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H.266 alias VVC: Schön, langsam, Zukunft ungewiss

Wir haben uns angesehen, was der Versatile Video Codec leistet - und sind überzeugt. Der Verbreitung des Codecs wird das aber nur bedingt helfen.

Ein Bericht von veröffentlicht am
Im Vergleich zu dem sehr alten AVC zeigt VVC massive Fortschritte.
Im Vergleich zu dem sehr alten AVC zeigt VVC massive Fortschritte. (Bild: Blender Foundation/Project Mango - Bearbeitung Martin Wolf/Golem.de/CC-BY 3.0)

In der vergangenen Woche hat das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI) den Abschluss der Standardisierung des Versatile Video Codec (VVC) bekanntgegeben. Wir haben diese Gelegenheit genutzt und uns einen kurzen Überblick über den neuen Codec verschafft, der etwas mehr als sieben Jahre nach dem Vorgänger High Efficiency Video Coding (HEVC) alias H.265 erscheint. Als Grundlage für unseren kurzen und nicht repräsentativen Test dient der Referenzcode, der von einer gemeinsamen Arbeitsgruppe (JVET) aus Moving Pictures Expert Group (MPEG) und internationaler Fernmeldeunion (ITU) sowie weiteren Organisationen und Instituten erstellt wird.

Inhalt:
  1. H.266 alias VVC: Schön, langsam, Zukunft ungewiss
  2. Schöner als alle anderen
  3. Kein Codec für alle

Mit VVC verfolgen die Beteiligten größtenteils eine Weiterentwicklung bestehender Techniken, revolutionäre Technik bietet der neue Codec nicht. Im Prinzip handelt es sich bei VVC vielmehr um eine Fortsetzung von HEVC, das wiederum auf dem immer noch vielfach genutzten und weit verbreiteten Advanced Video Coding (AVC) alias H.264 basiert. Viele Verbesserungen erreicht VVC dabei schlicht durch Erweiterungen bestehender Ansätze in den älteren Codecs mit ein paar zusätzlichen Techniken.

Viele Verbesserungen bekannter Technik

Einige wichtige Grundprinzipien dazu sollen hier kurz aufgeführt werden: Wie bei eigentlich allen verfügbaren Videocodecs wird auch bei VVC ein Einzelbild eines Video zunächst in kleinere Blöcke unterteilt, die dann wiederum weiterverarbeitet werden. Bei VVC sind diese Blöcke maximale 128x128 Pixel statt wie bisher 64x64 Pixel bei HEVC groß und können besser unterteilt sowie besser unabhängig voneinander bearbeitet werden. Das soll insbesondere bei hohen Auflösungen helfen und den Codec beschleunigen. Ziel dieser Aufteilung ist es, Informationen über möglichst nah beieinander liegende und damit ähnliche Pixel zusammenzufassen beziehungsweise diese Informationen voneinander abzuleiten.

  • Szene codiert mit AVC alias H.264 bei etwa 12 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
  • Szene codiert mit HEVC alias H.265 bei etwa 12 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
  • Szene codiert mit AV1 bei etwa 12 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
  • Szene codiert mit VVC alias H.266 bei etwa 12 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
  • Szene im Original (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
  • Szene codiert mit AVC alias H.264 bei etwa 3 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
  • Szene codiert mit HEVC alias H.265 bei etwa 3 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
  • Szene codiert mit AV1 bei etwa 3 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
  • Szene codiert mit VVC alias H.266 bei etwa 3 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)
Szene codiert mit VVC alias H.266 bei etwa 12 MBit/s (Bild: Blender Foundation/Project Mango/CC-BY 3.0)

Wirklich neu ist in diesem Zusammenhang nur die Unterstützung für eine sogenannte geometrische Partitionierung. Das heißt, die Blöcke werden nicht mehr nur in Rechtecke und Quadrate unterteilt, sondern können entlang schräger Linien getrennt werden. Das soll vor allem für Verbesserungen bei natürlichen Inhalten sorgen, die typischerweise Rundungen aufweisen.

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Die Anzahl möglicher Vorhersagen für Ähnlichkeiten innerhalb eines Bildes (Intra-Prediction) ist von 32 in HEVC auf 65 in VVC erhöht worden. Der neue Codec nutzt außerdem einige neue Filter sowie eine Farbvorhersage (Chroma-Prediction), was ähnlich bereits von dem freien Codec AV1 genutzt wird. Für die Vorhersage zwischen Bildern (Inter-Prediction) setzt VVC ebenfalls auf Verbesserungen aus HEVC. Für Bewegungen soll vor allem die Vorhersage zwischen Blöcken statt nur innerhalb eines Blocks verbessert werden, was AV1 ebenfalls unterstützt.

Hinzu kommen sogenannte affine Bewegungen, das heißt die Vorhersage soll nicht mehr nur in zwei Dimensionen möglich sein, sondern eben auch natürlichere Bewegungen abbilden können, wie etwa Rotationen oder Verschiebungen im Raum. Darüber hinaus setzt VVC weiter auf DCT und DST als Transformationen sowie CABAC zur Entropie-Codierung. All diese vielen kleinen Veränderungen zusammengenommen schaffen einen deutlich verbesserten Codec.

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RandomCitizen 20. Jul 2020 / Themenstart

+1

Eheran 17. Jul 2020 / Themenstart

Das man auch heute immer und immer wieder falsche Seitenverhältnisse sieht ist echt...

ashahaghdsa 15. Jul 2020 / Themenstart

Da stimme ich zu. Das kann ich mir Solo auch super vorstellen. Aber mit Begleitung...

ashahaghdsa 15. Jul 2020 / Themenstart

MPEG-2 Blurays haben immerhin 40MBit und sehen scheiße aus.

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