Домой Технологии Кодек VVC/H.266: видео стандарта MPEG нового поколения

Кодек VVC/H.266: видео стандарта MPEG нового поколения

Стандарт Versatile Video Coding (VVC), или H.266

Берлинский институт Фраунгофера, Генриха Герца (Fraunhofer Heinrich Hertz Institut, Fraunhofer HHI), специализирующийся на разработке технологий для мобильных и стационарных широкополосных сетей, мультимедийных систем, анонсировал новый современный кодек видео Versatile Video Coding (VVC), или H.266, который обеспечит передачу видео с новым уровнем скорости.

Стандарт Versatile Video Coding (VVC), или H.266

VVC/H.266, новое поколение видео совместного мультимедийно-телекоммуникационного стандарта – MPEG (ISO/IEC) и VCEG (ITU-T), разрабатывался специалистами Fraunhofer HHI на протяжении трех последних лет, в сотрудничестве с лидерами индустрии, такими как компании Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm и Sony.

По аналогии с его предшественником «Высокоэффективным видео кодеком» (High Efficiency Video Coding, HEVC), или H.265, новый стандарт сжатия видео VVC/H.266 также обещает снизить битрейт и размеры видеофайлов примерно на 50% без заметного снижения визуального качества. На практике это означает, что кодек H.266/VVC сможет обеспечить значительно более быструю передачу видео при одинаковом качестве картинки.

Стандарт Versatile Video Coding (VVC), или H.266

Новый стандарт H.266/VVC, описание спецификаций которого изложено на более чем 500 страницах, обеспечивает поддержку всех актуальных на сегодняшний день разрешений видео – от SD до HD, 4K и 8K, в том числе, видео с высоким динамическим диапазоном (High Dynamic Range, HDR) и всенаправленное видео 360°.

На сегодняшний день, по данным Fraunhofer HHI, сжатые видеоданные составляют порядка 80% всего мирового интернет-трафика. Кодек H.266/VVC символизирует собой итог работы над как минимум четырьмя поколениями международных стандартов для кодирования видео (H.264/ Advanced Video Coding, AVC, H.265 / HEVC), которые сейчас используются в более чем 10 млрд устройств и обрабатывают более 90% общего глобального объема видео данных.

Благодаря высокому коэффициенту сжатия данных, кодек H.266/VVC будет наиболее эффективным при передаче видео в мобильных сетях. Так, предыдущий стандарт H.265/HEVC требовал порядка 10 гигабайт данных для передачи 90-минутного видео UHD. При внедрении новой технологии H.266/VVC для достижения одинакового качества потребуется 5 гигабайт.

Преимущества VVC/H.266
Преимущества VVC/H.266

Поскольку H.266/VVC был разработан с учетом видео контента сверхвысокого разрешения, новый стандарт также будет особенно полезен при потоковой передаче видео 4K или 8K, а также для работы с любыми типами видео: от 360-градусных панорамных изображений с высоким разрешением до раздельного использования экрана.

По мере увеличения глобального спроса на качественное интернет-видео, экспертная группа стандартизирующей индустриальной организации MPEG (Moving Picture Experts Group) намерена способствовать продвижению кодека H.266/VVC вместе с двумя другими новыми стандартами: MPEG-5 Part 1, получившим название «Базовое (ключевое) кодирование видео» (Essential Video Coding, EVC), и MPEG- 5 Part 2 под названием «Улучшенное кодирование видео с низким уровнем сложности» (Low Complexity Enhancement Video Coding, LCEVC).

В планах MPEG – создание единой прозрачной модели лицензирования основных патентов нового кодека H.266/VVC на принципах модели FRAND (Rair, Reasonable, Non-Discriminatory – то есть, «справедливой, разумной, недискриминационной»). Для этих целей был создан «Форум индустрии медийного кодирования» (Media Coding Industry Forum, MC-IF), в который входит более 30 компаний и организаций.

В настоящее время уже ведется разработка новых чипов для практического внедрения кодека H.266/VVC, в том числе, в мобильных устройствах. Представители Fraunhofer HHI также заявили, что программное обеспечение для использования всех преимуществ кодирования и декодирования VVC/H.266 появится уже осенью 2020 года.

Группе новых кодеков VVC/EVC/LCEVC в ближайшие годы предстоит конкурировать за популярность с открытым видео кодеком AV1, результаты сжатия которым схожи с качеством HEVC, однако при этом его использование не подразумевает лицензионных отчислений.

Тем не менее, у нового VVC/H.266 имеется решающее преимущество в виде большей эффективности сжатия видео. Так, по итогам предварительных испытаний нового стандарта, которые проводились в исследовательском подразделении британской BBC в 2019 году, показали многообещающие результаты, поскольку стандарт VVC показал значительную экономию битрейта по сравнению с HEVC и AV1, особенно в случае с файлами формата 4K UHD.

Тестирование VVC/H.266 в BBC R&D
Тестирование VVC/H.266 в BBC R&D

Разработчики нового стандарта надеются, что благодаря стремительному росту числа дисплеев, взрывообразному увеличению количества контента с высоким разрешением и многообещающим предварительными результатам тестирования, внедрение VVC/H.266 будет более быстрым, с более благоприятным откликом со стороны потребителей, нежели это происходило с HEVC.

Полезные ссылки для более глубокого изучения стандарта VVC/H.266:

Референсное ПО для кодека VVC:  

Референсная документация по ПО для работы с VVC: