Hoy en día me concentro en la codificación de video versátil (VVC) y su potencial para el éxito comercial. Para obtener antecedentes adicionales, eche un vistazo a mi artículo, Cómo predecir el éxito de un códec: identifiqué nueve preguntas que revelan los factores críticos que determinarán en gran medida si un códec logrará el éxito comercial y cuándo lo hará.
Con eso en mente, aplicaré esas preguntas a Versatile Video Coding (VVC), un códec basado en estándares que se finalizó en julio. Le sugiero que al menos escanee el artículo sobre el éxito del códec antes de leer este.
Una de las cuestiones que no considero es la innovación técnica desplegada en el nuevo códec. Entonces, si desea obtener más información sobre los fundamentos técnicos de VVC, consulte este artículo. Entraré directamente en las preguntas.
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1. ¿Cuál es la eficiencia comparativa del códec?
Obviamente, la eficiencia comparativa del códec determina cuánto ancho de banda puede ofrecer el códec, uno de los beneficios clave. En comparación con HEVC, el comunicado de prensa de ITU-T promete que "VVC necesitará solo la mitad de la velocidad de bits de su predecesor 'Codificación de video de alta eficiencia' para lograr el mismo nivel de calidad de video para contenido de video de alta resolución". Qualcomm es un poco menos optimista, afirmando que “VVC… ofrece una reducción del 40% en el tamaño del archivo en comparación con el estándar anterior, HEVC, mientras mantiene el mismo nivel de calidad de video.
El documento técnico más reciente sobre el tema es Comparación de VVC, HEVC y AV1 mediante evaluaciones objetivas y subjetivas. La Tabla III, que se muestra a continuación, presenta dos de los casos de prueba más relevantes considerados por los investigadores, video UHD y HD, y compara AV1 y VVC (llamados VTM en la tabla) con HEVC usando dos métricas objetivas, PSNR y VMAF.
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La línea Promedio en la parte inferior cuenta la historia. Leyendo de izquierda a derecha, usando PSNR como métrica, AV1 produjo la misma calidad que HEVC con una reducción de la tasa de datos del 7.3%, mientras que VVC (nuevamente, VTM) entregó la misma calidad con una reducción en la tasa de datos del 28.5%. Al escanear todos los resultados de VTM, promedian un poco menos del 30% en comparación con HEVC.
Estos hallazgos no refutan los resultados de ITU-T o Qualcomm, ya que los códecs generalmente mejoran su rendimiento con el tiempo. Aún así, el beneficio comprobado hoy parece más cercano al 30% que al 50%, lo cual es significativo pero no innovador.
Como observo en el artículo de las Nueve Preguntas, “la gran mayoría de las implementaciones de nuevos códecs no son para cosechar ahorros de ancho de banda u otras eficiencias de entrega. Los únicos editores de punta de la pirámide como Netflix, Facebook y YouTube han implementado VP9, a pesar de que actualmente es entre un 35 y un 40% más eficiente que x264. Más bien, los editores suelen adoptar nuevos códecs como HEVC porque abre mercados para nuevos clientes ".
Esta es una gran introducción a la pregunta 2.
2. ¿Qué nuevos mercados o plataformas habilita el códec?
Mirando hacia atrás, H.264 fue implementado muy rápidamente por los editores de transmisión porque permitía la entrega a dispositivos móviles, lo que el códec anterior, VP6, no lo hacía. Del mismo modo, la mayoría de los editores que implementan HEVC lo hacen para enviar videos 4K SDR / HDR a SmartTV, un mercado al que no podrían atender de manera asequible con H.264.
Como discutiremos en un momento, VVC está al menos 2-3 años fuera de implementaciones significativas. Quizás en ese momento 8K o VR serán mercados nuevos y atractivos, aunque generalmente se reconoce que sin un alto rango dinámico, el video 4K es difícil de distinguir de HD en la mayoría de las configuraciones. En el mejor de los casos, en este punto, simplemente no sabemos si VVC habilitará nuevos mercados o no.
3. ¿Cómo es la codificación del tiempo?
El tiempo de codificación se traduce directamente en el costo de codificación; cuanto más cuesta codificar con un códec, más difícil es alcanzar el punto de equilibrio del ahorro de ancho de banda, en particular con los costos de distribución (en costos por GB) que caen continuamente.
El documento técnico comparó los tiempos de codificación de VVC (nuevamente, VTM) y AV1 con HEVC normalizado a 1.0 (HM en la tabla) y produjo los resultados que se muestran en la Tabla 2. Aquí, puede ver que VVC tarda entre 7 y 9 veces más en codificar que HEVC. Si ejecuta su propia granja de codificación, esto significa que VVC será 7-9 veces más costoso de codificar que HEVC. Si utiliza un proveedor de servicios, espere un aumento de precio similar.
Debo señalar que las observaciones del libro blanco sobre AV1 se basaron en AV1 versión 1.0, y en mayo de 2022-2023 AOM lanzó AV1 versión 2.0. Si bien las mejoras de calidad fueron mínimas, AV1 es un codificador mucho más rápido en este momento. Por lo tanto, si bien las observaciones de calidad relacionadas con AV1 del libro blanco probablemente todavía estén en el punto, las observaciones relacionadas con el rendimiento probablemente estén desactualizadas.
En ese sentido, también debe esperar que la codificación VVC se vuelva más eficiente con el tiempo y no permanezca en 7-9x HEVC.
4. ¿Se puede implementar VVC en software en plataformas relevantes?
Probablemente no. Como todos sabemos personalmente, la duración de la batería es la clave cuando se trata del uso móvil. Desde una perspectiva de complejidad de decodificación, VVC es entre 1 y 2 veces más complejo que HEVC según este estudio, y requiere el 167% del tiempo de decodificación de HEVC en este informe.
Por lo tanto, aunque VVC se puede reproducir en computadoras (más sobre esto en la próxima sesión) sin soporte de hardware, probablemente no se implementará en dispositivos móviles hasta que la decodificación de hardware esté disponible. La regla general para el soporte de hardware es un año después de que se finalice el códec para que los productos a nivel de chip estén disponibles, y otro año para que los productos de usuario final basados en esos chips lleguen al mercado.
Eso significa Otoño de 2022 para soporte móvil en hardware, en el mejor de los casos. Lo mismo ocurre con los SmartTV y los dispositivos OTT / STB, que tampoco tendrán soporte de hardware hasta entonces.
5. ¿La Alliance for Open Media (AOM) es compatible con el códec?
Probablemente no. Los miembros de Alliance for Open Media son desarrolladores de software, fabricantes de chips y dispositivos, empresas de contenido y proveedores de servicios que juntos desarrollaron y lanzaron el códec AV1. Dado que Google y Mozilla son miembros, sus respectivos navegadores, Chrome y Firefox, han admitido durante mucho tiempo AV1, pero ninguno es compatible con el códec HEVC incluso en plataformas donde el sistema operativo ya es compatible con el códec.
Este es un punto sutil pero importante; Google y Mozilla probablemente podrían admitir HEVC en sistemas con soporte HEVC de hardware existente sin incurrir en regalías, ya que así es como Mozilla admite H.264 en algunas plataformas (consulte aquí para obtener más detalles). Los sistemas compatibles con HEVC incluyen todos los dispositivos Mac y Apple nuevos, muchas computadoras Windows nuevas y la mayoría de los dispositivos Android nuevos. Sin embargo, no puedes jugar HEVC en Chrome, Firefox o Edge, Microsoft también es miembro de AOM, porque ninguna de estas compañías ha agregado soporte para este hardware.
Es difícil imaginar que cualquier desarrollador de navegadores AOM extenderá el soporte a VVC. Entonces, aunque VVC probablemente podría reproducirse sin soporte de hardware en computadoras y portátiles (donde la duración de la batería no es un problema tan grande), la falta de soporte dentro de Chrome y Firefox complicará la reproducción en estos dispositivos y desalentará la adopción.
6. ¿Es el códec un estándar MPEG?
Sí, y esto generalmente es bueno. Pero después de la debacle de las regalías que desalentó el soporte de HEVC, no es una garantía del éxito del códec como lo fue para H.264 y MPEG-2.
7. ¿Cuál es el modelo de monetización y propiedad de la tecnología?
Cuanto más limpio sea el modelo de monetización y propiedad de la tecnología, más fácil será determinar el costo final de la licencia. VVC es un verdadero códec MPEG desarrollado por docenas, si no cientos, de colaboradores, y sus esfuerzos de desarrollo se monetizarán mediante licencias.
Como leerá en la siguiente sección, esto significa que puede pasar un tiempo antes de que conozcamos la estructura de regalías de VVC.
8. ¿Qué tan establecida está la estructura de regalías?
En este punto, es completamente desconocido. Comprenda que antes del lanzamiento del códec HEVC, muchas empresas se comprometieron a admitir nuevos códecs de hardware antes de que se conocieran los costos de regalías porque asumían que los costos serían razonables. Eso cambió con HEVC, que sigue siendo un desastre. Por lo tanto, se espera que los fabricantes más grandes como Apple y Samsung se resistan a admitir un nuevo códec hasta que la estructura de regalías sea clara.
En 2022-2023, un grupo de la industria llamado Media Coding Industry Forum (MC-IF) se formó para ayudar a los propietarios de VVC IP a formular una regalía más cohesiva y a un precio razonable para VVC. En julio de 2022-2023, el MC-IF lanzó esfuerzos formales de "fomento de patentes" para ayudar a formar un único grupo de patentes para VVC. Sin embargo, uno de los tres administradores de grupos de patentes HEVC, HEVC Advance, anunció recientemente su propio programa de licencias VVC propuesto, que fue visto como un intento de ataque preventivo por al menos otro administrador del grupo.
En el mejor de los casos, el proceso de fomento de patentes llevaría a la selección de un administrador (o administradores) del grupo de patentes a finales de 2022-2023, pero no hay garantías. Entonces, en este punto, se desconoce la estructura de regalías y las perspectivas de un solo grupo están en duda.
9. ¿Hay derechos de autor sobre el contenido?
Ídem. No lo sabemos en este momento.
¿Qué significa todo esto? En el mejor de los casos, dado el ciclo de hardware de 2 años entre el momento en que se finaliza un códec y cuando aparece en los productos de consumo, será el 2022 hasta que los dispositivos con decodificación VVC lleguen al mercado, y eso será monótono. La base instalada tardará mucho más en alcanzar una masa crítica relevante. Y esta adopción puede retrasarse hasta que se establezca la imagen de las regalías, lo que probablemente no sucederá hasta mediados de 2022-2023.
Si usted es un productor de transmisión y está preocupado por perder el barco en VVC, presente esa inquietud en el archivo "Preocuparse en 2022".