動画圧縮は、今日のデジタル世界にとって不可欠な要素です。特にエンターテイメントとしてストリーミングやライブ動画を利用する視聴者が増えているためです。しかし、すべての動画が同じ品質ではないことにお気付きかもしれません。一部のデバイスおよび一部のインターネットのデータ速度で視聴するユーザは、動画の品質に違いが見られます。
これは、私たちの脳が画像とフレームの動きを認識および処理する方法と、ビデオ コーデックによってビデオ情報がエンコードされる方法の組み合わせによるものです。したがって、ビデオのエンコード中に何が起こっているのか、またビデオコーデックがどのように機能するのかを理解することが重要です。
ビデオエンコーディングとは何ですか？
ビデオ エンコードは、生のビデオをさまざまなデバイスと互換性のあるデジタル形式に変換するプロセスです。これには、ビデオ データを管理可能なサイズに圧縮し、品質を損なうことなく迅速な配信と再生を容易にすることが含まれます。補完エンコードはデコードのプロセスであり、圧縮ファイルを再生用に元の形式に変換します。
ビデオコーデックとは何ですか？
ビデオ コーデックは、大容量のビデオ ストリームをコンパクトな形式に変換し、ストレージとストリーミングを最適化する圧縮テクノロジーです。ビデオ コーデックには、ロスレス圧縮（可逆圧縮）またはロッシー圧縮（非可逆圧縮）のいずれかがあります。可逆コーデックは圧縮中にすべての情報を保持しますが、非可逆コーデックは選択的な情報の省略により高い圧縮率を優先します。これには、フレーム内およびフレーム間コーデック、フレーム内のデータを戦略的に圧縮し、フレーム全体のパターンを活用することが含まれます。
ビデオコーデックが重要な理由とは？
Netflix の番組から Zoom や Facetime 通話、さらには Instagram ストーリーに至るまで、今日私たちが視聴するほぼすべてのビデオは、大量のデータを転送してストリーミングされています。ビデオ コーデックは、元のコンテンツをストリーミングに最適な形式に圧縮することでこれを可能にします。コーデックがなければ、インターネットがこの未処理のデータすべてに必要な帯域幅を処理することはほぼ不可能になります。
さらに、コーデックによって有効になる圧縮は、ビデオ再生でバッファリングの不具合が発生しないようにし、インターネット帯域幅を制限しないようにする上で重要な役割を果たします。言い換えれば、ビデオ コーデックはスムーズなストリーミング エクスペリエンスを保証し、妥協することなく消費するビデオ コンテンツを楽しむことができるようにします。
ビデオコーデックはどのように機能しますか？
ビデオ コーデックでは、さまざまな技術を使用してデータを圧縮します。これらは基本的に、ビデオ内の連続するフレームが類似していることが多いという事実を利用し、この類似性を利用して効率的な圧縮を実現します。
ただし、コーデックのレパートリーはさらに拡張され、クロマ・サブサンプリングなどの技術が採用されています。これにより、戦略的に色情報が削減され、ビデオ解像度のダウンサイジングに役立ちます。コーデックは、冗長なフレーム データを排除し、動きの方向を指定する動きベクトルを持つブロックにフレームを分割する高度な技術である動き圧縮を採用するため、ビデオ圧縮において重要です。
これらすべての最終結果は、多くの場合巨大になる生のビデオ ファイルが、品質を損なうことなく管理可能なファイルに圧縮されることです。たとえば、平均約 11.7 分、ビットレート 3.5 Mbps の YouTube ビデオは、H.264 コーデックを使用して圧縮すると、ファイル サイズを約 70% に削減できます。
ビデオストリーミングにおけるコーデックの役割
ビデオ ストリーミングの急成長において、コーデックは消費者の視覚体験を形成する上で重要です。これらは、私たちが消費するコンテンツの品質、効率、アクセシビリティを定義するのに役立ちます。データ圧縮コーデックにより、ストリーミングされたビデオ コンテンツがインターネットの帯域幅制限を超えないようにすることができます。
コーデックの影響は、Netflix などのストリーミング大手から Instagram などのソーシャル メディア プラットフォームに至るまで、ストリーミング プラットフォーム全体に見られます。これらは舞台裏で動作し、プロバイダーが高品質ビデオ ストリーミングの帯域幅需要を克服できるように支援し、コンテンツへのアクセシビリティを可能にし、私たちが期待するシームレスなエクスペリエンスを強化します。
現在使用されている主なビデオコーデック
圧縮テクノロジーがビデオ ストリーミングの状況とともに進化するにつれて、プロバイダーは適切なビデオ コーデックを選択するための多数のオプションに直面しています。今日使用されている一般的なもののいくつかを以下に示します。
VP9
Vp9 は、主に Web ブラウザー用に Google によって開発されたビデオ コーデックです。このコーデックは HTML5 標準の一部であるため、幅広いブラウザーやデバイスとの互換性が可能です。オープンソースであるためプログラマーに受け入れられており、4K でのストリーミングが可能です。当初、Apple デバイスではサポートされていませんでしたが、iOS 14 のリリース以降、変更されました。
AV1
Alliance for Open Media によって開発された AV1 は、採用されている最新のビデオ コーデックの 1 つです。ロイヤリティフリーでオープンソースであり、H.265/HEVC よりも 30% 高い効率を備えています。 AV1 の採用は着実に増加しており、現在では Chrome、Firefox、Edge などの主要な Web ブラウザがこのコーデックをサポートしています。
H.264（AVC）
H.264 または Advanced Videocoding (AVC) は、MPEG グループによって開発されたもう 1 つのコーデックです。 MPEG-4よりも圧縮率が高く、画質も良好です。ビデオ ストリーミング、会議、編集に広く使用されていますが、新しいコーデックと比較すると圧縮効率が低いため、4K コンテンツには最適な選択肢ではない可能性があります。
H.265（HEVC）
H.265 または高効率ビデオ コーディング (HEVC) は、H.264 の後継であり、より高い圧縮率を提供し、4K ビデオのストリーミングやその他のデータ集約型のユースケースを可能にします。これは、現在存在する最も効率的なコーデックの 1 つですが、唯一の潜在的な欠点は、ライセンス システムが少し複雑であることです。
H.266
その中で最も新しい H.266 は、H.265 を超えるために開発されました。しかし、前任者と同様に、解決する必要があるライセンスとロイヤルティの問題がまだいくつかあります。 H.266 は、H.265 と比較して、同じ知覚品質で 30% から 50% ビットレートを削減できます。
5つの比較: VP9、AV1、H.266、H.265、H.264
選択する具体的なコーデックはニーズによって異なります。上記の 5 つを比較してそれぞれの長所と短所を確認し、ビジネス ユース ケースにどれが最適かを判断してください。
VP9 の場合 、オープンソースの性質の結果として、効率性を享受し、広範な採用と実装の柔軟性から恩恵を受けることができます。データ消費量が少なく高品質のストリーミングなので、ストリーミング プラットフォームに最適です。ただし、一部の Apple デバイスでは、コーデックの設定により互換性が依然として問題になる可能性があるため、VP9 がすべてのプラットフォームに適しているとは限りません。
AV1 優れた視覚的忠実度を維持しながら、驚くほどの効率と印象的な圧縮率を実現します。ロイヤルティフリーであることもあり、多くの企業が採用し始めています。 AV1 の欠点は、他のコーデックに比べてエンコードとデコードに多くの計算リソースが必要になることです。これは、ハードウェアの制限を考慮したものである可能性があります。
H.264（AVC） は、優れた品質を維持しながら効率的に圧縮できるため、長年の実績を誇るビデオ圧縮の国際標準であり、広く採用されています。 H.265 (HEVC) には強化された圧縮機能が備わっており、低ビットレートで高品質であるため、4K および HDR コンテンツの配信には不可欠です。これら 2 つのコーデック、H.264 および H.265 標準は、 100億以上のエンドデバイス 世界全体のビデオ ビットの合計量の 90% 以上を処理します。
H.266 (VVC) H.265 の基盤に基づいて構築されており、優れた圧縮効率を提供し、品質を損なうことなくデータ消費量を削減します。これはビデオ圧縮の次のフロンティアと考えることができ、将来のストリーミング エクスペリエンスを形作ることが期待されています。
ストリーミングに最適なビデオコーデックは？
最適なビデオ コーデックは、特定の使用例、利用可能な予算、デバイスの種類などの多くの要因によって異なります。また、実績のある標準、高品質の 8K ストリーミングを強化する標準、広く採用されている標準、または長期的に頼りになる標準となるものを重視するかどうかも考える必要があります。
将来に目を向けると、H.266 (VVC) が有望な候補であり、高品質ストリーミングの未来を定義する準備が整っているように見えます。 H.266/VVC は、その卓越した圧縮効率とデータ消費量の削減により、ビデオ圧縮の次のフロンティアとなり、現代のメディア配信の進化する需要にシームレスに対応します。各コーデックにはそれぞれ長所がありますが、傾向としては、H.266 がストリーミングの世界で新たなフロントランナーとして注目されています。
CDNetworksのメディア配信ソリューション
CDNetworks は、ビデオ ストリーミングにおけるコーデックの重要性と、プロバイダーが好む可能性のあるさまざまな標準を理解しています。このような多様性に応えるために、当社ではさまざまな製品をご用意しています。 メディア配信ソリューション マルチコーデックのサポートが付属しています。 CDNetworks は、最新の H.266 を含む、一般的に使用されるすべてのビデオ コーデックもサポートしています。 Media Acceleration VoD (VoD配信高速化) は、高品質のビデオ オンデマンドの配信に役立つソリューションの 1 つです。
