33
Video Codecs and the Future A14

Video Codecs and the Future by Vince Puglia

Embed Size (px)

Citation preview

Video  Codecs  and  the  Future  A1-­‐4  

Speakers  •  Anatoli  Levine  – Director  of  Product  Mgmt  

Developer  Tools  BU  –  Spirent  

•  Vince  Puglia  – Developer  Advocate  – Dialogic  

Anatoli  Levine  

•  Director  of  Product  Management,  Developer  Tools  BU,  Spirent  CommunicaEons  

•  President  of  InternaEonal  MulEmedia  TelecommunicaEons  ConsorEum  (IMTC)  

 

•  Founded  in  1936,  public  company  (LSE:  SPT)  

•  Leader  in  CommunicaEon  TesEng  Tools  

•  Leading  supplier  of  enabling  soluEons  and  technologies  for  developers  

Codecs  –  From  Analog  to  Digital  

•  1982    -­‐  Audio  CD  commercially  available  •  1991  –  Cinepac  video  codec  created  

There  should  be  at  least  one  chart  here  

At  first,  everything  was  simple  in  WebRTC  

•  WebRTC  started  from  Google  project  in  2011  •  Standardized  in  W3C  and  IETF  •  G.711,  OPUS  and  VP8  for  media  

 Web  Browser  

JavaScript/HTML5  ApplicaEon  

Media  Stack/  Transport  

WebRTC  Codecs  –  A  Game  of  Chess  •  VP8,  H.264,  VP9,  H.265,  VP10…  •  Royalty  Free  versus  not  •  Google  -­‐  VP8  •  Nokia  –  no  VP8  •  Cisco  –  H.264,  openH264  •  2015:  IETF  –  both  VP8  and  H.264  are  

mandatory  •  Google  –  VP8  •  …  

Browsers,  Browsers…  •  Browser  as  a  key  communicaEon  component    

–  JavaScript  APIs  –  Codecs/WebRTC  media  

•  Chrome,  FireFox,  Opera,  Safari,  IE,  Edge…  –  Not  created  equal  –  Boast  various  levels  of  codecs  and  API  support  

•  Resiliency  on  unmanaged  networks  is  dependent  on  codecs  –  requires  in-­‐browser  implementaEon    

WebRTC  Video  Codecs  Today  •  VP8  –  widely  deployed,  with  excepEon  •  H.264  –  deployed,  with  quality  issues  and  lack  of  SVC  support  

–  IMTC  created  open  source  test  tool  for  browser  video  bit-­‐stream  tesEng  •  VP9  –  opEonal,  supported  in  Chrome,  Edge  

–  Absolute  majority  of  YouTube  content  re-­‐encoded  in  VP9  –  SVC  available  –  Hardware  acceleraEon  support  limited  

•  H.265/HEVC  –  no  support  in  the  browsers  –  Licensing  issues  are  squarely  in  the  way  

Future  Codecs  –  Alliance  for  Open  Media    

•  Established  in  2015  •  Founding  members:  Amazon,  ARM,  Cisco,  

Google,  Intel,  Microsog,  Mozilla,  Nehlix  and  NVIDIA  

•  “Open.  Fast.  Royalty-­‐free.”  •  OpEmized  for  use  over  Internet  •  Supports  ultra  high  definiEon  •  First  source  code  build  available  as  of  April  2016  

Future  Codecs  –  IETF  NETVC  •  Internet  Video  Codec  (NETVC)  WG,  formed  in  2015  •  Goal  is  to  produce  high  quality  video  codec,  open  and  with  

favorable  IPR  •  Requirements  cover  use  cases  of  video  streaming,  IPTV,  

conferencing,  surveillance  and  more  –  Include  resoluEons  up  to  4k,  scalability  

•  Current  submission    -­‐  Thor  video  codec    

VP9  –  Beyond  the  Press  Release  Vince  Puglia  

Not  sure  if  you  heard  but  VP9  is  out…  

Source:  hkps://groups.google.com/forum/#!topic/discuss-­‐webrtc/_5hL0HeBeEA  

 

WHY  THIS  IS  GOOD  Rio  2016  Olympics  by  the  Numbers  •  Number  of  global  viewers  expected  to  watch  Rio  2016  

 More  than  3.6  billion  (3.635  billion  for  London  2012)  •  Number  of  American  viewers  expected  to  watch  Rio  2016  

 More  than  217  million  who  watch  2012  London  Olympics  •  Viewers  likely  to  use  second-­‐screen  devices  during  the  Olympics  

 85  percent  of  likely  Olympic  viewers,  according  to  Global  Web  Index  •  Number  of  minutes  users  are  likely  to  spend  on  online  video  

 41  minutes  on  average,  according  to  Global  Web  Index  

Source:  hkp://digiday.com/brands/markeEng-­‐rio-­‐2016-­‐olympics-­‐numbers/  

   

~100  PETAB

YTES  OF  DA

TA  

WHY  THIS  IS  BAD  

Client  view   Provider  View  

InspiraEon  

Source:  hkps://developers.google.com/web/updates/2016/01/vp9-­‐webrtc      

My  setup  for  tesEng  

PowerMedia  XMS  

•  Transcode  •  Conference  •  Play  files  •  Recording  •  Image  Overlays    

Throkling  bitrate  for  quality  adaptaEon  High-­‐quality-­‐  1500  kbps  vs  1000  kbps  (33%  deviaEon)    

Standard-­‐quality–  1000  kbps  vs  600  kbps  (40%  deviaEon)    

Low-­‐quality–  800  kbps  vs  500  kbps  (37.5%  deviaEon)    

Ultra-­‐low-­‐quality–  500  kbps  vs  400  kbps  (20%  deviaEon)      

HIGH  QUALITY  

LOW  QUALITY  

NO  PACKET  LOSS  INDUCED  PACKET  LOSS  INDUCED  

Decoder  performance  comparisons  –  VP8  vs  VP9  VP8  Decoder  

FR(fps)   BR(kbps)  ProcessTime  

(usec)  Size           Avg  

640*480   25.07   457.93   2774.65  640*480   25.11   413.34   2844.11  640*480   25.08   441.53   2804.84  640*480   25.00   392.21   2715.77  640*480   25.08   442.17   2740.47  

AVG   25.07   429.43   2775.97  

VP9  Decoder  

FR(fps)   BR(kbps)  ProcessTime  

(usec)           Avg  25.07   503.05   3743.63  25.08   436.93   3750.69  24.93   466.19   3640.17  24.20   426.60   3563.95  25.00   470.14   3700.30  

24.86   460.58   3679.75  

VP9  vs.  VP8   0.99   1.07   1.33  VP9  decoding  consumes  about  30%  more  cycles  than  VP8  decoding  

Encoder  performance  comparisons  –  VP8  vs  VP9  

VP9  vs.  VP8   1.00   0.86   1.31  VP9  encoding  consumes  about  30%  more  cycles  than  VP8  encoding***  

VP9  Encoder  

FR(fps)   BR(kbps)  ProcessTime  

(usec)           Avg  30.01   627.14   16936.92  30.01   627.14   16936.92  30.03   611.58   12571.01  30.03   634.36   11114.81  

VP8  Encoder  

FR(fps)   BR(kbps)  ProcessTime  

(usec)  Size           Avg  

640*480   30.03   747.91   13420.88  640*480   30.01   716.50   12729.60  640*480   30.03   719.03   9934.55  640*480   30.02   719.33   7848.25  

***  Trade  off  modes  (speed  vs  compression  efficiency)  selected  based  on  conferencing  and  real  Eme  communicaEon  requirements    

RenegoEaEon  not  just  for  I-­‐Frames  anymore  

An  I‑frame  is  an  'Intra-­‐coded  picture',  in  effect  a  fully  specified  picture,  like  a  convenEonal  staEc  image  file.  A  P‑frame  ('Predicted  picture')  holds  only  the  changes  in  the  image  from  the  previous  frame.    A  B‑frame  ('Bi-­‐predicEve  picture')  saves  even  more  space  by  using  differences  between  the  current  frame  and  both  the  preceding  and  following  frames  to  specify  its  content.  

Other  codecs  (including  VP8)  only  send  

renegoEaEon  requests  in  I-­‐frames  

VP9  can  send  renegoEaEon  requests  in  I-­‐frames  AND  P-­‐

frames  

Source:  hkps://en.wikipedia.org/wiki/Video_compression_picture_types    

Conclusions  and  Future  ConsideraEons  Conclusions  •  VP9  is  a  badass  codec…..  But  then  so  is  VP8  •  Both  VP8  and  VP9  dynamically  adapt  to  varying  network  bitrates  equally  •  Both  VP8  and  VP9  respond  from  minor  to  extreme  network  packet  loss  •  Bits  on  the  wire  –  VP9  outperforms  VP8  (confirmed)  •  Processing  –  VP9  consumes  30%  more  cycles  for  decode  and  encoding  (based  

on  our  tesEng  and  trade-­‐offs  selected)  Future  ConsideraEons  •  Quality  measurements  too  subjecEve  -­‐  No  more  waving  or  thumbs  up  

–  QoE  measurement  

•  VP9  vs  H.264/H.265  •  Mobile(?)  

Thank  You  Please  complete  the  session  evaluaEon