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UHD

H.266 und AV1: Wer macht das Rennen?

Um der steigenden Auflösung von Bewegtbildern gerecht zu werden, steht auch bei den entsprechenden Video-Kompressionsverfahren ein Generationenwechsel an. Neben den technischen Voraussetzungen der einzelnen Standards spielen auch technische und wirtschaftliche Abhängigkeiten bei der Markteinführung eine Rolle. Das IRT gibt einen Überblick.

Dr. Rainer Schäfer

Mit immer höheren Auflösungen bis zu 4k entstehen hohe Datenraten von 8 bis 25 Gbit/s. Daher können sie nur mit geeigneten Video-Kompressionsverfahren kostengünstig übertragen werden. Die neueste Entwicklung H.266 – auch Versatile Video Coding (VVC) genannt – verspricht, diese Datenraten gegenüber dem heute für HDTV eingesetzten H.264 um den Faktor vier zu reduzieren. Im Vergleich mit High Efficiency Video Coding (HEVC) bzw. H.265, der Standard, der gerade in Deutschland für DVB-T2 und für UHD in Smart TVs eingeführt wurde, soll die Rate annähernd halbiert werden. Die Motion Picture Experts Group (MPEG) will H.266 im Oktober 2020 vollständig fertigstellen. Nach der weiteren Profilierung für den Rundfunk durch das DVB-Projekt und der parallel einsetzenden Entwicklung bei Herstellern kann mit einer breiteren Verfügbarkeit in Endgeräten ab 2022/23 gerechnet werden.

Einsparungen in der Programmverbreitung hängen allerdings zusätzlich von einer Reihe weiterer Faktoren ab. So sind die neuen Signale – wie auch bei vorangehenden Generationswechseln – nicht rückwärtskompatibel. Deshalb kann eine Rundfunkausstrahlung erst abgeschaltet werden, wenn alle Empfänger im Markt umgestellt wurden. Während einer Simulcast-Übergangszeit sind die Verbreitungskosten sogar erhöht.

Ausschlaggebend für die Bewertung neuer Technologien sind also nicht nur technische Fakten und Kriterien, sondern auch eine fundierte Abwägung wirtschaftlicher und technischer Abhängigkeiten auf der Basis rundfunkspezifischer Kenntnisse und Randbedingungen.

Der Einsatz von H.266 beim Streaming

Für das Streaming im Internet gelten andere Voraussetzungen. Hier wird im Unicast-Modus gearbeitet, und zumindest für nichtlineare Inhalte wird dies auch so bleiben. Damit erhält jedes Empfangsgerät einen separaten Datenstrom, der an dessen Fähigkeiten angepasst ist. H.266-fähige Geräte könnten daher sofort kostengünstiger versorgt werden. Da die Dekoder meist als Software in die Geräte geladen werden – ähnlich einem Software Defined Radio (SDR) – muss der neue Dekoder entweder schon im Betriebssystem oder Browser installiert sein oder in Form einer nativen App heruntergeladen werden. Dabei unterscheiden sich die Lizenzkosten: Beim Betriebssystem übernimmt der Geräteanbieter diesen Betrag, andernfalls der Anbieter der App, beispielsweise eine Rundfunkanstalt. Zusätzlich fallen in jedem Fall Lizenzkosten für die Kodierung an. Apple konnte sich daher selbst beim Vorgängerstandard H.265 bis heute nicht entschließen, diesen in das Betriebssystem seiner Geräte zu integrieren. Voraussetzung für einen Download ist natürlich auch eine ausreichende Leistungsfähigkeit der Hardware.

Die Anforderungen haben sich bei H.266 gegenüber H.265 im Empfänger in etwa verdoppelt – für den Enkoder sind sie sogar neunmal so hoch. Software-Dekoder für H.266 wurden bisher auf leistungsfähigen Notebooks bis hin zu HDTV-Auflösungen demonstriert. Also werden moderne mobile Endgeräte auch H.266 schrittweise anwenden können. Doch aufgrund fehlender Lizenzen und mangelnder Leistungsfähigkeit wird dieser Anteil nur langsam ansteigen.

AV1: Leistungsbedarf vom Zielwert noch entfernt

Genau bei der Frage nach Lizenzen und Leistungsbedarf setzt die Entwicklung des Standards AV1 an, den einige große Hersteller wie beispielsweise Amazon, Netflix, Facebook, Google und Microsoft vorantreiben: Dabei sollen möglichst keine Lizenzgebühren entstehen und auch der Leistungsbedarf im Empfänger soll möglichst gering sein. Allerdings ist der Leistungsbedarf auf der Seite des Enkoders derzeit noch um den Faktor 50 bis 70 erhöht. Die erzielte Dateneinsparung liegt gegenüber H.265 bei etwa 10 % und ist daher eher mit H.265 als mit H.266 vergleichbar. Seit Herbst 2019 sieht der Patentverwerter Sisvel auch für AV1 weit über 1.000 Patentansprüche berührt. Alle diese Faktoren dürften die Akzeptanz von AV1 relativieren. Auf der IBC 2019 waren der Zuspruch und die Unterstützung von AV1 bei den Codec-Herstellern entsprechend gering.

Ausschlaggebend für die Bewertung neuer Technologien sind also nicht nur technische Fakten und Kriterien, sondern auch eine fundierte Abwägung wirtschaftlicher und technischer Abhängigkeiten auf der Basis rundfunkspezifischer Kenntnisse und Randbedingungen. Genau diese leistet das IRT für seine Gesellschafter.

Video-Teststudio im IRT.