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Videocodecs: Netflix nutzt VP9-Codec für Offlinemodus

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Gerfried Steube on December 6, 2016 - 4:30 pm in OSS

Nachdem das Unternehmen Netflix bekanntgegeben hat, dass zumindest für iOS-Geräte und Android-Geräte die Videoinhalte nicht mehr nur per Streaming verfügbar sind, sondern auch in einem Offlinemodus, erklärt der Anbieter in seinem Techblog, wie die Filme und Serien für dieses Angebot möglichst effizient kodiert werden. Dazu gehört vor allem die Einführung zweier neuer Kodierungsverfahren: das High-Profile des Advanced Video Codec (AVC) alias H.264 sowie das freie VP9 von Google.

Bisher habe Netflix vor allem das Main-Profile von H.264 genutzt und schreibt, dass beide Profile dieses Formats eine sehr breite Decoder-Unterstützung haben. Dank der Arbeiten von Google an VP9 werde Letzteres aber von den meisten Android-Geräten und im Chrome-Browser unterstützt, ebenso wie von einer “wachsenden Anzahl von Consumer-Geräten”.

Netflix investiert darüber hinaus in die Verwendung ausgefeilter Codec-Optionen, bei denen vor allem die in die Formate eingebaute “Voraussicht” verbessert werde. So könne die Spanne zwischen Referenzbildern für nachfolgende Bilder größer gewählt werden, was bei Szenen mit wenigen Bewegungen hilft. Ebenso werde der Suchbereich zum Erkennen und “Vorhersagen” von Bewegungen vergrößert.

VP9 besser als H.264 für Netflix

Die Verwendung von VP9 hat für Netflix im direkten Vergleich zu den zwei H.264-Profilen offenbar klare Vorteile. So ist bei der Verwendung von VP9 die Kodierung mit Bezug auf die Bjontegaard-Delta-Rate (BD-Rate) etwa 35 Prozent besser als H.264-Main. Bei der BD-Rate werden die durchschnittlichen Bitraten bei gleichbleibender Videoqualität verglichen. Das High-Profile von H.264 ist je nach verwendeter Qualitätsmetrik lediglich 15 beziehungsweise 19 Prozent besser als H.264-Main.

Zur Beurteilung der Qualität nutzt Netflix das eher technische Maß PSNR sowie das selbstgeschaffene VMAF. Letzteres ist durch maschinelles Lernen entstanden und soll die menschliche Wahrnehmung besser abbilden als bisher genutzte Metriken, wozu zunächst eine große Datenbasis mit verschiedenen Videos durch Nutzer bewertet worden ist.

Darüber hinaus folgt aus der Analyse von Netflix, dass bei gleicher Bitrate die neuen Kodierungsverfahren eine deutlich bessere Qualität liefern als H.264-Main. Über das gesamte Spektrum von sehr kleinen bis zu vergleichsweise großen Bitraten schneidet VP9 bei der Qualitätsanalyse zudem durchweg besser ab als H.264-High.

Ist H.265 zu teuer?

Dass Netflix laut der Ankündigung explizit auf die Verwendung von HEVC alias H.265 verzichtet, erscheint zunächst überraschend. Immerhin lässt sich dieser Codec wohl in den meisten aktuellen Smartphones per Hardwarebeschleunigung dekodieren, wohingegen die Hardware-Unterstützung von VP9 wohl noch nicht so weit verbreitet ist. Außerdem gab Netflix noch vor wenigen Monaten an, dass H.265 eine bessere Qualität liefere als VP9, was insbesondere für vergleichsweise kleine Auflösungen gelte.

Für die Nutzer sollte es also klar von Vorteil sein, wenn Netflix den H.265-Codec verwenden würde. Allerdings könnte es sein, dass die Nutzung von H.265 auch wegen der konkurrierenden Konsortien zur Patentverwaltung für das Unternehmen schlicht zu teuer ist und VP9 derzeit einfach noch als gut genug bewertet wird.

Zudem beteiligt sich Netflix mit einer Vielzahl anderer Unternehmen aktiv in der Alliance for Open Media (AOMedia), die derzeit den freien Codec AV1 entwickelt. Dieser nutzt viele Techniken aus verschiedenen freien Codecs, die in diesem Jahr schon teilweise besser waren als H.265.

Letzten Planungen zufolge könnte AV1 bereits im Frühjahr 2017 fertiggestellt werden. Eine breite Softwareunterstützung sollte dann nur wenige Monate später folgen, dezidierte Hardware zum Dekodieren könnte eventuell schon Ende 2017 erhältlich sein, falls der Plan gehalten werden kann.

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