Cómo el estándar de vídeo H.266 ayudará a transmitir contenidos más rápidamente

Vemos muchos vídeos todos los días, pero es posible que no tengamos una experiencia fluida y óptima en todas las condiciones. Esto se debe a las limitaciones de ancho de banda o al tamaño de archivo de los vídeos que se transmiten. Esto puede provocar un retraso en el almacenamiento en búfer o una transmisión pixelada.

Es por eso que necesitamos algoritmos y estándares de compresión de vídeo que ayudarán a reducir el tamaño de los archivos transferidos a su dispositivo. Ya tenemos muchos de ellos.

La compresión de vídeo facilita la transferencia de estos archivos a través de Internet sin agotar sus límites de datos en minutos y garantiza una reproducción fluida con un almacenamiento en búfer mínimo. Un vídeo de siete minutos de 1080p usaría alrededor de 200-600 MB de datos, dependiendo del códec utilizado.

Antes de entrar en profundidad sobre el próximo estándar llamado H.266 o VVC (Versatile vídeo Codec), es preciso comenzar por su historia, comencemos con lo básico.

¿Por qué necesitamos la compresión de vídeo?

Los estudios de creación de contenido toman y editan archivos para programas y películas en un formato analógico/RAW que retiene la máxima cantidad de información, lo que brinda a los editores la flexibilidad de ajustar los colores y otros parámetros visuales sin comprometer la fidelidad de la imagen. Estos archivos son grandes y se necesitaría mucho ancho de banda y procesamiento para obtenerlos por teléfono.

Por lo tanto, plataformas como Netflix, HBO y Amazon Prime deben convertirlos a formatos digitales y comprimir los archivos.

¿Cuáles son los estándares de compresión de vídeo más utilizados?

Algunos de los estándares comúnmente utilizados para la transmisión de vídeo en la web son AV1, H.264, H.265/HEVC (codificación de vídeo de alta eficiencia), VC-1 y Apple ProRes. La mayoría de ellos utilizan un concepto matemático llamado Transformada de coseno discreta (DCT). 

Esta es la técnica utilizada para identificar píxeles redundantes en una imagen que se pueden descartar comprimiéndolos sin afectar gravemente la calidad de la imagen.

¿Quién desarrolla estos estándares?

Un colectivo conocido como Sector de Normalización de las Telecomunicaciones (UIT-T), específicamente la Comisión de Estudio 16, se ocupa principalmente de todos los códecs de la serie H.26x. El papel de este grupo de empresas participantes con sede en Ginebra es desarrollar y mantener estos estándares tecnológicos. Sus miembros son Apple, IBM, Huawei y Nokia.

Primero, un grupo de trabajo enumera los requisitos de la norma a desarrollar. Luego se lanza una convocatoria de pruebas pidiendo a los distintos desarrolladores que propongan la mejor implementación para cumplir con todos estos estándares.

Posterior a ello, hay una convocatoria de propuestas en la que varios desarrolladores presentan sus propias soluciones. Después de todo, el estándar se basa en combinar las mejores partes de las diversas propuestas.

¿Qué es H.266?

H.266 o VVC (Versatile vídeo Codec) es un nuevo estándar de compresión desarrollado por el Joint Vídeo Experts Team (JVET). Este equipo está formado por expertos del Grupo de expertos en imágenes en movimiento (MPEG) del grupo ISO/IEC y del Grupo de expertos en codificación de vídeo (VCEG) del grupo UIT-T. Uf. La JVET también será responsable de mantener los estándares H.264 y H.265 existentes.

El Instituto Fraunhofer Heinrich Hertz, con sede en Alemania, que fue uno de los desarrolladores del estándar, anunció oficialmente el estándar en julio de 2020.

Benjamin Bross, líder del grupo de sistemas de codificación de vídeo en Fraunhofer HHI, dijo que este estándar se creó porque cada vez más teléfonos y dispositivos admiten grabaciones de películas de alta resolución en 4K y se requiere un sistema de codificación de vídeo de alto rendimiento y eficiente para enviarlos por Internet y guardarlos en los dispositivos:

A medida que aumenta la calidad del vídeo, también lo hace el consumo de datos y el ancho de banda no puede mantenerse al día. Además, necesitamos guardar estos vídeos en nuestros dispositivos. Entonces, si podemos comprimir su tamaño en un 50%, sería genial.

¿Cuál es la ventaja de H.266?

El objetivo principal de cualquier nuevo estándar de compresión de vídeo es reducir el ancho de banda de un vídeo mientras se mantiene la fidelidad tanto como sea posible.

Las primeras pruebas sugieren que H.266 logra tasas de compresión 40-50% mejores que HEVC, que Apple está usando actualmente en iPhones. Eso podría significar que puede transmitir un episodio de su serie favorita con casi la mitad de los datos.

Cuando se lanzó el estándar, Fraunhofer HHI afirmó que el estándar HEVC requería 10 GB de datos para transmitir un archivo de vídeo 4K de 90 minutos. En comparación, H.266 solo usa 5 GB de datos para transferir el mismo archivo.

La JVET decidió desarrollar H.266 (VVC) para aplicaciones más allá de la transmisión de vídeo. El estándar admite transmisión de vídeo fluida de 4K a 8K, así como vídeos de 360 ​​grados. Esto podría ser útil en aplicaciones de realidad virtual y realidad aumentada.

Bross mencionó que H.266 está diseñado de tal manera que se puede acceder a diferentes áreas de una trama directamente en el flujo de bits. Por lo tanto, un servicio de transmisión de vídeo puede decidir transmitir regiones que no son muy importantes en la escena a una resolución más baja para ahorrar ancho de banda.

¿Quién lo usa y cuáles son los problemas?

La plataforma de streaming MX Player, con sede en India, es actualmente una de las pocas a nivel mundial que ha adoptado el estándar H.266 para la transmisión de su contenido.

Siddharth Mantri, gerente de producto de MX Player, informó que aunque el costo de los datos móviles ha disminuido en India, todavía existen limitaciones de ancho de banda que pueden disminuir la calidad de los vídeos:

Muchos de nuestros clientes están racionando su límite de datos diario para aprovecharlo al máximo. Este nuevo estándar ofrece el estándar de compresión de vídeo más avanzado del mundo y reduce el consumo de datos en más del 50%.

Aunque MX Player prefiere transmitir su contenido en H.266, según el dispositivo y las condiciones de la red en algunos dispositivos, es posible que deba recurrir a otros estándares, como AV1 o H.265, hasta que la compatibilidad con el nuevo estándar se incorpore a los chips que se utilizan en esos aparatos. Otros reproductores de streaming también se enfrentarán a este reto y tendrán que seguir su ejemplo durante un tiempo.

Mantri afirma que la compañía ha brindado servicios de contenido sobre el estándar H.266 para casi el 20% de su base de clientes y no ha recibido quejas.

Aunque tanto el codificador como el decodificador son de código abierto, son difíciles de desarrollar para todas las empresas. MX Player construyó su propio codificador y obtuvo la licencia del decodificador de Tencent, uno de sus inversores.

También hay empresas como MPEG-LA y Access Advance que ofrecen licencias para H.266. Tienen una variedad de licencias de diferentes titulares de derechos y desarrolladores, y puede elegir la que más le convenga.

Qualcomm dijo el año pasado que las empresas comercializarán H.266 en 2021. MX Player y Tencent Cloud son algunos ejemplos, y habrá más por venir.

Es importante tener en cuenta que, aunque HEVC se lanzó en 2013, no fue compatible con iPhones hasta 2017. Bross dijo que podríamos ver soporte H.266 en chipsets a finales de este año o el próximo, y esa compatibilidad más amplia entre dispositivos debería llegar pronto.

H.266 parece un estándar eficiente y flexible en papel, pero tomará algunos años destronar a los estándares actuales como H.265 y AV1.

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