4K在線觀看指日可待：AV1或?qū)⒊缘鬑.265/HEVC和VP9視頻編碼

丟不大年 · 發(fā)表于 2017-4-20 09:56

4K在線觀看指日可待：AV1或?qū)?/strong>吃掉H.265/HEVC和VP9視頻編碼

小知識普及：

H.265/HEVC編碼全面支持4K與8K的超高清視頻壓縮編碼。目前，HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)能夠支持4:2:0采樣規(guī)格的10bit色深4K超高清色彩信號，也能支持4:2:2，甚至4:4:4的采樣規(guī)格。

VP9是在2013年6月正式定下來的編碼標(biāo)準(zhǔn)，實際效率方面與HEVC相接近，與H.264相比優(yōu)勢明顯。其實，Google為了讓VP9成為下一代的超高清視頻編碼主流標(biāo)準(zhǔn)，在2013年初就在其應(yīng)用極為廣泛的Chrome瀏覽器中使用了VP9技術(shù)，同時旗下的Youtube網(wǎng)站也全面支持VP9的4K視頻編碼技術(shù)，擁有眾多VP9規(guī)格4K超高清流媒體節(jié)目。

關(guān)于AV1編碼標(biāo)準(zhǔn)就是下面文內(nèi)要討論的

在線視頻作為互聯(lián)網(wǎng)第一大應(yīng)用已經(jīng)毋庸置疑，通過網(wǎng)絡(luò)看直播，看電影綜藝，發(fā)布小視頻正在成為我們每天的生活常態(tài)。更高清晰度、更高比特率、更節(jié)省網(wǎng)絡(luò)流量是當(dāng)下在線視頻幾個最核心的需求。而支撐和推動這些需求的，是播放器背后看不到的視頻編解碼與視頻傳輸兩大底層支柱性技術(shù)。視頻傳輸主要由CDN產(chǎn)業(yè)把控，近兩年來視頻直播的大火帶動了CDN供應(yīng)商之間圍繞著傳輸技術(shù)和價格的白熱化競爭。而技術(shù)門檻更高更復(fù)雜的視頻編解碼主要則由國外軟件巨頭和標(biāo)準(zhǔn)組織把控。

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2017-4-20 09:49 上傳

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HEVC/H.265與VP9是當(dāng)下代表著業(yè)內(nèi)最新最先進的兩大視頻編碼壓縮技術(shù)體系，都肩負(fù)著視頻暴增形勢下不斷推進更高清晰度（4K甚至是8K）同時更節(jié)省網(wǎng)絡(luò)流量的偉大使命。2015年9月，一個名叫Alliance for Open Media（AOM）的組織成立，宣布不晚于2017年3月發(fā)布一個全新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)——AV1，目標(biāo)是替代谷歌VP9以及與HEVC/H.265搏命。雖然3月已過，并沒看到AV1發(fā)布的相關(guān)新聞，但由Amazon、Cisco、Google、Intel、Microsoft、Mozilla、Netflix7個巨頭組成的豪華創(chuàng)世聯(lián)盟在搞的AV1不得不讓我們保持著極高關(guān)注。

為什么會冒出來新的編碼標(biāo)準(zhǔn)AV1？

HEVC/H.265與VP9的基本信息網(wǎng)絡(luò)上有大量的材料，二者的質(zhì)量性能對比國內(nèi)外也有不少團隊發(fā)過專業(yè)評測文章。本人基于自身了解予以大致總結(jié)如下，從中我們就能看出為啥還會冒出來一個AV1：

HEVC/H.265由ITU-T視頻編碼專家組（VCEG）和MPEG組織共同發(fā)起，專利池由諸多企業(yè)和組織共同貢獻(xiàn)（中國華為貌似有最多的專利），2013年正式于ISO/IEC和ITU-T同時發(fā)布成為國際標(biāo)準(zhǔn)，歷經(jīng)多年發(fā)展基本進入了產(chǎn)品化階段。總體上來說，HEVC/H.265在編碼性能和帶寬節(jié)省率上應(yīng)該更勝一籌，同樣清晰度水平下碼率至少能下降40%以上，因此HEVC/H.265未來在企業(yè)級市場上的推廣普及趨勢比較明顯。

雖然HEVC/H.265已成為國際標(biāo)準(zhǔn)，但由于其復(fù)雜專利結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的較高許可費用，創(chuàng)立之初也未充分考慮到網(wǎng)頁播放的友好性，更致命的是復(fù)雜的算法讓解碼端異常吃力，這些原因給了谷歌VP9有機可乘的便利。想必最初僅定位于服務(wù)于谷歌YouTube自身的編碼VPx系列算法，在升級為VP9后由于技術(shù)指標(biāo)優(yōu)異，加之完全免費開源、主打瀏覽器即播放（尤其是大量應(yīng)用轉(zhuǎn)向H5后）、解碼復(fù)雜度低等相對優(yōu)勢，擠身為與HEVC/H.265相提并論和競爭的地位。

就目前來看，HEVC/H.265與VP9孰優(yōu)孰劣并沒有統(tǒng)一的答案，即便是業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為HEVC/H.265在技術(shù)面上略勝一籌，但標(biāo)準(zhǔn)之爭方面技術(shù)從來就不是唯一的度量，還得看應(yīng)用的廣泛度也就是國際各大軟硬件巨頭的站隊情況。當(dāng)然免費也不是，所以我們觀止云看到的是當(dāng)下企業(yè)級市場，側(cè)重點基本都以HEVC/H.265為主，很少看到基于VP9的產(chǎn)品面世，除技術(shù)原因外可能的理由之一就是業(yè)內(nèi)也不太愿意讓這么重要一個國際標(biāo)準(zhǔn)被一個獨立的公司（谷歌）所控制。

就這樣，自稱為下一代編碼標(biāo)準(zhǔn)的AV1就找到了出生的理由，又要在技術(shù)上能夠與HEVC/H.265叫板，又兼具VP9免費開源、瀏覽器友好性等優(yōu)勢，同時開發(fā)維護權(quán)在一個叫 Alliance for Open Media（AOM）的非盈利中立標(biāo)準(zhǔn)組織手里，而該組織的創(chuàng)世機構(gòu)是7大科技巨頭，后來Adobe等數(shù)十個巨頭相繼加入。

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2017-4-20 09:49 上傳

AV1到底是個啥？

Alliance for Open Media（AOM）官網(wǎng)上原話，“我們（IT界的領(lǐng)導(dǎo)者們）要致力于打造一個符合公共利益的下一代媒體編碼算法、封裝格式以及技術(shù)體系”。其核心關(guān)鍵詞有四：Open（開放）、Fast（快）、Royalty-free（免費）、ULTRA High Definition（超高清）。其目標(biāo)是（可能翻譯不準(zhǔn)，將官網(wǎng)原文搬個磚）：

?       Interoperable and open：可互操作和開放，對標(biāo)H.265較封閉的專利池；

?       Optimized for the Internet：對于網(wǎng)絡(luò)最友好性，對標(biāo)H.265在瀏覽器、H5上的不適；

?       Scalable to any modern device at any bandwidth：任何終端設(shè)備及任何網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，輕量級處處可用，對標(biāo)H.265對解碼端的高壓；

?       Designed with a low computational footprint and optimized for hardware：編碼服務(wù)器占用的機柜要更少以及對硬件加速的支持，這一點可能透露出了AV1未來可能大規(guī)模推行在云端進行基于硬件加速的云編碼，H.265這方面貌似不太好辦；

?       Capable of consistent, highest-quality, real-time video delivery：能夠保持一致性，最高質(zhì)量，實時傳輸，既然用了- est最高級，既要做到最高質(zhì)量，還能實時的傳輸，那么就必須將H.265僅擁有的技術(shù)優(yōu)勢踩在腳下了；

?       Flexible for both commercial and non-commercial content, including user-generated content：管你是商業(yè)的，非商業(yè)的，還是UGC的，通通免費，對標(biāo)H.265較高的專利費。

目前關(guān)于AV1的資料不太多，從僅有的公開資料來看，AV1的代碼主要來自于谷歌的VP10，其專注點一是超高清視頻的編碼壓縮上，包括支持更高比特率、更寬的色彩空間、更高的幀率，試圖以此去實現(xiàn)直接在瀏覽器中播放4K ，60幀的視頻；二是為WebRTC協(xié)議提供一套高可用的編碼算法。

另外，從官網(wǎng)的聯(lián)盟成員列表里面去推敲，也是能得出不少細(xì)思極恐的信息：

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2017-4-20 09:49 上傳

?       谷歌、微軟、思科：分別有VPx、WMV/MPEG、Thor等編碼算法，這為AV1提供了直接的技術(shù)支撐；

?       AMD、Intel、NVIDIA、ARM：PC端和移動端的硬件芯片廠商齊聚，那么AV1還未出生就找全了硬件加速的干爹了；

?       谷歌、火狐、微軟：把控著瀏覽器95%的市場份額，怪不得AV1有底氣說要在瀏覽器上就實現(xiàn)直接播放。令人悲傷的是，偉大的Apple又缺席了，AV1未來你別牛逼還好，牛逼了我等用Mac /IOS的怎么看視頻?。?br />
?       Adobe：又找到了流媒體傳輸方面的干爹；

?       視頻內(nèi)容提供商有谷歌的YouTube、Netflix、亞馬遜的Prime、Ateme，又提供OTT盒子，又有世界最大的IPTV運營商，另外還有音視頻應(yīng)用類成員BBC、Polycom等等，你AV1出來了只要被他們幾個一用是不是就已經(jīng)視頻業(yè)的半壁江山了??？

另外就目前國內(nèi)4K在線觀看的風(fēng)向來看，騰訊視頻TV版、愛奇藝TV版、樂視視頻TV版已經(jīng)率先推出4K在線內(nèi)容，但對帶寬要求還比較高，如果未來能使用AV1編碼格式，或許能進一步降低對用戶硬件設(shè)備的需求。想要體驗4K在線觀看的，可以通過當(dāng)貝市場安裝以上TV端軟件。

這里未來……

未來，AV1和HEVC/H.265之間很可能會是長期并存和競爭的關(guān)系，不管AV1在其它方面究竟會表現(xiàn)如何，但免費總是好的，另外還是那句話，視頻標(biāo)準(zhǔn)的競爭技術(shù)不是唯一的，很有可能競爭的結(jié)果是HEVC/H.265就專注于企業(yè)級、私有云市場，而AV1將廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)上、公有云上。

AV1和VP9之間，應(yīng)該不太存在競爭，而是直接替代的方式。因為AV1的核心代碼都來自VP10，又都是開源免費，用誰不是用呢，VP9還有什么存在的理由呢？

最保守的預(yù)測，大家都相安無事的呆著唄，視音頻領(lǐng)域或許早就習(xí)慣了碎片化的格局，暴風(fēng)憑著兼容幾百種文件格式的播放器都成為了妖股，產(chǎn)品化公司多兼容一種編碼標(biāo)準(zhǔn)又算的了什么呢？

山陰路的夏天 · 發(fā)表于 2017-4-20 09:59

謝謝樓主的分享

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