Was ist H.266/VVC (Versatile Video Coding) und was bedeutet es für die Zukunft des Streamings?

In den letzten Jahren — insbesondere mit den deutlich gesunkenen Datenkosten — hat der Konsum von Audio und Video über verschiedene Streaming-Dienste rasant zugenommen. Infolgedessen haben wir jetzt mehr On-Demand-Unterhaltungsplattformen mit einer Vielzahl von Inhalten, die über verschiedene Genres verteilt sind, um den Bedürfnissen unterschiedlicher Personen gerecht zu werden. Während die Inhalte auf diesen Plattformen jederzeit und überall auf mobilen Geräten zugänglich sind, ist die Möglichkeit, die Qualität des Streams je nach Internet-Tarif auszuwählen, etwas, das den Zugang zu den Inhalten für die Massen ermöglicht.

Ein großer Teil der Verarbeitung und der Reduzierung des Bandbreiten- und Speicherbedarfs von Video-Streams hängt vom verwendeten Video-Codec-Standard ab, der, wie der Name schon sagt, Video-Dateien komprimiert und dekomprimiert, um die Dateigröße zu reduzieren. Obwohl der aktuelle Standard, H.265, auch bekannt als High-Efficiency Video Coding (HEVC), in dieser Hinsicht recht vielversprechend ist, da er eine hohe Effizienz bei der Bereitstellung besserer Kompression ohne nachteilige Auswirkungen auf die Qualität bietet, haben wir jetzt einen neuen Video-Codec namens H.266, auch bekannt als Versatile Video Coding (VVC), der noch bessere Leistungen verspricht.

Was ist ein Video-Codec und was macht er?

Für diejenigen, die es nicht wissen, ist ein Codec ein Programm/Software, das hilft, Dateien zu komprimieren und zu dekomprimieren, um ihre Dateigröße zu reduzieren, während sichergestellt wird, dass die Qualität nicht stark verändert wird. Codecs finden ihre Anwendungen in verschiedenen Nutzungsszenarien, wie z.B. Videokonferenzdiensten, Streaming-Plattformen und Bearbeitungssoftware. Wenn es um Video geht, besteht die Aufgabe des Codecs darin, Dateien kleiner zu machen, damit sie weniger Speicherplatz beanspruchen und weniger Bandbreite während der Übertragung benötigen. Während des Komprimierungsprozesses einer Videodatei stellen einige Codecs sicher, dass die Qualität — abhängig von der Menge an Daten/Informationen, die vorhanden/verloren sind — erhalten bleibt und der Originalvideoqualität näher kommt, während die meisten Codecs dies nicht tun und am Ende eine verlustbehaftete komprimierte Datei anbieten.

Was ist H.266 oder VVC (Versatile Video Coding)?

Das Fraunhofer HHI (Fraunhofer-Institut für Telekommunikation), eine Organisation, die für die Entwicklung von Video-Codierungs-Kompressionsstandards verantwortlich ist, hat kürzlich einen neuen Video-Codierungsstandard namens H.266/VVC angekündigt. Das neueste Angebot der Organisation, das in Partnerschaft mit verschiedenen Branchenführern wie Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm und Sony entwickelt wurde, behauptet, die gleiche Qualität wie sein Vorgänger, H.265/HEVC, bei der Hälfte der Größe zu bieten. Was das im Wesentlichen bedeutet, ist, dass, sobald der neue Codierungsstandard überall übernommen wird, die Anbieter zunächst davon profitieren werden, dass sie auf weniger Ressourcen für das Hosting angewiesen sind, was wiederum die Verteilung von Videos über verschiedene Plattformen erleichtert. Zweitens wird der Endverbraucher mehr aus seinen Daten herausholen können, da die Videos nun weniger Bandbreite als zuvor beanspruchen, während die Qualität ebenfalls nicht beeinträchtigt wird. Somit wird der Zugang zu mehr Inhalten bei geringerem Datenverbrauch ermöglicht.

Was wird H.266/VVC (Versatile Video Coding) bieten?

Wie im vorherigen Abschnitt erwähnt, hat der brandneue Video-Codierungsstandard Vorteile für sowohl Dienstanbieter als auch Endverbraucher. Aufgrund seiner Fähigkeit, die Dateigröße um 50 % (im Vergleich zu H.265/HEVC) zu verkleinern, ohne die Videoqualität zu beeinträchtigen, erleichtert der H.266-Standard den Dienstanbietern, mehr Inhalte zu verwalten und bereitzustellen, während es für den Verbraucher den Konsum von Inhalten weniger datenhungrig macht.

Während all dies im aktuellen Szenario Sinn macht, in dem wir erwarten können, dass sich die Vorteile für beide Parteien zeigen, sobald verschiedene Dienste den neuen Standard zu übernehmen beginnen, werden erhebliche Vorteile insbesondere beim 8K/HDR-Video-Streaming auftreten. Allerdings sind wir mit dem Tempo, mit dem sich die Technologie derzeit entwickelt und von den Verbrauchern angenommen wird, immer noch erheblich davon entfernt, eine 8K-Durchdringung — sowohl in Bezug auf Inhalte als auch Hardware — zu sehen.

Andererseits, wenn wir über 4K sprechen, das beginnt, an Zugkraft zu gewinnen und langsam seinen Weg in die verbraucherfreundliche Zone findet, erstrecken sich die Vorteile des H.266/VVC-Codecs über 8K hinaus und folgen auch niedrigeren Auflösungen. Das bedeutet, dass, obwohl 8K-Streaming noch weit hergeholt ist, zumindest für einige Jahre, Dienste von dem neueren, effizienten Codierungsstandard profitieren können, um 4K oder Inhalte mit niedrigerer Auflösung besser bereitzustellen. Und die Endverbraucher können die gleiche qualitativ hochwertige Inhalte genießen, ohne ihre Daten übermäßig zu verbrauchen.

Wie ist H.266/VVC besser als der aktuelle Video-Codierungsstandard?

Laut dem Fraunhofer HHI, das auch für die Entwicklung der H.265- und H.264-Video-Codierung verantwortlich ist, bietet sein neuer Codierungsstandard eine verbesserte Kompression im Vergleich zu seinen Vorgängern und reduziert die Datenanforderungen um 50 %, ohne die Gesamtqualität zu beeinträchtigen. Darüber hinaus behauptet es auch, dass H.266 eine bessere Übertragungseffizienz und Speicherung von Videos in verschiedenen Qualitäten von SD und HD bis 4K und 8K sowie HDR und 360°-Videos bietet.

Um einige Zahlen zu nennen, die vorherigen Standards, H.265 und H.264, werden beide als aktiv auf fast 10 Milliarden Geräten weltweit angesehen und verarbeiten über 90 % des gesamten globalen Volumens an Video-Bits. Darüber hinaus benötigen diese Standards etwa 10 GB Daten, um ein 90-minütiges UHD-Video zu übertragen. Mit H.266 (Versatile Video Coding) würde es jedoch nur 5 GB Daten benötigen, um dasselbe Video in Qualität und Länge zu übertragen. Das Endergebnis ist, dass der neue Video-Codierungsstandard die Möglichkeit bietet, 4K- oder 8K-Videos sowie 360°-Panoramen mit weniger Bandbreite und ohne Kompromisse bei der Qualität zu streamen.

Können wir eine weit verbreitete Einführung des H.266/VVC-Standards erwarten?

Wenn wir über den vorherigen Video-Kompressionsstandard H.265 oder HEVC (High-Efficiency Video Coding) sprechen, wurde der Standard als Nachfolger des H.264 oder AVC (Advanced Video Coding) Standards eingeführt. Er bietet eine Verbesserung der Datenkompression um 25-50 % bei gleicher Videoqualität und unterstützt 8K UHD-Auflösung. Der Standard erhielt 2013 seine erste Genehmigung. Kurz darauf hatte er in den folgenden Jahren verschiedene Versionen mit besseren Unterstützungen und Verbesserungen, bevor er schließlich als genehmigter Video-Codierungsstandard anerkannt wurde.

Trotzdem hat H.265 immer noch eine überraschend niedrige Akzeptanzrate, und er wird nicht so weitreichend unterstützt und angenommen auf verschiedenen Plattformen. Welches Maß an Akzeptanz er im Laufe der Jahre erreicht hat, kann größtenteils auf die zunehmende Akzeptanz von hochauflösenden Formaten wie HDR+ und Dolby Vision zurückgeführt werden. Einer der Gründe für die geringere Akzeptanz des Standards ist die Tatsache, dass es in den ersten Jahren seiner Genehmigung einige Kontroversen bezüglich der Lizenzgebühren für die Nutzung von H.265 (oder HEVC) gab. Dies verhinderte die weit verbreitete Akzeptanz von HEVC und führte dazu, dass andere lizenzfreie Standards wie AV1 weiterhin auf verschiedenen Geräten, Apps und Diensten verwendet wurden.

Kommen wir zu H.266 oder VVC, schlägt das Fraunhofer HHI vor, dass sein neuester Video-Codierungsstandard auf dem FRAND-Prinzip-Lizenzierung basiert, ähnlich wie die vorherigen Generationen von Codierungsstandards. Angesichts der bisherigen Erfahrungen, wie Stakeholder und Unternehmen, die am Lizenzierungsprogramm beteiligt sind, in Streitigkeiten über die Lizenzierung des H.265-Standards verwickelt waren, scheint die aktuelle Situation nicht besonders optimistisch. Für die Vorteile, die er mit sich bringt, können wir jedoch nur hoffen, dass die Organisation den Standard in Richtung einer breiteren Akzeptanz vorantreibt und verschiedene Geräte, Dienste und Apps ihn nutzen, um sowohl sich selbst als auch den Endverbraucher zu profitieren.

VVC (Versatile Video Coding): Verfügbarkeit

In Bezug auf die Verfügbarkeit sind die Chips, die den H.266 (Versatile Video Coding) Standard unterstützen, derzeit in Arbeit, was bedeutet, dass wir noch einige Zeit davon entfernt sind, den neuesten Standard auf mobilen Geräten zu sehen. Darüber hinaus schlägt die Organisation auch vor, dass sie daran arbeitet, Chips mit Hardware-Unterstützung für VVC zu entwickeln, was bedeutet, dass wir eine bessere Akzeptanz von H.266 im Vergleich zu seinem Vorgänger erwarten können.

Neben Chips, die ein entscheidendes Element sind, um den Standard weitreichend zu verbreiten, ist Software ein weiteres essentielles Element. Laut Dr. Thomas Schierl, Leiter der Abteilung Video-Codierung und Analytik am Fraunhofer HHI, wird die erste Software (Encoder und Decoder), die den neuen Standard unterstützt, diesen Herbst erscheinen.