VP9
2014-03-03 13:16:30 阿炯

VP9是一个开放格式、少专利金的影像编码格式,由Google开发,作为VP8编码的后继者。


VP9是谷歌公司为了替换老旧的VP8影像编码格式并与动态专家图像组(MPEG)主导的高效率视频编码(H.265/HEVC)竞争所开发的免费、开源的影像编码格式。是谷歌在2010年以1.34亿美元收购创建它的On2 Technologies公司时一起收购的TrueMotion系列视频格式的最后一个官方版本。


VP9的开发从2011年第三季度开始,初期开发代号为Next Gen Open Video(NGOV)和VP-Next,VP9的目标是在同画质下比VP8编码减少50%的文件大小并在编码效率上超越由动态专家图像组主导开发的高效率视频编码。主要被用于Google旗下著名的影音分享网站YouTube。VP9一般与Opus音频编码一起以WebM格式封装。

相比于高效率视频编码,许多浏览器都支持VP9视频格式,截止2018年6月,约有4/5的浏览器(包括移动设备)支持WebM封装容器和VP9视频编码,例如Chromium、Chrome、Microsoft Edge、Firefox、Opera等浏览器都内置了VP9解码器,可在HTML5播放器中播放VP9影像格式。Windows 10操作系统也内置了WebM分离器和VP9解码器,随着 Apple 宣布 tvOS 14 将支持 VP9,由于同源的关系 iOS/iPadOS 14 及 macOS Big Sur 下的 Safari 也终于支持了 VP9。

随着开放媒体联盟的出现和Google参与到VP9下一代格式AV1的开发中,人们对VP9产生了更浓厚的兴趣。VP10视频编码的技术被收录在开放媒体联盟所领导的AV1编码中,因此Google表示不会在内部部署或正式发布VP10。

Google持有VP9视频格式的部分专利,但Google保证在互惠的条件下(例如用户避免参与专利诉讼)可免费使用。

相对于前一代的VP8编码,VP9做了许多改进:VP9支持32x32的编码区块,且将来会扩展到64x64的规格,此外VP9还支持以下的色彩空间:Rec. 601、Rec. 709、Rec. 2020、SMPTE-170、SMPTE-240和sRGB。

VP9标准支持四种编码格式设置(Profiles):profile 0、profile 1、profile 2及profile 3。Profile 0支持4:2:0的色度抽样;Profile 1针对硬件播放环境,支持新增支持4:2:2的色度抽样、4:4:4色度抽样、alpha channel支持和depth channel支持;Profile 2及Profile 3则支持10比特色彩深度的编码格式设置。

在2014年2月的拉斯维加斯举行的CES展会上,谷歌将发布全新的VP9视频编码,作为H.265的竞争对手。VP9可以在Tou Tube上使用更低的带宽传输4K视频。消息称谷歌已经很多硬件伙伴支持VP9,包括ARM、英特尔、博通、Marvell、Nvidia、三星、索尼、夏普和东芝。当然苹果自然不会支持VP9编码。


VP9编码作为VP8的下一代产品已经在谷歌开发了很长时间了,谷歌表示VP9的存在意义并不是取代H.265,谷歌称公司想要创造一种无版权费的选择,这种编码可以改善4K视频内容在You Tube网站上存在的带宽问题。You Tube全球平台合作伙伴主管Francisco Varela不认为VP9和H.265是完全对立的关系,而且You Tube会在未来同时支持VP9和H.265。

Varela表示You Tube的主要目标是降低直播超高清4K视频时的数据,VP9编码能将带宽降低一半,相信用户会对结果很吃惊。当然针对VP8的批评也有很多,这种编码相对于H.264没有任何优势,除了无版权费。苹果则一直坚持使用H.264编码。

由于H264在软硬件支持上早已垄断市场,Xiph的ogv/Theora以及google的webm/VP8格式都完全无法动摇H264的地位。但对于下一代视频格式,VP9和H265的较量才刚刚开始。

H265的标准在2013年1月25日定稿,4月13日被ITU批准,其对手VP9将在6月定稿。两者的压缩效率都宣称比H264高一倍,同样压缩比下画面质量也非常接近,仅相差1%。虽然在发布日期和画面质量上有少许落后,但VP9有着巨大的竞争优势,那就是开源和免费。Google花了巨大的努力解决VP9的专利争议,坚持VP9侵犯其专利的机构从最初的12家到现在仅有诺基亚一家。

实际上,Google收购VP8以及之后相关专利和小公司的总费用,可能只相当于它一年付给H264的专利费。很明显免费的VP9将能降低Google和其他公司大量软硬件成本。由于Chrome是首个支持VP9的浏览器,Youtube也将是最大范围使用VP9的视频网站,即使与诺基亚发生诉讼,也是Google挡在前面,对其他公司的风险相对于安卓要小的多。