Skip to content

Veebivideo tulevik - AOMedia, libaom ja av1 (avx)

Sügise hakul kirjutasin Alliance for Open Media (AOMedia) projekti algatamisest. Nüüd on samal teemal ka sisulisi uudiseid:

  • AMD, ARM ja NVIDIA on liitunud AOMedia'ga ning arvestades et raudvaras tehtud implementatsioonid on üliolulised, siis see on väga hea uudis (Qualcomm'i loodaks ka samas pundis näha)
  • tegelik arendustöö on hooga käima läinud ja tulemusi saavad huvilised veebis jälgida
  • arenduse aluseks on võetud Google libvpx kood
  • uueks teegi nimeks libvpx asemel on libaom
  • vormingu uueks nimeks saab WebM asemel AOMedia
  • videokodeki üldistatud nimi vpx asemel on avx
  • videokodeki esimeseks konkreetseks nimeks saab vp8, vp9, vp10 asemel av1
  • ilmumas on esimene versioon v0.1.0 "AOMedia Codec 1"
  • commit'ide pealkirjade järgi on näha Daala koodi kaasamist
  • failikonteiner tundub olema jätkuvalt mkv-põhine ja audiokodekiteks opus ning vorbis


English version of this entry The future of free and open web video - AOMedia, libaom ja av1 (avx)

Olulised muutused vabade videokodekite arengus

Peale aastapikkust vaikust on korraga vabade videokodekite kohta tulnud palju häid uudiseid:

  • Cisco on avaldanud oma majasisese Thor-kodeki vaba tarkvara litsentsi all. Tegemist on nn järgmise põlvkonna videokodekiga. Võiks ju arvata, et tegemist on konkurendiga Xiph'i ja Mozilla arendatavale Daala'le, kuid Opuse-nimelise audiokodeki ajalugu räägib vastupidist - too loodi ka mitme firma arendustöö liitmise tulemusena (Xiph'i CELT ja Skype'i Silk) ning tulemus sai muljetavaldav. Nii Daala kui Thor on kaasatud ka suvel algatatud IETF'i NETVC standardiseerimisprojekti.
  • 01.09.15 teatasid Amazon, Cisco, Google, Intel Corporation, Microsoft, Mozilla ja Netflix Alliance for Open Media (AOMedia) projekti algatamisest. Selle eesmärgiks on luua järgmise põlvkonna meediakodekeid ja vorminguid ning teha seda viisil, et kasutajate jaoks ei teki nõudeid ei patentide ega tasuliste litsentside kontekstis (royalty free media codecs). Kõik tarkvara saab olema avaldatud Apache 2.0 litsentsi alusel. Keskendutakse nii tegelikule arendustööle kui patendi-uuringutele. Projekti toovad osalised nii Daala, Thor'i kui VP9/VP10. Saame näha kuhu see kõik viib ja kaua tegelike tulemusteni jõudmine aega võtab (räägitakse natuke enamast kui aastast). Projektiga liitunud firmade valik on väga hea - sisaldab nii enamusi suuri brauseritootjaid, suuri veebivideo-firmasid ning kaht olulist tehnoloogiafirmat.
  • Seni on vabade meediakodekite arendusest eemale hoidnud 2 olulist firmat - Apple ja Microsoft. Selles mõttes oli väga hea üllatus, et AOMedia'ga liitunute hulgas on ka Microsoft. Ja et sõnad päris tühjalt ei kõlaks, on Microsoft asunud ka reaalsetele tegudele. Alates üle-eilsest on Edge baruseri arenduse teekaardil märgitud et VP9 implementatsioon on töös ja Opuse+Vorbise oma tööde järjekorras.
  • Vabade kodekite suurim konkurent on patendialune HEVC/H.265 videokodek. Sellele on tekkinud kaks patendiorganisatsiooni (MPEG-LA ja HEVC Advance). Neist viimane on avaldanud nüüd ka oma hinnakirja ning nende arutult kallid tingimused on sisuomanikud ja suured tehnoloogiakasutajad pannud mõtlema vabade alternatiivide peale. Et pilt segasem oleks, siis on HEVC/H.265 jaoks ka kolmas patendiorganisatsioon loomisel.

Eraldame webm-videost audiofaili

Sul on webm videofail, mis teadupärast koosneb kas VP8 või VP9 videovooost ja ogg või opus audiovoost. Sa tahad sealt kätte saada vaid seda heliosa. Kuna webm näol on tegemist konteineriga, siis pole isegi uuesti kodeerida vaja. Lihtsalt eraldad vajaliku helivoo.

Eeldame, et arvutis on olemas libav (eks midagi sarnast on olemas ka ffmpeg puhul). Esmalt vaatad millest fail koosneb:

avprobe minufail.webm

Eeldusel et eelmise käsu väljundis oli midagi taolist "Stream #0.1: Audio: vorbis, 44100 Hz, stereo" siis eraldame sealt selle soovitud helivoo:

avconv -i minufail.webm -map 0:1 -c:a copy minufail.ogg

Kui avprobe ütles et tegemist oli opus'ega, siis võid panna helifaili laiendiks .opus, aga .ogg peaks ka toimima.

Kuna webm konteiner on natuke modifitseeritud matroska-konteiner, siis peaks sama toimima ka suvalise .mkv failiga. Lihtsalt seal võib leiduda ka muid audiokodekeid (vaata et paned õige laiendi).

Youtube on nüüdsest vaikimisi HTML5 video põhine

Tundub et Google on brauseritootjate, meediaomanike, võrguteenusepakkujate, kasutajate ja veel muude huviliste vahel suutnud mingi sellise tasakaalupunkti leida, kus on võimalik Youtube's Flashi-põhilisele videole öelda "Suured tänud ja head aega".

Paar aastat tagasi oli Youtube's HTML5-põhise video vaatamiseks vaja liituda testprogrammiga. Mõni aeg hiljem piisas sellest et sul oli brauseris Flash kinni keeratud või polnud üldse paigaldatud, siis nüüd ei tohiks viimaste brauseriversioonide puhul enam vahet olla. Youtube peaks esimese valikuna pakkuma võimalust mängida HTML5 videot. Niimoodi väidab Youtube ajaveeb.

Kodekite ja vormingute osas on Youtube's olukord sama kui viimase aasta jooksul - Opera ja Chromium mängivad Webm (VP9), Firefox Webm (VP8) ning IE ja Safari H.264 videot. Alates versioonist 36 oskab Firefox vaikimisi ka MSE'd ning on seega suuteline Youtube's ka VP9-põhist videot mängima (minu vana profiili puhul vajas küll media.mediasource.enabled jah-olekusse panemist).

WebM, Daala ja konkurendid - vaba veebivideo 2014. aasta alguses

Kirjutasime poolteist aastat tagasi WebM ja vaba veebivideo seisust ning vaatame mis on tänaseks muutunud:

  • Google sisuliselt lõpetas VP8 arenduse ning keskendus enam kui aasta tagasi VP9 arendusele - eesmärgiks VP8 ja H.264'ga võrreldes 2 korda väiksem ribalaius sama pildikvaliteedi juures (VP9 oleks seega võrreldav videokodek patendialuse H.265'ga)
  • VP9 bitivoog löödi lukku eelmise aasta jaanipäevaks ning sisuliselt samast ajast suudavad Chrome ja Chromium seda ka mängida
  • eelmise suve lõpuks asus Google aktiivselt Youtube videosid WebM VP9 varianti ümber kodeerima ning kõik VP8 materjal üle 360p videote eemaldati
  • kui kasutad youtube.com/html5 mängijat Chrome või Chromiumiga, siis esimene meediaeelistus on WebM VP9-Vorbis
  • sügisel 2013 lisasid nii libav (tulevases versioon 10's) kui ffmpeg (alates 2.1) VP9 toe oma teekidesse
  • VLC Media Player mängib VP9't alates versioonist 2.1.2
  • VP9 ja youtube.com/html5 jaoks vajalik minimaalne MSE tugi jõudis Firefoxi koodi jõulude eel ning on tavakasutajatele kasutatav alates versionist 28 (ilmub märtsis 2014)
  • konvergeerunud ja mobiilses maailmas (nutitelefonid, tahvelarvutid, nutiteleviisorid) on VP8 küll edenenud - Androidis on dekooder nõutav alates versioonist 2.3.3 ja kodeerimine alates versioonist 4.3 ja paljudesse seadmetesse on jõudnud ka raudvaraline VP8 tugi, kuid VP9 on veel liiga uus et raudvara poolel saadaval (2160p 60fps suutlik RTL sai valmis eelmise aasta lõpus), kuid tarkvaras implementeerituna mängib Androidi Chrome VP9't alates versioonist 29 ning on süsteemse teegina saadaval alates Android 4.4'st (dekodeerimine on 4.4 puhul nõutav)
  • Google üks plaan oli saada VP9 kiiresti levima seeläbi, et ta tehakse WebRTC üheks kohustuslikuks videokodekiks (nagu opus on üks kohustuslikke audiokodekeid), aga IETF (organisatsioon, mis WebRTC standardiseerimisega tegeleb) pole eri osapoolte vahelises võitluses suutnud videokodeki osas otsust teha

Konkurentide poolel:

  • on valmis saanud HVEC/H.265 videokodek 2012. aasta lõpuks (sellest ka Google kiirustamine VP9'ga) ning eelmisel aastal standardiseeritud ITU ja ISO/IEC poolt, kuid tegemist on mittevaba videokodekiga (eeldab patendinõuetega arvestamist ja litsentsitasude maksmist)
  • eelmise aasta jooksul on avaldatud palju erinevaid implementatsioone (sh 4K ja 8K kategooriates), kuid mingit olulist levimist tarbetehnoloogiatesse pole juhtunud
  • Google pole kuidagi näidanud oma eelistust HVEC/H.265 suunas - seda ei ole lisanudunud ei Androidi spetsifikatsiooni ega Youtube kasutatavate kodekite hulka ning pole võimatu, et see saab ühel hetkel kaalukeeleks turu pöördumisel VP9 suunas
  • enne sügisest IETF koosolekut, mis pidi otsustama WebRTC kohustusliku videokodeki tegi Cisco radikaalse avalduse, kus lubas maksta kõikide H.264/MPEG-4_AVC kasutajate litsentsitasud (MPEG-LA poolt seatud aastamakse ülempiiri tõttu see summa ei lähe väga ulmeliseks), kuid ka see plaan ei tundu olevat senist olukorda palju muutnud (Firefox lubas küll seda võimalust kasutada)

Samal ajal kui ISO/IEC MPEG ja ITU-T VCEG on üritanud tulevikuks läbi suruda HVEC/H.265 videokodekit ning Google ajanud oma vaba VP9 kodeki liini on Xiph (Vorbise ja Theora arendaja ning Opuse üks arendaja) ja Mozilla Foundation (Firefoxi arendaja) võtnud hoopis teise suuna:

  • Xiph'i poolt teoreetiliselt välja pakutud ülejärgmise põlvkonna videokodeki Daala arendus on suure hooga käima lükatud
  • eesmärgiks sama pildikvaliteedi juures väiksem ribalaius, kui tänaste moodsate videokodekite HVEC ja VP9 puhul
  • kui algoritmi mõttes on kõik senised MPEG-1, MPEG-2, MPEG-5, HVEC ning VP6, Theora, VP8, VP9 väga sarnased ning lähtuvad "teeme pildi ruutudeks ja siis üritame seda optimeerida" loogikast (ja on seetõttu patentide mõttes suur miiniväli), siis Daala aluseks on signaalitöötluse "lapped transform" lähenemine, mida on sama seltskond edukalt kasutanud nii Vorbis kui Opus audiokodekite juures - ei imestaks, kui selle arenduse esimesi beeta-tulemusi näeme juba sellel aastal
  • toimivat lahendust lubatakse 2015. aastaa lõpuks

Tallink Takso - rahvuslik taksofirma

Täna on teadagi Priiuse põlistumise päev ja hommikul oli tore kodumajast välja astuda ning näha kuidas trikoloor lehvib. Üle linna muidugi nii kena pilt ei avanenud - nii Tallinna linn kui enamus majaomanikke olid sujuvalt tänase päeva mõtte ära unustanud. Küll aga rõõmustas silma Tallink Takso, kelle kõikidel autodel lehvisid uhkelt kaks trikoloori. Äge, nüüd on rahvusliku lennufirma kõrval ka rahvuslik taksofirma.

Kes ei teadnud, siis täna oli ka Dokumendivabaduse päev - päev millal rõhutakse avatud ja vabade andmevormingute kasutamise vajadust nii internetis kui dokumendihalduses. Näiteks kõik on ju teadlikud, et Youtube videote vaatamiseks pole flashi vaja.

Maailma arvutiturg 2012. aastal... ja Eesti elu

Eelmise aasta arvutiturg mõõdetuna uute seadmete müügis oli radikaalselt teistsugune, kui me veel paar-kolm aastat tagasi harjusime nägema:

  • nutitelefonid 700 miljonit seadet (75% Android, 18% iOs, 7% muud)
  • tahvelarvutid 150 miljonit seadet (49% Android, 49% iOS, 1% muud)
  • laua-arvuti ja sülearvutid 350 miljonit seadet (80% Windows, 19% OS X, 1% Linuxilised)

See tähendab, et kokku müüdi 1,2 miljardit uut arvutit ning neist vaid 23% olid Windowsiga.

Ja nüüd vaatame Eesti riigi rahulikku magamist turu täielikul muutumisel. Kus on riigi ja omavalitsuste saidid väikse ekraaniga seadmetele? Kus on lahendused ID-tuvastuseks mobiilses maailmas (eraalgatuslik Mobiil-ID ei tule arvesse ja SMS'i põhised rakendused ka mitte)? Kus on täielik loobumine Microsofti andmevormingutest ja ainult vabade ja avatud standardite ja vormingute kasutamine?

Vastus on lihtne - mitte kusagil. Maksumaksjana tekib mõnikord tunne miks me magavatele ametnikele palka maksame.

Opus - uus vaba audiovorming veebi jaoks

Mingis mõttes ootamatu kooslus (Skype/Microsoft, Xiph Foundationi ja Mozilla töötajad) on oma paari-aastase tööga valmis saanud - täna kinnitas IETF Opus helivormingu internetistandardina RFC 6716.

Opus on teadlikult internetikasutuseks tehtud helivorming, mis sobib nii kitsaribaliste VoIP lahenduste kui laiaribalise muusikaedastuse jaoks ning kõigele muule, mis sinna vahele jääb. Teist sarnaselt laia spektriga vormingut hetkel sisuliselt pole (6 kuni 510 kbit/s, sämplimissagedusega 8 kuni 48 kHz) ning latentsus on ka võimalikult madalaks seatud. Tehnilises mõttes sisaldab vorming kahte eri audiokodekit (üks on arendatud Skype SILK-i baasil ning teine Xiph-i CELT-i baasil) ning kõik implementatsioonid peavad neid lõppkasutajale läbipaistvalt pruukima. Vormingukonteineriks on Ogg ning failid võivad olla kas .opus või .ogg laiendiga.

Praeguseks on tugi olemas juba Firefoxi (alates versioonist 15) ja Seamonkey (alates 2.12) brauserites, VLC meediamängijas (alates 2.0.4) ning mõlemas olulisemas meediaraamistikus (FFmpeg/Libav ja GStreamer). Ilmselt võtab ka Skype Opuse oma VoIP-kõnede jaoks kasutusele. Kes kasutab Debian Wheezy't, siis libopus0 ja opus-tools pakid lisavad arvutile selle audiovormingu toe ja mõned tarvikud.

Kõike olulisem uudis on aga see, et WebRTC spetsifikatsioon näeb ette Opuse kohustuslikku kasutamist (G.711 kõrval). WebRTC saab lähiaastatega kasvama suurimaks tehniliseks lahenduseks (standardiks), mis võimaldab veebibrauserite-vahelist suhtlust.

Opus audiovorming on avaldatud BSD-stiilis litsentsi all ning kodekitega seotud patendid on omanike poolt antud vabaks kasutamiseks.

WebM - vaba veebivideo kaks aastat hiljem

Kaks aastat tagasi avaldas Google VP8 kodeki vaba tarkvara litsentsi all ning pani aluse WebM projektile. Aasta tagasi lubas Google oma Chrome veebibrauserist eemaldada H.264 toe. Suure hooga asus Google ka kõiki Youtube videosid WebM vormingusse kodeerima. Vaba ja avatud veebivideo tulevik tundus helge.

Mis on muutunud kahe viimase aastaga?

  • H.264 on siiani Google Chrome's alles
  • Firefox, kes seni on rangelt vabade kodekite joont ajanud ning vaid Theora ja Webm kodeerimist pakkunud on lubanud lähiajal võimaldada mis iganes kodekite kasutamist, mida operatsioonisüsteem toetab (arvestades et H.264 on automaatselt kaasas Windows 7'ga oleks tegemist märgatava võiduga selle kodeki pooldajatele)
  • senini puudub raudvaraline dekoodeerimine tarbeelektroonikas (mobiiltelefonid, tahvelarvutid, jne) - Google küll õnneks on kahe aasta jooksul sellega kõvasti tööd teinud ning WebM-toega kivid leiduvad nii mõnelgi silikooniarendajal (Rockchip, Huawei, ST-Ericsson) ja küllap pole tegelikud seadmed ka enam kaugel
  • libvpx (levinuim WebM kodeki tarkvaraline implementatsioon) on arenduses jõudnud versioonini 1.1, kuid reaalajas koderimine vajab rajumapoolset raudvara - viimati libav'ga katsetades FullHD 25 fps kodeerimine toimis Inteli i7-2600 protsessoriga vaid siis kui kõik 8 lõime olid kasutusel
  • Youtube kõik materjalid pole siiani WebM vormingus saadaval - seda on kerge testida, kui keerad oma Firefoxil või Operal flashi kinni, sätid siit www.youtube.com/html5 html5 video aktiivseks ning üritad oma lemmikvodeosid või viimast moodsat kraami vaadata
  • kui muud veebivideot pakkuvad saidid loovad flashi kõrvale alternatiivi, siis on see pigem H.264, kui WebM (sh. Eestis)
  • alates versioonist 2.3.3 mängib Android tarkvaraliselt WebM-faile (praeguse Androidi ostutempoga on see 900000 uut seadet päevas)

WebRTC jõudis Chromiumi

Möödus vaevalt kolm nädalat, kui WebRTC jõudis Chromiumi (versioon 14.0.796.0 ehk build 89590). Koodipuus on ta näha src/third_party/webrtc all. Kõik komponendid pole veel olemas, aga nendega ilmselt kaua enam ei lähe.

Chromiumi põhjalt teatavasti tehakse Google Chrome veebibrauserit ning kui kõik toimib, siis jõuab ta ka sinna. Ja siis pole muud kui, veebimeistrid saavad hakata vastavat funktsionaalsust oma saitidele lisama.