编解码器之战：AV1、HEVC、VP9和VVC

视频Codec专家Jan Ozer在Streaming Media West上主持了一场开放论坛，邀请百余名观众参与热门Codec的各项优势与短板。本文整理了讨论的主要成果，基本代表了AV1、HEVC、VP9和VVC主流的观点。 一百余个观众分为五组，分别代表H.264，VP9，HEVC，AV1和VVC编解码器。这五个小组分别由Harmonic视频策略副总裁Thierry Fautier（H.264），Facebook Video的Colleen Henry（VP9，代表其本人观点，并代表Facebook），Beamr战略副总裁Tom Vaughan（HEVC）、Bitmovin编解码工程师Christian Feldmann（AV1）和NGCodec首席执行官Oliver Gunasekara（VVC）领导。需要注意的是，组长在某种程度上是随机分配的，并不一定意味着对特定编解码器的提供更强支持。 最初，这些小组将根据图一定义的特征对每个编解码器进行排名。

图1.

我们根据这些特征对编解码器进行了排名。在小组讨论期间，用户们可以分享他们使用不同技术的经验并提出问题。在讨论结束时，每个小组的主持人通过采用编解码器的最强商业案例确定此编解码器的市场。

图3.

编解码器记分卡 图3展示了该活动的记分卡，虽然有少数的意料之外，但很多类别都是从主持人或参会者那里获得新信息。 例如，就第一个类别编码性能来说（实际上应该称为编码时间，而不是性能），一位来自YouTube的编码工程师说，曾经AV1的编码时间是VP9的16倍，几周之前有报告显示其编码时间相比1000x+有明显的下降。尽管AV1仍然在此标准中排名最后，但这也是对编码时间提升的真实的证明。 在解码性能方面，一位参会者报告说，一家大型社交媒体公司已经使用该公司iOS和Android应用程序中包含的解码器，将AV1流发送给移动端观众并进行高效播放。我也分享了我的发现，Chrome和Firefox在单CPU HP ZBook笔记本电脑上播放1080p视频，占用了15％到20％的CPU资源。至少从编码时间和解码性能的角度来看，这些讨论缓和了关于配置AV1的两个初始矛盾。 然而，下一个类别提出了有关AV1压缩效率的重大问题，Fautier透露说，对Harmonic赞助的编解码器评估发现，AV1与HEVC有相似的压缩效率，这与BBC和编码供应商ATEME的调查结果类似。 关于HEVC和AV1的比较效率进行了大量的动画讨论，你可以看到图2中的阵容之间的差异，其中HEVC远远领先于VP9，以及图3中的结论。尽管该团队善意地确定了同等质量，大多数（但不是全部）第三方分析 评估表示HEVC在这方面表现更好。虽然该组中有一些人认为AV1优于HEVC和VP9，尽管这项技术至少还需要两年时间完成，但他们也同意它落后于VVC。 IP框架涉及许可结构，其中像VP9和AV1这样的开源免版税编解码器具有明显的优势。 虽然一些观众认为AV1可能会遇到IP索赔的挑战，但这些担忧被开放媒体联盟建立的知识产权防御基金以及成员公司的庞大规模和技术精湛所抵消。该组织中的大多数人似乎同意，实施VP9的公司几乎没有任何与知识产权相关的诉讼或质疑的风险。 虽然HEVC许可结构受到广泛批评，但少数观众认为批评过于夸张。一位参会者评论说HEVC与杜比音频等其他技术的版税率相当。许多人一致认为，尽管HEVC许可模式对于像浏览器这样的免费分发软件具有挑战性，但它适用于硬件设备，其成本可以传递给最终买家。 记分卡上接下来的内容是解码器的安装基础，H.264因其几乎无处不在地播放而轻松获胜。接下来是VP9，除Safari之外的所有主流浏览器都播放，大多数主要平台包括连接电视，机顶盒和OTT设备（如Roku 4）的份额越来越大。虽然VP9不能在iOS或Apple TV设备上本地播放，但可以通过应用程序提供基于软件的播放。当你有一个像YouTube或Netflix这样的必备应用时，这种方法很有效，但对于那些普及程度较低的小公司的应用而言，它可能并不适用。 虽然有一些第三方尝试在AppleTV设备上部署VP9解码器，但据报道4K AppleTV只能以1080P或更低的分辨率显示YouTube，这可能意味着若没有VP9的播放这就可能是一个非常好的分布式Apple TV应用程序。 尽管如此，可用于VP9的平台远远超过可用于HEVC的平台，后者在Chrome和Firefox中缺乏播放支持，但在可以在Android和iOS设备上播放，也可在几乎所有STB上、联网电视和当前型号的OTT设备如Roku 4，以及大多数当前Windows计算机和所有Mac上的本机浏览器上播放。正如一位参会者指出的那样，几乎所有的HEVC播放都是通过硬件完成的，这比基于软件的播放更加节省CPU /电池电量，并且能不断的提供高品质体验。 虽然AV1在某些平台上支持最新版本的Firefox和Chrome，但AV1几乎不怎么出现，因此不享受基于硬件的播放。如上所述，一家著名的社交媒体公司已经将AV1流发送给移动用户，以便通过其iOS或Android应用程序进行播放。如果AV1可达到承诺的20％到30％的编码效率，那么你会期望许多类似的大型公司也能这样做。显然，由于它尚未以任何形式发布，VVC排名最后。 最后一个特征是生态系统的采用，它测量了可用硬件和软件编码/解码实现的范围，包括贡献、实时编码以及对非流媒体应用的支持，如安全性，低延迟和军事。在这个方面，H264仍然占主导地位，由于解码选项的范围VP9排名第二。然而，大多数小组成员期望，现有的HEVC直播编码器和相机编码器等多种设备上非流媒体应用程序可以从H.264迁移到HEVC，同时这些设备完全不支持VP9。AV1和VVC都排在最后，因为这两种技术都没有硬件选项。 展望未来，H.264倡导者预测，虽然H.264将在流媒体市场中失去份额，但在需要在合理比特率下高质量、低延迟视频、合理的解码要求以及费用合理的非流媒体市场上仍有增长空间。HEVC倡导者认为，HEVC的使用在分配到OTT和连接的电视设备方面占主导地位，HEVC通过HLS分发到Apple台式机，移动设备和AppleTV 4K。 VP9似乎注定要用于OTT和UGC市场的大批量长尾内容，AV1在短期到中期都取得了成功。VVC太遥远了无法预测。 总结 对我来说，与AV1相关的最重要的收获是，这似乎比六周前更接近部署。编码效率仍然存在疑问，但随着实际部署的发生，我们将在未来几个月内了解更多信息。同样有趣的是，除了联网电视和类似市场之外，HEVC注定要接替H264作为各种非流媒体市场的首选编码解码器，如相机编码器，在安全性、贡献性等方面也有更好的性能，在这些方面VP9不太可能发挥作用。 有关VVC的一个重要问题是，IP所有者是否能够以具有竞争力的价格共同提供全包特许权使用费套餐。虽然MC-IF提供了一些希望，但它显然无权决定这一结果。 文 / Jan Ozer 译 / 咪宝 转载自LiveVideoStack公众号