HEVC流媒体服务器被过度炒作的5个原因
正文字數:2724 ?閱讀時長:7分鐘
本篇文章將重點討論為什么AVC(h.264)是設置低延遲實時流媒體更有效的選擇。HEVC(h.265)流服務器解決方案。
文?/?red5pro
原文鏈接:https://www.red5pro.com/blog/5-reasons-hevc-h-265-streaming-servers-are-overhyped/
實時流傳輸/直播是一個復雜的過程,涉及多種不同的方法和格式。這些組件中之一是用于媒體文件編碼和解碼的編解碼器。編解碼器還定義了編解碼器可用于執行流傳輸的工具的類型。
為了大大簡化過程;為了使視頻通過互聯網傳輸,它必須首先使用麥克風和攝像頭捕獲音頻和視頻。然后,必須將原始數據壓縮(編碼)為編解碼器,通過互聯網連接(使用傳輸協議)進行廣播,發送到某種服務器端解決方案(通常是CDN或Red5 Pro之類的基于云的群集),以及 隨后解壓縮(解碼)以供訂閱用戶最終觀看視頻。
當前有幾種不同的編解碼器正在使用,包括VP8/9,AVC(H.264),HEVC(H.265)和AV1。本篇文章將特別關注為什么AVC(H.264)是比建立HEVC(H.265)流媒體服務器解決方案更有效的低延遲流媒體直播選擇。
AVC與HEVC有何區別?
HEVC(高效視頻編碼),也稱為H.265,是視頻壓縮的最新國際標準。它是AVC(H.264)的后繼產品,前身是MPEG-4。HEVC標準由ISO/IEC MPEG(運動圖像專家組)和ITU-T VCEG(視頻編碼專家組)開發,于2013年首次發布。
從邏輯上講,人們可能會認為,由于HEVC是最新開發的編解碼器,因此它將是最有效的。然而,現實卻更為復雜。HEVC確實提供了壓縮效率方面的優勢,但HEVC文件占用的存儲空間相當于是ACV文件的一半。較小的文件大小意味著它需要較少的存儲空間,更重要的是,對應于流式傳輸時較少的帶寬消耗。這種先進的壓縮效率歸因于HEVC如何處理宏塊。HEVC還具有更好的可變塊大小分割,改進的塊分割和運動補償濾波器,樣本自適應偏移濾波以及更好的運動矢量預測和精度的功能。?x265小組的本頁說明對這些術語以及如何提高HEVC的效率進行了很好的闡述與解釋。
具有所有的這些優點,為什么HEVC并不是更好的實時流編解碼器?
1)更高的編碼速度
這其中一個很大的原因是延遲。盡管HEVC最終會產生較小的視頻,并且由于要發送的數據較少,因而可以更快地發送視頻,但是所有這些額外的壓縮(與AVC相比)存在意味著執行實際壓縮將需要更長的時間。因此,它將使發送視頻的時間更長。發送可能不需要太多的帶寬,但需要花費更多時間進行實際壓縮,所用時間將最終超過了視頻流傳輸中節省的時間。
盡管這對我們流媒體行業的從業員來說似乎確實很明顯,但是也值得解釋為什么如此重要。延遲很重要,因為廣播公司和訂戶之間的任何形式的延遲都會使交互式實時流媒體體驗變得極差。任何類型的實時流應用程序都需要低等待時間才能擁有自然流。體育賽事和賽事廣播需要防止劇透或實時引起人群反應,直播拍賣需要確保在正確的時間登記出價和社交平臺需要確保前后對話的暢通。
由于HEVC具有更多的開銷,因此與編碼H.264相比可能導致延遲。
2)限制采用
為了使用編解碼器,需要支持的硬件或軟件編碼器。? HEVC的采用率很低,這在很大程度上要歸因于專利許可。雖然AVC只有1個,但HEVC具有四個相關的專利池:HEVC Advance,MPEG LA,Velos Media和Technicolor。這使其變得更昂貴,從而阻礙了其被更廣泛的采用。因此需要將其限制在特定的硬件編碼器和移動芯片組中。此外,在2013年,思科將其H.264實施開源,并將其作為免費二進制下載發布。這極大地推動了AVC的廣泛應用。
盡管有可用的HEVC軟件編碼器,但是使用軟件編碼器會導致性能問題,因為它將消耗更多的CPU。實時流媒體已經是一個占用大量CPU的過程,因此增加本身已經很高的使用率將是成為一個問題。因此,隨著等待時間潛在地增加,電池壽命將減少。
3)瀏覽器不支持
與AVC相反,大多數Internet瀏覽器不支持HEVC。僅Edge,Internet Explorer和Safari支持HEVC。即使這樣,運行瀏覽器的設備仍將需要支持HEVC硬件編碼。即使通過正確的實現在瀏覽器中支持HEVC,WebRTC仍無法正常工作。
隨著移動設備和便攜式計算機廣泛用于Internet瀏覽,無法在Internet瀏覽器中觀看視頻嚴重地限制了用戶訪問內容的方式。支持各種設備是確保各種用戶可以觀看他們喜歡的內容的唯一方法。
4)降低帶寬對于高分辨率更重要
更高的壓縮率和更小的文件大小的部分優勢在于,它占用的帶寬更少,這意味著用戶仍可以以較低的互聯網速度流式傳輸高質量的視頻。但現實情況是,固定寬帶連接的全球平均上傳速度為42.63 Mbps,大多數地方的互聯網速度都足以支持AVC上的4K流傳輸。移動設備的平均速度要低得多,為10.93 Mbps。即使如此,對于1080p而言,速度還遠遠不夠。
Boxcast的這張圖顯示,全球范圍內的平均連接速度絕對能夠滿足所有分辨率級別的上傳速度要求。
對于互聯網速度較慢的國家/地區的用戶,自適應比特率支持可以調整比特率以提供最佳體驗,而轉碼可以根據可用帶寬將廣播分為多種質量以獲得最佳體驗。在流式傳輸到具有2或3G連接的移動設備時,手掌大小的設備甚至不需要1080p分辨率即可看起來不錯。720P甚至480P仍將以高質量顯示。
但是,必須承認,較小的文件將為公司節省帶寬成本。較小的文件意味著無需為CDN或云網絡上的更多數據流支付高昂的費用。當然, 雖然這不錯,但只有在真正高分辨率的情況下(例如4K),數據消耗減半才有很大的不同。
當然,無論規模如何,省錢無疑都是重要的事情。這將我們帶入下一兩全其美的階段:具有相同性能的更好壓縮。
5)LCEVC繞開了整個爭論
LCEVC(低復雜度增強視頻編碼)添加了一個額外的處理層,以利用MPEG或VP9和AV1等其他現有和將來版本的壓縮版本將壓縮率提高40%。正如我們在上一篇文章中介紹的那樣,LCEVC是一項前途廣闊的技術,因為它實質上使當前已經以一種或另一種其他形式被采用的協議本身變成了更有效的協議。
從現在的情況看,內容提供商似乎將能夠使用支持LCEVC的基于軟件或硬件的編碼器以及Red5 Pro跨云平臺,從而通過新一代的處理密集型設備促進實時流傳輸視頻格式。取決于所使用的核心編解碼器,這不僅適用于4K,最終也適用于8K UHD,還適用于為360度觀看,虛擬現實和其他創新而設計的格式。
那是因為實際上任何設備都可以支持嵌入在服務提供商的應用程序播放器中或單獨下載到查看器設備的瘦LCEVC客戶端。此外,LCEVC通過隨附的HTML5 JavaScript實現支持免費的瀏覽器插件功能。這意味著廣泛的實施應該相當簡單。
盡管如此,AV1有望取代H.264和H.265。是因為它背后的財團擁有所有主要參與者的資格,而且免版稅。現在使AV1退回的所有原因是缺少實時編碼器。一旦廣泛可用,AV1(尤其是與LCEVC配對時)將是未來前進的道路。
底線:H.264 / AVC效果更好
盡管HEVC確實在AVC方面進行了改進,但是這些改進不足以克服缺點。由于較長的編碼時間導致更高的延遲,因此專利許可會限制采用,缺乏瀏覽器支持以及大多數實時流的真實觀看分辨率,HEVC并不符合預期。總體而言,AVC流服務器比HEVC流服務器要有效得多。更重要的是,LCEVC準備回避整個編解碼器問題,從而使所有問題都變為無效。
LiveVideoStackCon 2020?北京
2020年10月31日-11月1日
點擊【閱讀原文】了解更多詳細信息
總結
以上是生活随笔為你收集整理的HEVC流媒体服务器被过度炒作的5个原因的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: LiveVideoStack调查问卷
- 下一篇: 标准常有,VVC不常有