影响HEVC准备进入广播和流媒体细分市场的因素分析

时间:2015/10/20 来源:专业视听网

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H.264编解码器占据了流媒体、广播和会议五年后,HEVC成为其继任者。HEVC最近获得大量的关注,但技术离实际应用还有多远呢?在这里,我们将讨论影响HEVC准备进入广播和流媒体细分市场的因素。

首先快速浏览该技术。

HEVC代表高效率视频编码,就像H.264,该编解码器是由ISO / IEC移动图像专家组和ITU-T视频编码专家组(VCEG)联合开发的。这是很重要的,因为这意味着HEVC自动获得许多公司的支持,这些公司通常都遵循这些标准机构的建议。这也意味着,标准有两个名字,HEVC和H.265。

HEVC / H.265的发展始于2004年,第一个规范的工作草案在2012年7月获批。2013年1月,该规范的初始版本发布,使企业开始建立编码器、解码器,以及相关的产品。

利益在哪里?

HEVC有两个高层次的利益。第一个是其能够以大约一半的数据速率提供与H.264编码流相同的质量。第二个是使视频分辨率高于1080P,包括4K(2160P)和8K(4320p)。

我们将在本文后面检查质量相关的条款。然而,从理论上讲,这些功能为现有的1080p画面和4K内容提供好多个市场机会。例如,对于现有的1080p和较低分辨率的画面,在流媒体空间,用HEVC取代H.264编码流可以减少多达50%的带宽成本。另外,视频分销商可以在较低的比特率连接推动更高分辨率的视频,就像移动用户通过3G观看。同样地,在有线和卫星市场,使用HEVC会成倍增加用于现有连接的频道数目。

与4K视频相关的机会更加离散且增长较慢,因为有4K内容和4K电视相对缺乏。尽管如此,许多电影正在以4K分辨率重新扫描,4K制作开始加速。当然,大量的4K电视价格也在迅速下降。但是,除非你生产电视机或是在电影或广播行业,4K并没有为大多数集成商提供一个显著的机会,超越在会议室、展览和其他类似场所部署4K显示器。相反,大多数短期HEVC相关的机会在流媒体空间,所以我将重点分析这一点。

为了记录在案,注意超高清视频,或UHD这些属于,在技术上是指电视、显示器和投影仪,至少有800万有效像素,16:9,的显示宽高比,并且至少是4K(2160P)分辨率。

HEVC费用

像H.264那样,HEVC有版税义务,虽然H.264版税享有低得多的最大和较清晰的专利群。为了解释,主要的H.264专利池是由MPEG LA管理,该公司把所有的专利持有人聚集在一起,创建一个版税费政策,分配小组之间的收益管理。 MPEG LA公司还管理HEVC专利池,并在2014年1月,该公司宣布了HEVC拟议许可证条款。

简单地说,拟议的HEVC版税费为每个HEVC编码器和解码器20分,通过一个法律实体分配给终端用户。每年出货可达10万台,没有版税费,以每年最高2500万美元,这将随时间增加。相比之下,H.264每年最大的版税费开始是500万美元,现在是650万美元。该许可证当然是不同的,因此,如果你许可H.264和HEVC,你需支付出这两个版税费。

不像H.264那样,除了某些最低费用,确实会对观看和订阅内容收取费用,内容没有HEVC费用。然而,在由MPEG LA管理的H.264专利组包括绝大多数H.264版权所有人,HEVC类似的专利组不包括拥有HEVC相关知识产权的许多公司,其中包括微软、松下、索尼、杜比实验室、三菱、东芝、夏普。出于这个原因,除去MPEG LA HEVC相关的版税费,部署HEVC的企业可能还得向其他各方收取费用。

这就是我们所了解的HEVC潜在利益和成本;让我们来看看它在市场中的进展。

编码器端

大多数编码厂商已经开发实时和点播HEVC编码器一年多了,包括ATEME、Digital Rapids、Elemental Technologies、Envivio、Harmonics、Telestream、Thomson等等。其中几家公司都已经在他们的运输产品中包含HEVC编码。由于这些公司分布的产品,其平均成本很可能超过1万美元, MPEG LA的20分专利使用费,和来自其他HEVC版权所有人的潜在费用不是一个真正关心的问题。

较低成本的软件编码器的HEVC支持向来稀少,在免费DivX转换器的HEVC编码是明显的例外。到目前为止,Adobe(Media编码器)、苹果(视频编辑)、Sorenson(压缩)和Telestream(Episode)都闭口不谈他们何时会增加HEVC支持这些产品。

目前正在开发的多个芯片整合来自Broadcom、Sigma Designs公司和Qualcomm公司的HEVC编码。虽然这些芯片的平均销售价格比上面提到的硬件解码器要低得多,任何版税或使用费将传给顾客。出于这个原因,特许权使用费并没有影响这个市场。

解码器端

同样,正在开发的多种解码器芯片是用于电视机和机顶盒。正如在编码端,版税不会是一个很大的障碍;它们将被简单地加入到售价上,由客户支付。这种相同的结构适用于收费的解码器,Adobe在2014年的NAB中宣布,他们将增加HEVC解码到黄金时段,他们的高端传播平台,可从中收回成本。

这里建议的版税费用结构在免费的解码端惨遭失败。具体来说,如今只有两个免费的解码器: VLC 播放器和DivX播放器。在我进行的播放测试中,720p的HEVC文件在许多较旧的计算机播放流畅,要回到原来的酷睿2类,它的历史可以追溯到2006年。因此,出版商发行720p的最大分辨率,如今可以发行HEVC,用于计算机播放,并有可能在绝大多数计算机中播放。问题是,没有免费的播放器需要渗透其中,向一个普通观众发布HEVC。

你可能还记得,迫使H.264在2007年崭露头角的是将其列入Flash;在短短几个月内,H.264是适用于97%的计算机,而且是免费的。当然,当Adobe H.264添加的播放功能到Flash时,全年最高版税费是更实惠的500万美元,Flash是Adobe愿意投资的战略性产品。

如今,市场走向HTML5,而Flash在衰退,HEVC支持的价码已经翻了两番,除了H.264版权费,还要支付HEVC。 Adobe公司宣布,他们计划把HEVC解码例如黄金时段,明确说明他们不会将其包含在免费的Flash播放器,消除了只用简单机制就能实现的渗透。

这可能是在某些时候,苹果、谷歌和微软将授权HEVC纳入各自的浏览器,通过HTML5指令访问。但Mozilla不太可能会支付2500万美元的年费,在Firefox添加HEVC播放器;Mozilla是一个更小的公司,至今仍未授权H.264。所以,即使“三巨头”把HEVC解码添加到他们的浏览器,可以真正播放HEVC编码视频的观众百分比将不包括Firefox用户和那些运行与HTML5不兼容的传统浏览器。

即使在Safari浏览器、Chrome和Internet Explorer中具备HEVC功能的版本,你必须通过HTML5来播放HEVC。然而,今天,几乎所有主要的视频发布者还在使用Flash,因为HTML5不支持可适应的流媒体,综合性数字版权管理或字幕,更不用说直播了。因此,即使HEVC播放器添加到这些浏览器,这并不意味着主要出版商可以使用它。

这仅仅是桌面系统。到目前为止,苹果和谷歌都还未宣布计划添加HEVC播放器到各自的操作系统。在他们宣布之前,没有办法告诉有多少已安装的系统将能够访问HEVC解码功能或具备必要的CPU可以播放。当我完全了解HEVC移动电池寿命的影响后,我将更详细地讨论它。

所以这看起来,如果希望节省带宽成本或更大范围布置HEVC的任何公司都必须把HEVC播放器添加到他们现有的播放器中,并支付相关的版权使用费。如果他们能减少一半的带宽成本,这样才具有经济意义。然而,Netflix公司公布的一些初步调查结果对这个数字表示质疑,至少在短期内。

以NETFLIX为基准的HEVC与H.264对比

如上所述,编码器社区中大多数HEVC支持者声称新的编解码器应该能够在50%至65%的数据速率提供H.264质量。然而,没有实际的用户已经证实这些数字;事实上,它们恰恰完全相反。

为了解释,Netflix公司是最早部署HEVC的发行商之一,以这项新技术编码4K版本的纸牌屋电视剧。在这种分辨率中,HEVC真的是唯一的选择。使用HEVC,以节省现有1080p和较低分辨率的视频的带宽呢?

在纽约举行的音像展, Netflix编码技术的经理告诉我们:我们还没有看到HEVC编码厂商声称的高效率。其实,你可以从我摘录的幻灯片中看到,Netflix在1080分辨率或更小的视频尝试多个编码器后,看到与X264同样的质量。更糟的是,HEVC花了大约10倍的时间来进行编码。

正如你在幻灯片上看到的那样,Netflix公司仍然看好HEVC,而大部分新基础设施的发展涉及到4K / HEVC。不过,如果你是一个出版商,要核实HEVC以更低的数据率提供与H.264同等质量的画面,这显然不是它。虽然这不是对HEVC质量的定论,Netflix公司是第一家公司发表评论的。这使得他们的意见值得关注,但从长远来看,这行不通。

HEVC和移动电池寿命

有关HEVC其他不那么利好的消息涉及到电池寿命。为了解释,许多HEVC支持者声称,大部分当代的平板电脑和智能手机将足够强大,一旦播放器准备就绪,就可以播放HEVC。比较保守的分析认为可能是这样,但HEVC会缩短电池寿命到不可接受的水平。最值得注意的是Frost&Sullivan公司的AVNI Rambhia在多个场合表示,移动HEVC播放只会在HEVC硬件加速可用来延长电池寿命时才会发生。如果属实,这实际上意味着,如果没有HEVC加速,那么HEVC不构成所有设备的影响因素,其中包括2014年绝大部分的安装系统。

对“Techspot”最近的一项分析有数据说明。具体来说,Techspot的Tim Schiesser在他最近的一篇文章中比较H.264和HEVC的电池寿命——《媒体播放器和视频格式:详细的电池寿命分析》。他发现了HEVC播放缩短电池寿命约50%。也就是说,在H.264编码的一个1080p视频播放8.6小时,而在HEVC解码的相同视频播放只有4.36小时。

在这方面,Schiesser总结道:“虽然HEVC迄今为止提供了最令人印象深刻的格式——以较低数据率提供惊人的品质,这非常耗费资源来进行解码,尤其是在相对较弱的平板电脑硬件。在获取格式的高效硬件解码之前,我们不可能看到它超越H.264,作为目前最流行的视频格式。”

分析

那留给我们的是什么?显然,在4K广播和制作市场,HEVC有自己的势头,这可能会加速,因为UHD降低价格,安装的范围不断扩大。

在流媒体空间,缺少通用播放器对于在桌面和移动设备的HEVC分布在有致命的影响。对于台式机/笔记本电脑播放,Adobe不可能打破僵局,把HEVC添加到Flash,即使苹果、谷歌和微软把HEVC播放器加入到各自的浏览器,基于HTML5的出版对于大多数主要的分销商还是不够成熟。移动市场正在经历其播放器的亏损,旧版本的兼容性和电池寿命的不确定性,以及桌面空间相同的质量问题。

似乎HEVC将被出版商部署,而不是全部,而这只有在他们自己进行对比测试,并确定带宽的节省成本将证明花费的正当性之后。初始的部署将集中在封闭的系统,如有线电视频道发送4K视频到拥有4k电视盒HEVC机顶盒的离散用户。在一般的流媒体空间,有太多的障碍,以致无法看到HEVC在下一年到18个月的期间所带来的影响

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