). 这些技术被认为可以优化观看体验，并为所有观众提供最有效的流媒体, 降低带宽成本. 该功能包括编码和解码组件，必须通过SDK集成到流媒体播放器中.

你不能把我的MP4文件变小吗?

有几家公司提供减少现有MP4和其他文件带宽的技术. 例如, Beamr视频是一个基于linux的优化器，“模仿人类视觉系统的感知品质” ... to ... 删除冗余，在此过程中不创建任何可视化工件.根据该公司的网站, 这项技术可以将蓝光光盘的比特率降低50 - 75%, 40% - 50%为下载服务(iTunes和亚马逊), 流媒体服务(Hulu)占20%至40%, YouTube, Netflix).

Similarly, Cinova Crunch是一种在视频流中“消除视觉冗余信息”的技术. 更具体地说, Crunch使用专有的“视觉灵敏度指数”来分析每个宏块，以确定在不降低质量的情况下可以丢弃多少信息(Figure 1).

Cinova

这两种技术解决的首要问题是，每个视频都是不同的，压缩效率或多或少. 如果您正在使用不同的源剪辑并应用一组预设, 对某些人来说，你的编码速度可能太高了, 这很浪费, 对其他人来说，这个比率太低了, 这会降低质量. Ideally, 您可以对每个片段进行单独实验，以找到最佳比特率, 但那将非常耗时. 为了使这个过程自动化, 这两种技术都使用专有算法来确定最佳质量/数据速率点并适当调整数据速率.

这些技术的效果如何? 目前还没有比较的第三方评论，所以很难判断. 都是新生的, 所以很少有案例研究, 尽管Beamr确实主持了一个名为“使用媒体优化来提高流媒体性能”的小组讨论流媒体西部其中包括来自华纳兄弟、M-Go、索尼影业和雅虎的高管! Flickr.

所有这些技术看起来都很有前途, 但是每一种都有自己的集成和使用挑战. 在测试这项技术之前，您应该问的问题包括它如何集成到您现有的编码工作流程和播放环境中, 这个过程需要多长时间, 它生成了什么类型的文件, 它是否同时支持直播和视频点播, and, of course, 成本是多少.

这些技术是否能够在保持超高清的同时节省超高清的比特率.264的质量和兼容性尚不清楚. 然而，有一点是明确的，那就是所有通往超高清的道路都是昂贵的，而且可能具有破坏性. 任何渴望通过UHD编解码器节省带宽和其他好处的公司都应该考虑将这些优化技术作为向HEVC或VP9过渡的探索的一部分.

Beyond H.264 to UHD

超高清领域的两个主要竞争者是HEVC和VP9. 考虑到质量, 编码时间, 以及Windows和Mac电脑的CPU播放要求, 这两个人比异卵双胞胎更亲近.

VP9最大的区别是免版税和开源, 而HEVC的版税为0美元.每件20美元，每年最高2500万美元. 另一方面, HEVC是多家公司的共同努力，是一个真正的标准, 而VP9本质上是一项专利技术. 当然，它是开源的，但唯一知道它走向何方的公司是谷歌.

这些因素和其他因素将决定每种编解码器如何在三个主要流媒体市场取得成功:手机, 智能电视/奥特, 还有电脑和笔记本. 让我们从移动端开始.

Mobile

显然有两个主要的移动平台:iOS和Android. 两家公司都已在一定程度上宣布支持HEVC. 具体地说, Apple iPhone 6的FaceTime使用HEVC吗, 但没有其他视频功能, 虽然一般用途的HEVC录制和播放可以在任何时候启用. 使用Android 5.0(棒棒糖), 谷歌增加了Ittiam Systems授权的HEVC播放器软件，可以播放流媒体和下载内容, 并在操作系统中打开了钩子，以支持大多数移动芯片组即将出现的HEVC硬件加速.

关于VP9, it’s hell-freezes-over unlikely that Apple will ever support Google’s codec; it never supported VP8 and is famously in the MPEG-LA HEVC patent group. 奇怪的是，虽然Android从版本4开始就支持VP9播放.4、格式未列在 Android支持的媒体格式. 同样地，当棒棒糖的规格提到“支持HEVC的最先进的视频技术”，VP9也无处可寻. 底线是Android目前支持VP9, 但似乎不认为这值得提及.

当然，这描述了两个移动平台上基于浏览器的原生播放的现状. 如果你正在为任一移动操作系统开发应用，你可以使用任一编解码器. 某些开发人员为两种操作系统的两种编解码器提供sdk, 尽管Android能够访问HEVC硬件加速是一个非常显著的优势.