你还在用H264压缩视频?H266马上就要出来了。

最近,著名国际标准化组织 MPEG(运动图像专家组)计划在2020年推出3个不同的编解码器。

MPEG曾在2013年推出了HEVC(H.265 / MPEG-H),2003年推出了AVC(H.264 / MPEG-4 AVC)这两个编解码器。这两个编解码器,如今都已成为了影像的拍摄和最终交付的最常见格式了。

因此,可见MPEG这一次要推出的格式对影视制作的未来也会产生非同寻常的意义。

另一方面,Apple在2007年发布了ProRes,并于2018年发布了ProRes RAW。当然,还有我们都熟悉的ARRI,Blackmagic Design,Canon,RED,Sony等提供的RAW或宽色域格式,由于其低压缩的性质,这些格式通常被电影制作者在制作环节优先选择。

新的MPEG编解码器包括通用视频编码(VVC),基本视频编码(EVC)和低复杂度增强视频编码(LCEVC)。

他们对每个创作者都有哪些利弊呢?让我们来深入了解一下。

通用视频编码 (VVC)

通用视频编码(也称为H.266或MPEG-I第3代)是传统的MPEG-I编解码器的下一代。

VVC由MPEG和ITU联合开发。编解码器的要求将包括比HEVC(H.265 / MPEG-H)低30%(或更多)的比特率,而不会降低质量。如果真的是这样,那将会在文件大小上有个很大的改进。

在iPhone上,60秒的 4K 30p HEVC素材将会占用170MB的大小。每6分钟的镜头大约有1GB或每小时10GB。从理论上讲,对于60秒的4K 30p素材,VVC的大小仅为119MB。每9分钟只需要1GB或每小时6.5GB 。能够节省大量的存储空间。

VVC压缩视频的方式与HEVC相似,但是在分区、预测和熵编码等方面都有所改进。VVC有望支持沉浸式内容,分辨率从4K到16K,以及360度全景视频。开发人员还打算支持视觉上的无损压缩和无损压缩。

VVC可能支持:

图像格式从VGA到8K x 4K

具有4:2:0采样,10位的YCbCr色彩空间

YCbCr / RGB 4:4:4和YCbCr 4:2:2

辅助通道(透明度,深度等)

高动态范围(HDR)和宽色域

每个组件的位深度最多为16位

固定和可变帧率

逐行扫描

由于VVC需要硬件的支持,所以将其应用到相机和其他设备中,还需要一些时间,并且,虽然现在还不清楚许可的成本。

尽管HEVC(H.265 / MPEG-H)的压缩比AVC(H.264 / MPEG-4 AVC)更好,但无需过多介绍,但HEVC许可更为复杂。这就是为什么,我们没有看到HEVC能够广泛实施的原因,很多繁文缛节和知识产权都需要费用。

VVC旨在避免这种情况的发生吗?我们拭目以待吧。

该编解码器计划将于2020年底推出。

基本视频编码 (EVC)

基本视频编码,也称为MPEG-5 EVC,是HEVC(H.265 / MPEG-H)和AVC(H.264 / MPEG-4 AVC )的替代产品 ,但编码效率类似于HEVC。

MPEG-5 EVC可能成为4K替代编解码器。我们可以将EVC视为复杂的HEVC许可的一种简化方法。它提供了两个配置文件,一个是免费的基线,另一个是带有需要许可证增强工具的主配置文件。

基线配置文件包含已使用20年以上(无专利)或免版税的技术。主配置文件与基线配置文件隔离,可以关闭主配置文件以避免许可问题。这看起来是双赢的,不过现在仍然不确定主配置文件的专利费用,但是它应该比HEVC许可更简单。

至于压缩性能,10位的基线配置文件的目标是与AVC High 10是一样好的,而主配置文件的预期结果是与HEVC Main 10相似的。测试表明,MPEG-5 EVC的基线配置文件提供了与H.264相同的质量,并且节省约31%的空间。

与HEVC相比,它的主要特点是降低了26%的占用空间。

EVC可能支持:

图像格式从VGA到8K x 4K

具有4:2:0采样,10位的YCbCr色彩空间

YCbCr/RGB 4:4:4 and YCbCr 4:2:2

YCbCr / RGB 4:4:4和YCbCr 4:2:2

高动态范围(HDR)和宽色域

每个组件的位深度最多为16位

固定和可变帧速率

逐行扫描

MPEG-5 EVC也需要硬件来实现,因此要使它成为工作流程的一部分也还需要一些时间。

预计它将于2020年初发布。

低复杂度增强视频编码(LCEVC)

LCEVC是MPEG-5标准的一部分,但编码方式有所不同。

它的主要目标是直播流媒体领域的用户,因此体育,新闻,Twitch,YouTube,沉浸式视频等。V-Nova公司正在开发MPEG-5 LCEVC ,并且打算在平台级别应用。

它可以应用于在工作流的任何阶段的视频编解码器。值得注意的是,它不是一个可以扩展的编解码器。

LCEVC所做的是采用现有的编解码器(AVC,HEVC,VVC,EVC等),来提高编码器的整体性能。它是个附加编解码器,而不是替代品。

你可以看作是在订购优惠的餐点时升级的大份薯条和大杯饮料。优惠餐点是基础的编解码器,升级的部分则是LCEVC。但是使用LCEVC时,实际文件大小不会变化。

LCEVC编解码器压缩

传统编解码器将编码和解码成一单独的流。LCEVC的工作原理是采用较低的分辨率获取基本编解码器,并添加多达两层的编码残差,以校正基本视频编解码器创建的伪像。

这些层增加了额外的分辨率和质量。测试表明,LCEVC为最终输出视频增加了细节和清晰度,同时减少了整体处理负荷和内存。这样就可以在以前只有高清的地方使用4K超高清。

此外,测试表明,LCEVC的编码时间比AVC,HEVC和VVC的全分辨率版本快得多。

LCEVC编码时间预计比基本编解码器要快

LCEVC可能支持:

图像格式从VGA到8K x 4K

具有4:2:0采样,10位的YCbCr色彩空间

YCbCr / RGB 4:4:4和YCbCr 4:2:2

高动态范围(HDR)和宽色域

每个组件的位深度最多为16位

固定和可变帧率

逐行扫描

LCEVC不需要在现有系统或平台中有额外的硬件。其目标是增强其他编解码器标准,因此可以在公司认为合适的情况下在软件或应用程序级别上实现。V-Nova尚未确定许可成本。预计它将于2020年年中发布。

这些编解码器对创作者意味着什么?

VVC,EVC和LCEVC都非常有前景。

尤其是实时流媒体空间中的LCEVC。但它如何落实到到使用者身上,都取决于许可的成本。如果特许权使用费太高,那么ARRI,Blackmagic Design,佳能,尼康,松下,RED,索尼等公司将可能无法推广实施。

因为这些公司中的大多数已经或正在开发RAW或宽色域配置文件,这是对于像H.265,H.264或新的VVC(H.266)这样的压缩编解码器,电影制作人更喜欢的格式。

但是,VVC(H.266)的前景还是很不错的。它的图像质量甚至可以和ProRes 4444媲美,因为H.265在较高比特率下的图像质量与其几乎没有差异。

当前,H.265 / H.264可以通过4G网络或相对较慢的Internet连接轻松流式传输4K视频。但H.266可以大大改善它。

对于调色,由于RAW和ProRes具有比H.265 / H.264更高的纬度,因此它们依旧是首选的编解码器,但是测试结果表明H.266在CPU性能上的体现要高得多。将H.265 / H.264转码为ProRes时,虽然图像质量没有改善,但使编辑变得更容易。也许VVC(H.266)将消除完全进行转码的需要。

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