Aujourd'hui, je me concentre étroitement sur le codage vidéo polyvalent (VVC) et son potentiel de succès commercial. Pour plus d'informations, jetez un œil à mon article, Comment prédire le succès d'un codec - J'ai identifié neuf questions qui révèlent les facteurs critiques qui détermineront en grande partie si et quand un codec atteindra un succès commercial.
Dans cet esprit, je vais appliquer ces questions à Versatile Video Coding (VVC), un codec standard qui a été finalisé en juillet. Je vous suggère au moins de scanner l'article de réussite du codec avant de lire celui-ci.
L'une des questions que je ne considère pas est l'innovation technique déployée dans le nouveau codec. Donc, si vous voulez en savoir plus sur les fondements techniques de VVC, consultez cet article. Je vais passer directement aux questions.
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1. Quelle est l’efficacité comparative du codec?
De toute évidence, l’efficacité comparative du codec détermine la quantité de bande passante que le codec peut offrir, l’un des principaux avantages. Par rapport à HEVC, le communiqué de presse de l'UIT-T promet que «VVC n'aura besoin que de la moitié du débit binaire de son prédécesseur, le« codage vidéo haute efficacité », pour atteindre le même niveau de qualité vidéo pour le contenu vidéo haute résolution.» Qualcomm est un peu moins optimiste, affirmant que «VVC… offre une réduction de 40% de la taille du fichier par rapport à la norme précédente, HEVC, tout en conservant le même niveau de qualité vidéo.
Le livre blanc le plus récent sur le sujet est Comparaison de VVC, HEVC et AV1 à l'aide d'évaluations objectives et subjectives. Le tableau III, présenté ci-dessous, présente deux des cas de test les plus pertinents considérés par les chercheurs, la vidéo UHD et HD, et compare AV1 et VVC (appelé VTM dans le tableau) à HEVC en utilisant deux mesures objectives, PSNR et VMAF.
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La ligne Moyenne en bas raconte l'histoire. En lisant de gauche à droite, en utilisant PSNR comme métrique, AV1 a produit la même qualité que HEVC avec une réduction du débit de données de 7,3%, tandis que VVC (encore une fois, VTM) a fourni la même qualité avec une réduction du débit de données de 28,5%. En analysant tous les résultats VTM, ils sont en moyenne légèrement inférieurs à 30% par rapport à HEVC.
Ces résultats ne réfutent pas les résultats de l'UIT-T ou de Qualcomm, car les codecs améliorent généralement leurs performances au fil du temps. Pourtant, le bénéfice prouvé aujourd'hui semble plus proche de 30% que de 50%, ce qui est significatif mais pas révolutionnaire.
Comme je l’observe dans l’article sur les neuf questions, «la grande majorité des nouveaux déploiements de codecs ne visent pas à réaliser des économies de bande passante ou d’autres gains d’efficacité de la livraison. Seuls les éditeurs de pointe de la pyramide comme Netflix, Facebook et YouTube ont déployé VP9, bien qu'il soit actuellement environ 35 à 40% plus efficace que x264. Au contraire, les éditeurs adoptent généralement de nouveaux codecs tels que HEVC, car ils ouvrent des marchés à de nouveaux clients. »
C'est une excellente introduction à la question 2.
2. Quels nouveaux marchés ou plates-formes le codec permet-il?
Rétrospectivement, H.264 a été déployé très rapidement par les éditeurs de streaming car il permettait la diffusion sur les appareils mobiles, ce que le codec précédent, VP6, ne faisait pas. De même, la plupart des éditeurs qui déploient HEVC le font pour envoyer des vidéos SDR / HDR 4K aux SmartTV, un marché qu'ils ne pourraient pas desservir à un prix abordable avec H.264.
Comme nous le verrons dans un instant, VVC est au moins 2 à 3 ans avant les déploiements significatifs. Peut-être qu'à ce moment-là, le 8K ou la RV seront des marchés nouveaux et attrayants, bien qu'il soit généralement admis que sans plage dynamique élevée, la vidéo 4K est difficile à distinguer de la HD dans la plupart des configurations. Dans le meilleur des cas, à ce stade, nous ne savons tout simplement pas si VVC permettra ou non de créer de nouveaux marchés.
3. Comment est le temps d'encodage?
Le temps d'encodage se traduit directement par le coût d'encodage; plus il en coûte d'encoder avec un codec, plus il est difficile d'atteindre le seuil de rentabilité grâce aux économies de bande passante, en particulier avec des coûts de distribution (en coûts par Go) en baisse continue.
Le livre blanc a comparé les temps de codage VVC (encore une fois, VTM) et AV1 à HEVC normalisé à 1,0 (HM dans le tableau), et a produit les résultats indiqués dans le tableau 2. Ici, vous voyez que VVC prend entre 7 à 9 fois plus de temps à coder que HEVC. Si vous exécutez votre propre ferme d'encodage, cela signifie que VVC coûtera 7 à 9 fois plus cher à encoder que HEVC. Si vous utilisez un fournisseur de services, attendez-vous à une augmentation de prix similaire.
Je dois noter que les observations du livre blanc sur AV1 étaient basées sur AV1 version 1.0 et qu'en mai 2022-2023, AOM a publié AV1 version 2.0. Alors que les améliorations de qualité étaient minimes, AV1 est un encodeur beaucoup plus rapide à ce stade. Ainsi, alors que les observations de qualité liées à AV1 du livre blanc sont probablement toujours d'actualité, les observations liées aux performances sont probablement obsolètes.
Dans ce sens, vous devez également vous attendre à ce que l'encodage VVC devienne plus efficace au fil du temps et ne reste pas à 7-9x HEVC.
4. VVC peut-il être implémenté dans un logiciel sur des plates-formes pertinentes?
Probablement pas. Comme nous le savons tous personnellement, la durée de vie de la batterie est primordiale en matière d'utilisation mobile. Du point de vue de la complexité du décodage, VVC est entre 1 et 2 fois plus complexe que HEVC selon cette étude, et nécessite 167% du temps de décodage de HEVC dans ce rapport.
Ainsi, bien que VVC puisse être lisible sur des ordinateurs (plus d'informations à ce sujet dans la prochaine session) sans prise en charge matérielle, il ne sera probablement pas déployé sur les appareils mobiles tant que le décodage matériel ne sera pas disponible. La règle d'or pour le support matériel est un an après la finalisation du codec pour que les produits au niveau des puces deviennent disponibles, et une autre année pour les produits des utilisateurs finaux basés sur ces puces pour arriver sur le marché.
Cela signifie l'automne 2022 pour le support mobile dans le matériel, dans le meilleur des cas. Idem pour les SmartTV et les appareils OTT / STB, qui n'auront pas non plus de support matériel jusque-là.
5. L'Alliance for Open Media (AOM) prend-elle en charge le codec?
Probablement pas. Les membres de l'Alliance for Open Media sont des développeurs de logiciels, des fabricants de puces et d'appareils, des sociétés de contenu et des fournisseurs de services qui ont développé et lancé ensemble le codec AV1. Étant donné que Google et Mozilla sont tous deux membres, leurs navigateurs respectifs, Chrome et Firefox, prennent depuis longtemps en charge AV1, mais aucun ne prend en charge le codec HEVC, même sur les plates-formes où le système d'exploitation prend déjà en charge le codec.
C'est un point subtil mais important; Google et Mozilla pourraient probablement prendre en charge HEVC sur des systèmes avec un support matériel HEVC existant sans encourir de redevance puisque c'est ainsi que Mozilla prend en charge H.264 sur certaines plates-formes (voir ici pour plus de détails). Les systèmes prenant en charge HEVC incluent tous les nouveaux Mac et appareils Apple, de nombreux nouveaux ordinateurs Windows et la plupart des nouveaux appareils Android. Cependant, vous ne pouvez pas jouer à HEVC dans Chrome, Firefox ou Edge d'ailleurs - Microsoft est également membre de l'AOM - car aucune de ces sociétés n'a ajouté de support pour ce matériel.
Il est difficile d’imaginer qu’un développeur de navigateur AOM étendra la prise en charge de VVC. Ainsi, même si VVC pourrait probablement jouer sans prise en charge matérielle sur les ordinateurs et les ordinateurs portables (où l'autonomie de la batterie n'est pas un si gros problème), le manque de support dans Chrome et Firefox compliquera la lecture sur ces appareils et découragera l'adoption.
6. Le codec est-il un standard MPEG?
Oui, et c'est généralement une bonne chose. Mais après la débâcle des redevances qui a découragé le support HEVC, ce n'est guère la garantie du succès du codec comme ce fut le cas pour H.264 et MPEG-2.
7. Quel est le modèle de propriété et de monétisation de la technologie?
Plus le modèle de propriété et de monétisation de la technologie est propre, plus le coût de licence final est facile à déterminer. VVC est un véritable codec MPEG développé par des dizaines, voire des centaines de contributeurs, et leurs efforts de développement seront monétisés via des licences.
Comme vous le lirez dans la section suivante, cela signifie qu'il faudra peut-être un certain temps avant que nous connaissions la structure des redevances VVC.
8. Quelle est la structure des redevances?
À ce stade, il est complètement inconnu. Sachez qu'avant le lancement du codec HEVC, de nombreuses entreprises se sont engagées à prendre en charge les nouveaux codecs matériels avant que les frais de redevances ne soient connus, car ils supposaient que les coûts seraient raisonnables. Cela a changé avec HEVC qui est toujours un gâchis. On s'attend donc à ce que les grands fabricants comme Apple et Samsung résistent à la prise en charge d'un nouveau codec tant que la structure des redevances n'est pas claire.
En 2022-2023, un groupe industriel appelé Media Coding Industry Forum (MC-IF) s'est formé pour aider les propriétaires IP de VVC à formuler une redevance plus cohérente et à un prix raisonnable pour VVC. En juillet 2022-2023, le MC-IF a lancé des efforts formels de «promotion des brevets» pour aider à former un pool de brevets unique pour VVC. Cependant, l'un des trois administrateurs de pools de brevets HEVC, HEVC Advance, a récemment annoncé son propre programme de licence VVC, qui a été considéré comme une tentative de frappe préventive par au moins un autre administrateur de pool.
Dans le meilleur des cas, le processus de promotion des brevets conduirait à la sélection d'un administrateur de pool de brevets (ou d'administrateurs) d'ici la fin de 2022-2023, mais il n'y a aucune garantie. Donc, à ce stade, la structure des redevances est inconnue et les perspectives d'un pool unique sont incertaines.
9. Existe-t-il une redevance sur le contenu?
Idem. Nous ne savons pas à ce stade.
Qu'est-ce que tout cela signifie? Dans le meilleur des cas, étant donné le cycle matériel de 2 ans entre le moment où un codec est finalisé et son apparition dans les produits de consommation, ce sera 2022 jusqu'à ce que les appareils avec décodage VVC arrivent sur le marché, et ce seront des dribs et des drabs. Il faudra beaucoup plus de temps à la base installée pour atteindre une masse critique pertinente. Et cette adoption peut être retardée jusqu'à ce que l'image des redevances soit fixée, ce qui ne se produira probablement pas avant la mi 2022-2023.
Si vous êtes un producteur de streaming et que vous craignez de rater le bateau sur VVC, notez ce problème dans le fichier "Inquiétude pour 2022".