December 2020 – Page 31

H.266 / VVC (Videokomprimierungsstandard)

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H.266 / VVC (Videokomprimierungsstandard)

VVC (H.266) CODEC

Ein neuer Standard für die Videokomprimierung ohne Qualitätsverlust wurde veröffentlicht
Am 7. Juli 2020 führte die Forschungsorganisation des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts einen neuen Videokomprimierungsstandard ein: H.266 / VVC. Der erstellte Codec reduziert die Größe von Videodateien um die Hälfte und gewährleistet gleichzeitig eine schnelle Datenübertragung zwischen Geräten.

H.266 CODEC

Fraunhofer HHI erklärte, dass sich die neue Lösung auf eine effiziente Datenkomprimierung bei gleichzeitiger Beibehaltung der Originalqualität konzentriert. Der Codec kann Aufgaben doppelt so effizient ausführen wie die 2013 eingeführte HEVC-Lösung. Der Codec verarbeitet auch ultrahochauflösende Videos (4K, 8K, 360-Grad-Video) hervorragend wie bei gängigeren Formaten (480p, HD (720p) und FullHD (1080p)).

Ein neuer Videokomprimierungsstandard wurde veröffentlicht. Die Größe wird ohne Qualitätsverlust um die Hälfte reduziert.
Zum Beispiel würde der obige HEVC-Codec 10 GB für 90 Minuten langes UHD-Video erfordern. Der VVC-Codec komprimiert Videos auf nur 5 GB. H.266 / VVC eignet sich auch gut zum Codieren von Text und Grafiken. Die Lösung unterstützt adaptive Auflösungsumschaltung, 10-Bit und HDR. H.266 / VVC wurde in Zusammenarbeit mit Apple, Intel, Huawei, Ericsson, Qualcomm, Sony und Microsoft entwickelt.

Das Fraunhofer HHI beabsichtigt, ein einheitliches Lizenzmodell für Patente in Bezug auf grundlegende Codecs zu schaffen, das dem FRAND-Prinzip (“fair, vernünftig und nicht diskriminierend”) entspricht. Das Fraunhofer HHI wird im Herbst 2020 eine Liste der ersten Anwendungen präsentieren, die das Codieren und Decodieren nach dem H.266 / VVC-Standard unterstützen. Es wird davon ausgegangen, dass vor 2021-2022 Hardwarelösungen, die Unterstützung des neuen Standards, obwohl die Entwicklung von Chips zur Beschleunigung von H.266 auf Hardwareebene bis Juli 2020 aktiv ist.

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Wie unterscheidet sich das Videoformat vom Codec?

Wie unterscheidet sich das Videoformat vom Codec?

format vs codec

Wie unterscheidet sich das Videoformat vom Codec?
Was ist das Videoformat?
Was ist der Video-Codec?
Welche Codecs gibt es?

format vs codec

Was ist das Videoformat?
Obwohl es viele Videoformate gibt, von analogen Aufnahmemethoden (z. B. VHS) bis zu digitalen (Betamax, DV und andere), sprechen wir im Alltag häufig von Dateiformaten, die digitales Video enthalten. Tatsächlich sind diese Dateien Container, die nicht nur Video, sondern auch verschiedene Audiospuren und / oder Untertitel enthalten. Jedes Dateiformat hat seine eigenen Eigenschaften: Einige erlauben Streaming, andere nicht. Einige enthalten möglicherweise mehrere Audio- und Videospuren, während andere möglicherweise nur eine enthalten. Der Container enthält nur einen Header – “Anweisung”, der beschreibt, wie und wie die darin gespeicherten Spuren geöffnet werden. Alle Informationen sind in komprimierter Form enthalten, und jedes in einen Container gepackte Objekt wird auf eine bestimmte Weise verarbeitet, die für den ausgewählten Containertyp charakteristisch ist.
Die gängigsten Containerformate sind:
1. Von Microsoft für Windows entwickeltes AVI (Audio and Video Interleaved). Theoretisch kann es verschiedene Audio- und Videostreams speichern, in der Praxis wird es selten verwendet.
2. FLV (Flash Video) ist für das Streaming von Videos über das Internet optimiert. Vorteile: Qualitätserhaltung auch bei niedriger Bitrate, Ansicht von überall, unabhängig vom Betriebssystem.
3. 3GP konzentriert sich auf mobile Geräte, die die Möglichkeit bieten, Audio und Video aufzunehmen / anzuzeigen.
Die meisten der aufgelisteten Formate sind kommerziell, aber es gibt Projekte, die auf völlig offenen Standards basieren. Das beliebteste unter ihnen ist MKV (Matroska).
Obwohl es korrekter ist, den Begriff “Mediencontainer” zu verwenden, ist das Wort “Format” in der Umgangssprache populärer geworden. Dies ist kein Verbrechen, sodass Sie im Kommunikationsprozess sicher mit den Daten arbeiten können und die “Container” für professionelle Diskussionen belassen.
Es reicht aus, dass das Player-Programm versteht, wie der Containertyp korrekt identifiziert wird, um die darin gespeicherten Daten korrekt zu reproduzieren. Folglich muss der Benutzer wissen, welche Formate der Player unterstützt, und den erforderlichen Satz von mehreren auf dem Computer installieren (wenn nicht alle abgespielt werden können).
Im Allgemeinen ist ein Splitter-Programm am Entpacken von Datei- und Mediencontainern beteiligt (es kann auch Teil eines Players sein). Ihre Aufgabe ist es, den Inhalt zu extrahieren und erst dann jeden Audio- / Videostream zur Dekodierung mit Codecs zu übertragen.

Was ist ein Video-Codec?
Um den Inhalt eines Mediencontainers zu entschlüsseln und in einen Videostream umzuwandeln, benötigen Sie Codecs, Formelprogramme, die im Prinzip Aktenschränken ähneln. Mit dem erforderlichen Codec können Sie das komprimierte Bild korrekt dekomprimieren. Daher ist es wichtig, einen möglichst vollständigen Satz dieser Algorithmen zu haben, um keine Meldung über ein nicht unterstütztes Videoformat zu finden. Aus akademischer Sicht ist es korrekter, von Decodern zu sprechen, aber wie im vorherigen Fall ist es einfacher, mit dem Konzept des “Codecs” zu arbeiten, es ist sowohl für die Digitalisierung als auch für die Videowiedergabe universell.

Was sind die Codecs?
Die beliebtesten Video-Codecs für den Heimgebrauch sind Xvid und DivX. Auf DVD verteilte Filme werden mit dem MPEG-2-Codec codiert.
Im Allgemeinen ist DivX der am häufigsten verwendete proprietäre MPEG-4-Codec. Der Xvid-Codec basiert auf einer der DivX-Versionen, ist jedoch Open Source. Es gibt auch x264 (ein Codec für die Komprimierung im H.264-Standard) und TrueMotion VP6 (als eine der Hauptcodierungsoptionen im Flash-Video-Format verwendet). Der Rest der Codecs, und es gibt viele, brauchen Sie in der Praxis vielleicht nicht, aber es ist besser, sie alle gleich zu haben. Als Faustregel gilt, dass der vollständige Satz durch Installation des K-Lite Mega Codec Packs bezogen werden kann. Einige davon müssen jedoch möglicherweise später manuell hinzugefügt werden.

Schlussfolgerungen
Das Videoformat wird durch die Erweiterung der Containerdatei bestimmt, es ist jedoch nicht immer bekannt, welcher Codec zum Komprimieren der darin enthaltenen Informationen verwendet wurde. Wenn Sie das gewünschte Format abspielen möchten, müssen Sie nur wissen, ob der Media Player es unterstützt. Um den Codec zu ermitteln, müssen Sie ein Dienstprogramm eines Drittanbieters (z. B. AVIcodec oder GSpot) verwenden und erst dann den fehlenden Codec zum System hinzufügen.

Der Kampf der Codecs: H.265 gegen VP9 gegen AV1

Der Kampf der Codecs: H.265 gegen VP9 gegen AV1

In diesem Beitrag werden wir versuchen, Klarheit über eine grundlegende Frage zu schaffen: Welcher Codec ist besser?

AV1 vs VP9 vs H.265

Es gibt zahlreiche Studien, die sich auf die detaillierte Analyse der Leistung von Videokodierungssystemen konzentrieren. In Digital-Content.es werden wir versuchen, einige ihrer Ergebnisse zusammenzufassen, um den Kampf zwischen H.265, VP9 und AV1.

Zu Beginn dieses Jahrzehnts erblickten Arbeiten zur hocheffizienten Videokodierung mit Standards wie H.265 (MPEG-H Teil 2 oder HEVC, hocheffiziente Videokodierung) oder VP9 das Licht der Welt. In den letzten Jahren hat sich die Allianz für offene Medien auf die Entwicklung von AV1 konzentriert. Wie wir bereits in diesem Blog kommentiert haben, “strebt AV1 danach, zum Industriestandard zu werden, VP9 zu verdrängen und direkt mit HEVC / H.265 zu konkurrieren, effizienter als dies und auch Open Source zu sein” (Warum sollten Sie anfangen? um den AV1 Codec zu verwenden?).

Die Fragen, die sich stellen, sind: Stimmt es, dass AV1 viel besser ist als die übrigen Standards? … Und was ist zwischen H.265 und VP9 besser?

In Bezug auf die Bitrate wird laut einer Studie mit dem Titel “Vergleich der Komprimierungseffizienz zwischen HEVC / H. 265, VP9 und AV1 basierend auf subjektiven Qualitätsbewertungen” gezeigt, dass die Codecs AV1 und H.265 28% ausmachen und a 27% Bitrateneinsparung gegenüber VP9. Dieselbe Analyse gibt jedoch an, dass H.265 zwar eine Bitratenverstärkung in Bezug auf VP9 annimmt, die Unterschiede jedoch bei der Arbeit mit sehr hohen Bitraten nicht sehr signifikant sind. Der diesbezügliche Kampf zwischen AV1 und H.265 wird mit sehr ähnlichen Leistungen bedient, obwohl sie für H.265 leicht günstig sind, weitgehend abhängig von den für die Codierung verwendeten audiovisuellen Inhalten.

In Bezug auf die Codierungszeit zeigt eine andere Studie mit dem Titel “Zukünftige Videocodierungstechnologien: Eine Leistungsbewertung von AV1, JEM, VP9 und HM”, dass AV1 mehr Zeit benötigt, um eine höhere Effizienz bei der Videokomprimierung zu erzielen. In diesem Sinne gibt die Analyse an, dass AV1 ungefähr 58-mal mehr Ausführungszeit benötigt als VP9. Die Studie mit dem Titel “Studie zu H.265 / HEVC gegen VP9 und H.264: Zur räumlichen und zeitlichen Komplexität von Codecs” kommt zu dem Schluss, dass VP9 etwa 35-45-mal mehr Codierungszeit verbraucht als sein Konkurrent H.265 .

Nach den Daten dieser beiden Parameter in den vorgestellten Studien übertrifft der H.265-Codec seine Konkurrenten deutlich. Wenn wir die von diesen Codierern erzeugte visuelle Verzerrung anhand der in “Vergleich der Kompressionseffizienz zwischen HEVC / H. 265, VP9 und AV1 basierend auf subjektiven Qualitätsbewertungen” analysierten Parameter analysieren, können wir basierend auf objektiven und subjektiven Metriken feststellen, dass AV1 weniger enthält Verzerrungen als H.265 und VP9. Dieselbe Analyse stellt klar, dass bei sehr hohen Bitraten die Unterschiede zwischen allen nicht signifikant sind. AV1 und H.265 werden subjektiv als sehr ähnlich wahrgenommen, daher konkurrieren sie stark.

Unter Berücksichtigung der drei Faktoren, die wir in dieser Analyse ermittelt haben und die den vorgestellten Studien folgen, können wir H.265 als den siegreichen Codec in diesem Kampf betrachten. Wir vertrauen auf die evolutionäre Kraft von AV1, insbesondere angesichts der Tatsache, dass es sich um eine offene und lizenzgebührenfreie Lösung handelt.

Der H.265 Krieg vs. AV1 ist noch offen!

Alles, was Sie über Video-Codecs und -Container wissen müssen

Alles, was Sie über Video-Codecs und -Container wissen müssen

Video Container Formats and Video Codecs

Heute scheinen alle darauf abzielen, Filmemacher zu werden. Die Menschen verwenden eine Vielzahl von Geräten und Geräten zum Filmen, darunter Mobiltelefone und Digitalkameras sowie tragbare und professionelle Videokameras. Die neueste Generation digitaler Spiegelreflexkameras kann hochauflösendes Video aufnehmen, das durch Ultra HD (4K) -Video ersetzt wird.

Codecs and containers

Es ist mühsam zu lernen, wie man gute Videos macht, aber es wird noch schwieriger, wenn Sie Ihr Video-Meisterwerk Freunden, der Familie in seiner ganzen Pracht zeigen oder es für alle sichtbar online stellen möchten. Möglicherweise müssen Sie es auf YouTube hochladen, Sie möchten möglicherweise Ihre eigene Blu-ray-Disc oder DVD brennen oder Sie möchten einfach nur ein Video auf Ihr Mobiltelefon oder Tablet hochladen.

Alles, was Sie über Video-Codecs und -Container wissen müssen

Lassen Sie uns zunächst die Arten von Codecs verstehen. Allgemeines Konzept von Codecs

Wenn Sie mit Leuten chatten, die sich mit Videoverarbeitung beschäftigen, oder auf die eine oder andere Weise die entsprechenden Webforen besuchen, werden Sie in die manchmal hitzige Debatte darüber hineingezogen, welcher Codec besser ist. Tatsächlich hängt die Effektivität eines Codecs stark vom verwendeten Komprimierungsmodus und der Art des verarbeiteten Videomaterials ab. Es lohnt sich daher, verschiedene Codecs unter Berücksichtigung ihrer spezifischen Verwendung und der Eigenschaften des komprimierten Materials zu berücksichtigen. Video-Codecs werden im Folgenden hauptsächlich behandelt, aber der Abschnitt über Formatcontainer erwähnt auch die Verwendung von Audio-Codecs. Videoaufnahme und Archivierung

Die meisten modernen Geräte der Unterhaltungselektronik empfangen Inhalte in einem bereits komprimierten Format. In der Regel arbeiten nur professionelle Videobetreiber mit unkomprimiertem HD-Video. Idealerweise sollten die Videodateien im Idealfall bei Vorhandensein eines Speichersystems mit großer Kapazität im Originalaufzeichnungsformat gespeichert werden, da dies die höchste Qualität gewährleistet. Das Transcodieren eines Videos von einer Komprimierungsart zu einer anderen kann zu subtilen Artefakten führen, die die Bildqualität beeinträchtigen können. (Diese Fehler werden durch eine gute Software-Transcodierung minimiert.)

Heute werden viele Codecs mit spezifischen Spezialisierungen angeboten. Der durchschnittliche Benutzer kann die meisten von ihnen nie finden. Der nächste Abschnitt ist Codecs gewidmet, z. B. Komprimierungs- / Dekomprimierungssystemen, die als Teil einer speziellen Software zum Codieren oder Transcodieren von Videodateien verwendet werden.

x.264 / MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). Dieser am häufigsten verwendete Codec wird in modernen digitalen Video- und Standbildkameras verwendet, in denen die Aufnahmeergebnisse als Dateien auf eingebauten Festplatten, Speicherkarten usw. gespeichert werden.

H.265 (HEVC – High Efficiency Video Coding) ist der neueste, effizienteste Videokomprimierungsstandard, der als Reaktion auf die Notwendigkeit der Migration auf ultrahochauflösendes Video (Ultra HD oder 4K) entwickelt wurde.
H.265 wurde ursprünglich als HEVC (High Efficiency Video Coding) entwickelt. Es wurde im April 2013 als offizieller Nachfolger von H.264 anerkannt.

MJPEG (Motion JPEG). Dies ist ein älteres Format, das von einigen Digitalkameras und Videogeräten der älteren Generation verwendet wird. Es wurde von Experten entwickelt, die an der Entwicklung des JPEG-Codecs (Joint Picture Experts Group) beteiligt waren, um gewöhnliche Standbilder zu komprimieren, daher der Name dieses Codecs.

DV und HDV Der DV-Standard wurde von einem Konsortium von Videotechnikunternehmen für Bandspeichersysteme entwickelt und häufig in Camcordern mit einem kleinen Bandkassettensteckplatz verwendet. Einige DV-Versionen wurden erfolgreich in professionellen Camcordern verwendet, und die HDV-Version wurde entwickelt, um hochauflösende Bandkassetten zu unterstützen.