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强过H.265,华为/高通/三星共推MPEG-5 EVC视频编码标准

时间:2020-05-12 作者:网络整理 阅读:
从2019年1月正式开始,经过一年多时间的紧张工作,由国际标准化组织(ISO)牵头,华为、高通、三星等企业牵头制定的MPEG-5 Essential Video Coding (EVC)编码标准正式被提升为最终国际标准(FDIS)状态。华为、高通、三星等牵头企业出面欢迎,除了将获得首批支持,三大主要贡献者也表态会采取多种方式扩大新标准的影响力……
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编解码器在视频制作和交付中发挥着至关重要的作用,其代表着更高的效率和成本效益的选择,涉及到可用性、许可和使用费问题。

从2019年1月正式开始,经过一年多时间的紧张工作,由国际标准化组织(ISO)牵头,华为、高通、三星等企业牵头制定的MPEG-5 Essential Video Coding (EVC)编码标准正式落子定稿。

从1993年MPEG-1到2020年的MPEG-5

本周,MPEG组织宣布MPEG-5 EVC完成,该标准也称为ISO/IEC 23094-1,已被提升为最终国际标准(FDIS)状态。华为、高通、三星等牵头企业出面欢迎,除了将获得首批支持,三大主要贡献者也表态会采取多种方式扩大新标准的影响力。

MPEG-5 EVC是继1993年的MPEG-1(主要用于CD视频)、1995年的MPEG-2(主要用于DVD和数字广播电视)、2003年的MPEG-4 Part10(AVC/H.264)主要用于高清电视和基于IP的视频服务,例如OTT(Over The Top)服务、2013年的MPEG-H High Efficiency Video Codin(HEVC/H.265)主要用于4K和HDR/WCG视频,又一划时代的编码标准。

MPEG-5标准草案基于三星、华为和高通对于征集建议的响应,并参考了Divideon的图片管理和高级语法方面的技术。MPEG-5 EVC的核心是基本模式,它只包含20年前的或者是已经免初版权税的技术。多余的工具包含在主模式当中。下图显示了MPEG-5 EVC标准的简化概述,其中包括20个附加的编码或HLS功能,每个功能都可以单独禁用。

MPEG-5 EVC标准概述

据介绍,MPEG-5 EVC有Layer1(基线配置模式)和Layer2(主配置模式)两个层级,Layer 1仅包含20年以上或可以免费在标准中使用的技术,Layer 2则添加了少量其他工具,包含所有的技术组件并支持单独开闭,至少120帧、10位精度。

来自Bitmovin的Christian Feldmann在LVT(London Video Technology Meetup in August 2019)发表主题为《VVC,EVC,LCEVC,来自MPEG的下一代热门编码器的进展》演讲,视频截图

当前H.265主要用于4K、HDR(高动态范围)、WCG视频(宽色域),MPEG-5的使命在于让4K、8K、VR/AR、HDR以更快、更优质的方式普及。

测试数据显示,MPEG-5 EVC在主模式下拥有和H.265相同的视频质量,但平均比特率降低26%;基本模式相较于H.264,平均比特率降低31%,解码时间减少60%。

LCEVC和VCC

其他重要成果包括低复杂度增强视频编码(Low Complexity Enhancement Video Coding,LCEVC)达到国际标准(DIS)草案的状态,这意味着技术工作已经完成,格式已被冻结。

LCEVC是与编解码器无关的工具,可以显著提高任何视频编解码器(包括现有AVC/h.264,HEVC,VP9和新兴AV1,EVC,VVC)的压缩效率,同时降低编码和维护的处理要求与增强编解码器的解码器生态系统的兼容性。

自2018年4月以来,MPEG(ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11)与VCEG(ITU-T SG 16/Q 6)还共同致力于一个新项目:多功能视频编码(Versatile Video Coding,VCC),预计将在提供沉浸式视频体验的应用中部署,如虚拟现实流媒体、8K广播和高动态范围(HDR)视频。

基于该标准的所有贡献者声明,这些声明承诺在FDIS发布日后不迟于两年内宣布其MPEG-5 EVC标准的许可条款,所以预计仅在2020年,MPEG就会以VVC/H.266,MPEG-5第1部分“基本视频编码”(EVC)和MPEG-5第2部分“低复杂度增强视频编码”(LCEVC)的形式发布3个全新标准。

这些将与其他高级编解码器一起使用,包括市场上用于各种应用的HEVC,VP9和AV1。

关于HEVC标准

HEVC视频编码标准是在MPEG和VCEG的联合标准化项目中制定的,全行业的组织都参与了该项目。在HEVC2010年至2013年的第一阶段中,每年举行四次会议,有近500人参与,收到1000多份文章,至少有50家公司参与了其中。如此广泛的参与带来了多重优势:可以考虑审视更多的创新技术、可以调用更多资源去审查标准的不同部分,更为重要是的是,会有很多组织机构支持这一标准,从而有利于该标准在不同应用中的部署。但是如此广泛的参与也带来一个潜在的不利因素:当标准的最终版本确定之后,该标准是包含有来自于不同专利持有者的专利。任何想要使用或部署该标准的人或组织必须保证他们有正当许可。早期的MPEG视频编码标准提供了一个单一的专利许可,涵盖了标准中的绝大多数技术,并且公开了许可条款。HEVC的情况则有所不同,它有三个不同的专利池,并且还有很多专利持有者不通过专利池来提供专利许可。下图显示了一些声明拥有HEVC专利的组织或公司。

已宣布拥有HEVC必要专利的组织

对于HEVC专利许可情况能在多大程度上影响该标准的实施与部署,当前存在着不同的声音。但是一般认为,较早且统一的专利许可声明和更高的透明度为HEVC提供了更为广泛的市场采用机会。但同时也应该清楚地看到,在某些应用领域,例如互联网视频流中,HEVC的适用范围很窄。Encoding.com网站在其《2019年全球媒体格式报告》中指出,自从2003年起,只有12%的编码使用HEVC,仍有82%使用AVC标准。

责编:Luffy Liu

本文综合自MPEG组织官网、煤矿工厂公众号、快科技、IT之家、腾讯云报道

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