Google Bebas Royalti untuk HEVC: Pandangan pada AV1 dan Masa Depan Codec Video

Hampir 5 tahun yang lalu Google pertama kali merilis VP9, ​​codec video royalti gratis yang bertujuan menggantikan H.264 sebagai codec utama untuk streaming online dan konsumsi media. Walaupun VP9 tidak sepenuhnya berhasil dalam tugas itu, VP9 telah meletakkan dasar bagi codec generasi Google berikutnya, AOMedia Video 1 (AV1), yang terlihat sangat menjanjikan.

Ketika VP9 pertama kali dirilis, ada keraguan substansial tentang bagaimana itu akan terjadi terhadap codec HEVC mendatang, yang didukung oleh kelompok yang sama yang mengarah ke popularitas H.264 atas TrueMotion VP3 On2, Theora Xiph, Theora Xiph, VC-1 Microsoft, dan banyak lainnya. . Namun, inilah kita 5 tahun kemudian, dan VP9 telah menguasai dunia. Sementara HEVC telah gagal menemukan dukungan perangkat lunak, dengan Edge menjadi satu-satunya browser internet utama yang mendukungnya (dan bahkan kemudian, hanya pada prosesor tertentu), VP9 sekarang dimasukkan ke dalam setiap browser web modern kecuali untuk Safari, dan sifat bebas royaltinya telah menjadi faktor kunci dalam menciptakan situasi itu.

Untuk mengirimkan produk dengan dukungan HEVC, Anda perlu memperoleh lisensi dari setidaknya empat kumpulan paten (MPEG LA, HEVC Advance, Technicolor, dan Velos Media) serta banyak perusahaan lain, yang banyak di antaranya tidak menawarkan persyaratan lisensi standar. (Alih-alih mengharuskan Anda untuk menegosiasikan persyaratan), yang berpotensi dapat menelan biaya ratusan juta dolar (dan itu setelah pemotongan drastis baru-baru ini untuk biaya royalti HEVC). Sementara royalti yang curam itu sudah bermasalah untuk produk-produk seperti Google Chrome, Opera, Netflix, Video Amazon, Cisco WebEx Connect, Skype, dan lainnya, mereka sepenuhnya mengecualikan HEVC sebagai opsi untuk proyek-proyek seperti Mozilla Firefox, keduanya pada tingkat ekonomi (Firefox cukup tidak mampu membuang ratusan juta dolar untuk royalti dan ratusan jam kerja untuk menegosiasikan semua perjanjian lisensi yang diperlukan), pada tingkat praktis (Firefox perlu bebas royalti untuk dikirim dalam banyak proyek FOSS), dan pada ideologi level (Mozilla percaya pada web yang bebas dan terbuka, dan itu tidak mungkin jika Anda mempromosikan standar yang dibebani paten).

Masalah-masalah itu mencegah Firefox (dan Chromium) bahkan tidak termasuk pemutaran asli H.264 pada banyak platform sampai beberapa tahun yang lalu (dengan itu masih membutuhkan plugin di Linux), dan kemungkinan akan mencegah Firefox dari mendukung HEVC sampai setelah patennya berakhir pada 2030-an (atau bahkan mungkin lebih baru). Bahkan hingga hari ini, Firefox hanya mendukung H.264 secara alami berkat Cisco yang menawarkan untuk membayar semua biaya lisensi untuk Mozilla melalui OpenH264, untuk menstandarisasi H.264 untuk streaming di seluruh pasar sampai codec generasi berikutnya siap.

//www.xda-developers.com/files/2017/05/VP9-vs-VP8-vs-AVC-vs-HEVC-compression-artifact-comparison.webm

Perbandingan artefak kompresi dalam VP9, ​​VP8, AVC, dan HEVC, dibuat oleh Flugaal

Dan itu membuka pintu untuk VP9. Dengan bebas royalti, VP9 dapat diimplementasikan pada platform atau layanan apa pun yang menginginkannya, dan VP9 juga melihat dukungan akselerasi perangkat keras yang besar. Selain menggunakan Youtube di perangkat apa pun yang dapat mendukungnya (karena pengurangan penggunaan bandwidth adalah penghematan biaya besar untuk Youtube), wadah WebM (yang mendukung video dan audio VPx dalam Opus atau Vorbis) juga menggantikan .gif dengan video diam yang jauh lebih kecil di situs-situs seperti imgur dan gfycat, sedang digunakan di seluruh Wikipedia, telah diadopsi oleh Skype (yang merupakan kekuatan pendorong di belakang pengembangan Opus), dan bahkan diadopsi oleh Netflix (dimulai dengan unduhan mereka untuk dilihat secara offline, dan pindah ke streaming reguler mereka di masa mendatang).

Namun, VP9 saja tidak cukup . Google menginginkan kompresi yang lebih baik lagi, terutama untuk Youtube dan Duo, di mana peningkatan kecil dalam kompresi video dapat menghasilkan penghematan biaya yang sangat besar dan peningkatan besar dalam pengalaman pengguna. Jadi Google menyusun rencana untuk memperbarui jalur codec VPx mereka dengan cepat, seperti yang mereka lakukan dengan Chrome dan beberapa produk lainnya. Google mengumumkan bahwa mereka berencana untuk merilis VP10 pada tahun 2016, dan kemudian akan merilis pembaruan setiap 18 bulan untuk memastikan perkembangan yang stabil. Itu sampai ke titik di mana Google bahkan mulai merilis kode untuk VP10, dan kemudian tiba-tiba Google mengumumkan pembatalan VP10, dan membentuk Alliance for Open Media (AOMedia).

Meskipun HEVC dan VP9 menjadi dua codec generasi berikutnya yang paling populer, mereka bukan satu-satunya. Cisco mengembangkan Thor untuk digunakan dalam produk konferensi video mereka, dan Xiph mengembangkan Daala (sebuah codec yang dirancang untuk secara substansial berbeda dari semua codec sebelumnya, untuk mencegah segala kemungkinan klaim paten). Ketiga codec (Thor, Daala, dan VP9 / VP10) terlihat cukup menjanjikan, tetapi upaya perpecahan menghambat pengembangan dan adopsi mereka, sehingga ketiga organisasi berkumpul dan menggabungkan codec mereka menjadi satu (AV1), dan menciptakan Aliansi untuk Buka Media untuk memajukan pengembangan dan adopsi codec bersama ini. AV1 bertujuan untuk mengambil bagian terbaik dari ketiga codec tersebut, dan menggabungkannya ke dalam paket bebas-royalti yang dapat diterapkan oleh siapa pun.

Sementara butuh waktu untuk menggabungkan Thor, Daala, dan VP10 bersama-sama, beta publik pertama untuk AV1 dirilis pada pertengahan 2016, bitstream diharapkan akan selesai akhir tahun ini, dan tampaknya Aliansi untuk Open Media bersiap-siap untuk mempromosikan AV1. Beberapa pengembang yang terlibat mulai memberikan ceramah publik tentang hal itu (seperti yang ini di FOSDEM) dan tampaknya Google mungkin mempromosikannya di Google I / O minggu ini.

Skema partisi berbentuk T, salah satu dari banyak kemajuan dalam AV1

Dukungan itu tidak hanya datang dari Google. Alliance for Open Media mencakup semua orang mulai dari perancang prosesor (AMD, ARM, Broadcom, Chips & Media, Intel, Nvidia, dll.) Hingga pengembang peramban (Google, Microsoft, dan Mozilla) hingga layanan streaming dan konferensi video (Adobe, Amazon, BBC R&D, Cisco, Netflix, Youtube, dll.) Perusahaan-perusahaan itu diharapkan membawa kekuatan substansial mereka untuk bermain dalam meluncurkan dukungan AV1, dengan layanan streaming pertama diharapkan akan siap hanya dalam waktu 6 bulan setelah format bitstream diselesaikan, dan decoder perangkat keras pertama diharapkan siap dalam 12 bulan. Itu saja akan membawa dukungan perangkat keras substansial untuk AV1 cukup cepat, namun jika semuanya berbaris, kita bahkan dapat melihat akselerasi perangkat keras parsial didukung oleh beberapa perangkat keras yang sudah ada, seperti apa yang terjadi dengan VP9, ​​yang akan menjadi dorongan besar untuk kompatibilitas.

Streaming video adalah bagian besar dari total lalu lintas internet, dan bahkan peningkatan beberapa persen dalam kompresi dapat memiliki efek besar pada jaringan secara keseluruhan, dan pada pengalaman pengguna untuk aplikasi spesifik tersebut. AV1 dan Opus akan memungkinkan untuk memiliki video berkualitas layak pada koneksi throughput yang lebih rendah (membuka streaming video untuk lebih banyak situasi dan lebih banyak pasar), dan akan memungkinkan kualitas yang lebih baik daripada sebelumnya pada koneksi throughput tinggi. Keduanya juga dirancang dengan mempertimbangkan penggunaan jaringan seluler, dengan AV1 dan Opus membawa peningkatan besar-besaran dalam seberapa baik mereka menskala ketika kecepatan koneksi berubah, belum lagi resolusi yang lebih tinggi, frame rate yang lebih tinggi, ruang warna yang diperluas, dukungan HDR (yang akan sangat penting untuk layanan seperti Netflix, Youtube, dan Amazon Video untuk memanfaatkan sepenuhnya tampilan baru pada perangkat seperti Samsung Galaxy S8 dan LG G6, dengan yang terakhir sekarang dapat mengambil keuntungan dari dukungan HDR Netflix yang baru ditambahkan di ponsel. ), dan latensi yang lebih rendah yang akan mereka aktifkan bila digabungkan dalam wadah WebM.

Tentu saja, kelompok-kelompok yang mempromosikan HEVC tidak akan berdiam diri selama ini terjadi. Mereka sudah mulai membuat ancaman tentang memulai litigasi paten terhadap AV1 setelah dirilis, dan Alliance for Open Media akan berusaha keras untuk memastikan bahwa itu tidak terjadi. Mereka melakukan tinjauan kode hukum AV1 yang luas untuk memastikan tidak melanggar paten yang dimiliki oleh MPEG LA, HEVC Advance, Technicolor, Velos Media, dan lainnya. Bentuk ulasan kode sangat sukses untuk VP8 dan VP9, ​​yang keduanya selamat dari semua tantangan hukum. Tindakan MPEG LA terhadap VP8 dan VP9 dianggap berpotensi tidak memiliki landasan hukum dan malah murni anti-persaingan. DoJ sedang menyelidiki tindakan MPEG LA sampai mereka setuju untuk membatalkan gugatan tersebut dan memberikan izin kepada Google untuk mensub-lisensikan kumpulan paten MPEG LA kepada pengguna VP8 atau VP9. Meskipun kami mungkin akan melihat upaya serupa untuk menghentikan AV1, kumpulan paten Google yang diperluas secara substansial dan jumlah perusahaan yang secara substansial meningkat yang mendukung codec (terima kasih kepada Alliance for Open Media) harus berjalan jauh untuk memastikan bahwa mereka ditangani secara singkat. memesan.

Sangat menyenangkan melihat peningkatan yang dibawa AV1 ke encoding video, terutama karena bebas royalti. Dukungan besar yang diterimanya (bahkan sebelum rilis) akan sangat berarti bagi masa depan streaming video dan rekaman lokal juga. Peningkatan AV1 akan menghadirkan casting acara yang lebih baik, chatting video yang lebih baik (melalui WebRTC), file yang lebih kecil untuk penyimpanan lokal, yang sebelumnya tidak pernah terdengar berkualitas untuk streaming video (seperti HDR 4k kualitas tinggi saat berada di jaringan seluler), dan kemungkinan penggunaan lainnya yang berpotensi kami belum memikirkan, terutama ketika dipasangkan dengan peningkatan kecepatan jaringan seluler 5G dan WiFi 802.11ax. Yang terbaik dari semuanya, AV1 hanyalah permulaan. Google memiliki rencana untuk rilis cepat untuk VPx untuk melihat peningkatan yang konstan (dengan perangkat yang menggunakan tag Video HTML5 untuk dilayani versi kualitas tertinggi yang mereka dukung), dan kami mungkin tidak perlu menunggu terlalu lama sebelum kami melihat pembicaraan tentang penambahan perbarui ke AV2.


Seperti apa pengalaman Anda dengan codec generasi saat ini?