Cisco- Teamarbeit H.264 Videozusammenarbeit mit AV1-Codec in Echtzeit

On By Thomas Davies4 Min Read

Videozusammenarbeit mit AV1-Codec in Echtzeit

Heute hat Cisco auf der Big Apple Video-Konferenz in New York seine für Videozusammenarbeit optimierte Echtzeit-AV1-Qualität entwickelt, die Bandbreite reduziert, Inhalte der nächsten Generation ermöglicht und Patentprobleme vermeidet, die die Bereitstellung von HEVC bzw. H.265 verhindert haben.

In den letzten 16 Jahren hat sich viel geändert. In autos, Smartphones, sozialen Medien und virtuellen Realitäten arbeiten wir auch heute noch mit dem autom. H.264 für die Videokomprimierung. Dies ist eine Technologie, die bereits 2003 eingeführt wurde und nun ihr Alter zeigt. Wie Jonathan Weilberg (hier und hier)bereits sagt, geht die Behebung dieser Probleme mit HEVC (auch H.265 genannt) leider mit inakzeptabelen Patentkosten, Risiken und Unzusicherungen ein.

AV1 ist ein Produkt der Alliance for Open Media (AOM),die 2015 von Google, Mozilla, Cisco, Microsoft, Amazon und Intel gegründet wurde und heute ein großes Consortium führender Technologieunternehmen umfasst. Während der AV1-Entwicklung und der Kodierungstechnologien arbeitet Cisco mit seinen AOM-Partnern hart daran, sicherzustellen, dass AV1 die funktionen unterstützt, die für zukünftige Collaboration-Anwendungen erforderlich sind, insbesondere für geringe Verzögerungen, Echtzeit und Fehlerfestigkeit.

AV1 behebt ein zunehmendes Problem bei der Zusammenarbeit: Die Nachfrage nach einer höheren Qualität und neuen Diensten wächst wie nie zuvor, und es werden größere und größere Auslastungen in den Netzwerken angeboten.

 

Videokomprimierungstechnologie der nächsten Generation

Die Einführung neuer Codecs als Ersatz für die wichtige H.264-Version ist bei der Steuerung dieser Anforderung zunehmend von Bedeutung.

AV1 stellt nicht nur einen HEVC-Ersatz dar, sondern behebt auch ein zunehmendes Problem bei der Zusammenarbeit: Die Nachfrage nach einer höheren Qualität und neuen Diensten wächst wie nie zuvor, und es werden größere und größere Auslastungen in den Netzwerken angeboten. Die Einführung neuer Codecs als Ersatz für die veraltete Version H.264 ist bei der Steuerung dieser Nachfrage zunehmend von entscheidender Bedeutung. AV1 verfügt über ein sehr umfangreiches Toolset, das die moderne Komprimierungsleistung bietet. Die midable Komplexität der AOM-Software führte zu der Sorge, dass AV1 zu langsam wäre, um praktisch zu sein. Da sich die Geschwindigkeiten für die AV1-Implementierungen stark erhöht haben, sind die Geschwindigkeiten jedoch fast in Echtzeit gestiegen – ist die Echtzeitcodierung mit AV1 sogar möglich?

Heute hat unser Vortrag auf der Big Apple Video-Konferenz gezeigt, dass es sich handelt. Meine Kollegen Kodiererlin Shen und ich haben in einem Webex-Video-Meeting live AV1-Codierung und -Übertragung in Echtzeit vorgeführt, mit HD-Video mit 720p30 und hochauflösender Desktopfreigabe bei 1080p30.  Eine Welt auf der Welt! Sie können das Gespräch hier sehen. Die Implementierung umfasste einen vollständigen Cloudmedien-Stack, mit AV1-fähigen Switching-Servern im Internet, mit kompletter End-to-End-Anrufsignalisierung und einer stabile Medienübertragung.

Wenn Sie bei diesen Geschwindigkeiten eine Alternative verwenden, kann dies zwangsläufig zu Leistungsverlust führen. Beim Kodieren von Echtzeit geht es um Ganz gleich, wie man es machen kann: Komprimierungsleistung im Verhältnis zur Komplexität, bei realistischer CPU-Auslastung und Geschwindigkeit. Eine weitere Frage ist, ob Cisco AV1 bei einer schnellen Geschwindigkeit erhebliche Komprimierungssteigerungen bewirkt.

Erneut lautet die Antwort: „Ja“. In unserer Demo konnten wir Kameravideos mit der halben Bandbreite von H.264 nicht nur live 720p30 kodieren, sondern auch eine hohe Bildfrequenz-Freigabe bei 1080p30 mit ca. 2/3 der Bitrate der H.264-Codierung 720p30, die alle auf einem Laptop codiert sind.

Das bedeutet, dass wir die Qualität im Wesentlichen erhöhen und gleichzeitig Bits sparen können– alles mit einer sehr nutzbaren CPU-Footprint. Wir haben festgestellt, dass die Komprimierung/ Geschwindigkeitssenkung im wirklichen Bereich der AV1 hervorragend und besser ist als beim HEVC.

Eine wichtige Funktion von AV1 ist, dass jede der kleinen Anzahl profile alle Tools unterstützt, einschließlich Skalierbarkeit, Bildschirminhaltscodierung und Tools für AR und AV. Bei HEVC und H.264 wurden derartige Expertenprofile schlecht unterstützt, und die Einführung eines neuen Profils ist fast so komplex wie die Einführung eines völlig neuen Codecs. Gleichzeitig kann die verfügbaren Tools die Leistung stark verbessern. Die vereinfachten Profile von AV1 ermöglichen erweiterte Funktionen, allgemein eingesetzt werden zu können, was zu einem größeren Maß an Interoperabilität und Konsistenz bei den unterschiedlichen Anbieterimplementierungsmöglichkeiten führt.

In unserer Präsentation haben wir uns auch mit den Herausforderungen der Bereitstellung eines neuen Codecs in Zusammenarbeitssystemen konfrontiert. Dies erfordert Zeit und Aufwand: Legacy-Systeme werden über längere Zeit rund um die Welt herum sein und die Meeting-Infrastruktur muss komplexe Strategien anwenden, um in der Zwischenzeit die Welt mit gemischten Codecs zu unterstützen. Cisco ist gut aufgestellt, um AV1 in unser Portfolio einzuführen und dabei eine Kombination aus Multistream und Transcodieren zur Abwärtskompatibilität zu bieten. Da AV1 die Zusammenarbeit fördert, wird es jedoch zu reichhaltigeren und besseren Erfahrungen kommen, selbst bei den schwierigeren Netzwerkbedingungen.

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Thomas Davies
Thomas Davies Principal Engineer Cisco
Thomas is a Principal Engineer in the Collaboration Technology Group.
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