Кто победит в битве видеокодеков HTML5

Автор: Крестников Евгений

Опубликовано 03 июня 2010 года

"Лица, которые попытаются найти в этом повествовании мотив, будут отданы под суд"

Марк Твен

Цитата из бессмертного произведения Марка Твена как нельзя лучше подходит к статье о видеокодеках: эта тема в последнее время вызывает множество споров, но пока ещё никто не пытался объективно разобраться в проблеме.

О HTML5 часто пишут так, будто речь идет об устоявшемся стандарте. Это не так: пока консорциум W3C представил лишь черновую спецификацию пятой версии "языка интернета". Впрочем, популярные браузеры уже поддерживают элементы HTML5 или вот-вот начнут их поддерживать. Больше всего споров идёт по поводу тега video. По замыслу авторов спецификаций, браузер должен сам уметь декодировать видеопоток, и потому выбор стандартного кодека очень важен.

Отраслевым стандартом стали кодеки на основе спецификаций AVC/H.264, требующие лицензионных отчислений. В качестве их свободной альтернативы рассматривается кодек Theora. Участники рынка разделились на два лагеря: "коммерсантов" (в основном, это производители устройств и разработчики проприетарного ПО) и "сообщество", куда вошли авторы свободных и некоторых бесплатных программ. Первые поддерживают использование H.264, тогда как вторые отдают предпочтение свободному кодеку.

В мае корпорация Google открыла спецификации VP8. Пока рано говорить, какой из кодеков станет формальным веб-стандартом. Да это и не важно - до принятия официальных спецификаций консорциумом W3C ещё далеко. Однако массовое использование тега video уже не за горами, и сейчас гораздо важнее выбор, который предстоит сделать ведущим игрокам рынка.

MPEG LA и лицензирование AVC/H.264

Использование стандартов AVC/H.264 в странах, где действуют патенты на ПО, требует лицензионных отчислений. Администратором консолидированного пула патентов является компания MPEG LA. Важно понимать, что это не консорциум, а независимая организация, которая сама не владеет патентами на AVC/H.264. Представители MPEG LA пояснили, отвечая на запрос "Компьютерры", что AVC License фактически разделена на две половины: сублицензию на "производство и продажу" продуктов AVC и сублицензию на "использование" таких продуктов для распространения контента за вознаграждение.

По словам представителя MPEG LA, существует более тысячи патентов, действующих в 43-х странах, включая Россию, держателями которых являются общество Фраунгофера, Sony, Toshiba, Siemens, Samsung и ещё два десятка компаний, в том числе Microsoft и Apple. Их полный список можно найти в этом документе. К сожалению, в нём не указано, какие патенты действуют в нашей стране.

Разумеется, производителям удобнее выплачивать роялти единой организации, обеспечивающей им защиту от патентных рисков, чем работать с каждым держателем патентов индивидуально. Узнать подробности об условиях лицензирования AVC/H.264 можно из презентации MPEG LA. Что касается бесплатной потоковой трансляции с использованием алгоритмов AVC/H.264 – она не требует лицензионных отчислений до конца 2015 года. Кроме того, существует годовой порог в сто тысяч подписчиков (или аналогичное число копий AVC-продукта, в случае "производства и продажи") – выплачивать роялти нужно, только если он превышен.

Разработчикам браузера Opera пришлось бы платить около 5 миллионов долларов в год за легальное использование H.264 в своих продуктах, утверждает евангелист Opera Software Вадим Макеев. Отчисления за Firefox были бы ещё выше, ведь этот браузер в несколько раз популярнее, чем Opera.

Theora

Фондом Xiph.Org в рамках проекта Ogg разработан свободный кодек Theora. Целью проекта стала интеграция видеокодека On2 VP3, который стал открытым в 2002 году, аудиокодека Vorbis и мультимедийного контейнера Ogg в единое решение, напоминающее MPEG-4. В отличие от AVC/H.264 (x.264), использование Theora не требует лицензионных отчислений.

Провести объективное и незаинтересованное сравнение качества Theora и H.264 (или VP8) непросто. Все опрошенные нами эксперты были очень осторожны в своих высказываниях. По словам Евгения Кукушкина, технического директора RuTube, не очень понятно, что и как здесь сравнивать - сами спецификации или их конкретные реализации, которые у каждого вендора могут быть своими. В интернете регулярно публикуют аналитические обзоры, но на их основании сложно составить определенное мнение - выводы аналитиков полярны и зависят от реализации кодеков и методики тестирования.

Многие эксперты сходятся на том, что Theora уступает H.264 при кодировании видео высокого разрешения, но дает сравнимое качество при потоковой видеотрансляции. Также есть мнение, что свободный кодек хуже подходит для аппаратных декодеров, поскольку реализация его алгоритмов требует операций с плавающей точкой. С другой стороны, процесс декодирования у Theora значительно упрощён, что позволяет использовать кодек на маломощных системах и без аппаратного ускорения. В этом смысле интересен проект TheorARM, средства на развитие которого выделила корпорация Google. В его рамках разрабатывается оптимизированная для платформы ARM версия Theora. Предполагается, что специальный кодек позволит снизить нагрузку на процессор при программном декодировании видео на мобильных устройствах.

Google, VP8 и WebM

Недавно корпорация Google приобрела компанию On2 Technologies и почти сразу открыла спецификацию VP8 для свободного использования. Одновременно был запущен проект WebM, в рамках которого разрабатывают одноимённый формат видео, представляющий собой кодеки VP8 для видео и Vorbis для звука в контейнере Matroska. Программное обеспечение WebM распространяется по BSD-подобной лицензии, а кроме того существует лицензия Google на спецификацию. Обе они предоставляют защиту от патентного преследования - любой, кто попытается в судебном порядке оспорить действие лицензии, лишается возможности использовать передаваемые ей права.

Что касается качества кодека, представители Google заявили в ответ на запрос "Компьютерры" буквально следующее: "VP8 и WebM обеспечивают высокое качество аудио- и видео воспроизведения, адаптируясь к пропускной способности и производительности существующих устройств, имеющих доступ к интернету. Эти качества, а также высокий темп развития инноваций, которого мы ожидаем, наряду с лицензией без уплаты роялти, делают VP8 подходящим инструментом для работы с видео".

Говорить о независимом сравнении VP8 с конкурентами пока не приходится; по словам Вадима Макеева из Opera Software, тщательного тестирования потоковой трансляции ещё не проводилось. Его мнение косвенно подтверждает и технический директор RuTube: "Чтобы VP8 стал стандартом, необходимо, чтобы его начали поддерживать основные игроки на медиарынке".

Как и в случае с Theora, в Сети опубликованы аналитические обзоры, но едва ли на их основании стоит делать серьёзные выводы. Тем не менее, одно сравнение кажется любопытным. В любом случае, спецификации VP8 и AVC/H.264 как минимум сравнимы, и вопрос, таким образом, только в реализации кодеков. Кроме того, не стоит забывать, что время не стоит на месте, а технологии развиваются. Какая из разработок будет более технически продвинутой к концу 2015 года, сейчас сказать невозможно.

Патентные риски

Эта тема вызывает бурные и непрекращающиеся споры на просторах интернета. Некоторые считают, что все кодеки покрыты патентами, но в случае с H.264 можно избежать риска, выплатив лицензионные отчисления MPEG LA, тогда как ситуация со свободными кодеками неясна, и в любой момент производителям устройств, разработчикам ПО и даже конечным пользователям могут быть предъявлены претензии. Подобной точки зрения придерживается Apple, которая отказывается включать поддержку свободных кодеков в свои продукты.

Далеко не все согласны с таким подходом. Некоторые разработчики ставят под сомнение само наличие патентных рисков. Наиболее ярким представителем "несогласных" следует считать фонд Mozilla, который отказывается поддерживать H.264 даже в виде дополнения к браузеру Firefox.

Представитель MPEG LA, отвечая на вопрос, нарушают ли Theora и VP8 патенты из пула организации, заявил: "MPEG LA в настоящее время не предлагает лицензии на эти стандарты. Однако мы предполагаем, что практически все кодеки используют запатентованную технологию". Разумеется, какие конкретно запатентованные технологии используют свободные кодеки, нам никто не сказал - речь шла только о предположениях.

Оппоненты MPEG LA тоже не балуют публику фактами. Относительно рисков использования VP8 в Google ограничились короткой фразой: "Мы провели масштабную юридическую экспертизу и не видим угроз, связанных с открытием кода VP8". Пока одна из сторон не подкрепит свою точку зрения чем-то весомым - говорить не о чем.

Проблема выбора

Каков же в итоге расклад сил? Выбор "коммерсантов" очевиден - им гораздо проще подчиниться требованиям MPEG LA, чем связываться со свободными разработками, тем более, что заплатят в итоге конечные пользователи продукта. Если говорить о мобильных устройствах, то здесь очень важным фактором является наличие аппаратных декодеров H.264. Кроме того, некоторые крупные производители сами являются держателями патентов из консолидированного пула MPEG LA.

Представителям "сообщества" сложнее - далеко не каждый из них может себе позволить выплату роялти: "Opera уверена в том, что будущее интернета стоит только за открытыми технологиями, по этой причине лицензирование кодека H.264 за сумму, близкую к 5 миллионам долларов в год, не имеет смысла, особенно в свете выхода кодека WebM и активной поддержки его всеми игроками, кроме Apple", – говорит Вадим Макеев. Из разработчиков свободного и бесплатного ПО лицензировали применение AVC/H.264 в своих продуктах только Google и Canonical (производитель дистрибутива Ubuntu Linux).

Открытие VP8 корпорацией Google несколько изменило расклад сил - о поддержке нового свободного стандарта уже заявили многие ведущие "коммерсанты". Самое главное - кроме разработчиков ПО, среди них есть и производители оборудования, в том числе AMD, NVidia, Texas Instruments, Qualcomm и ARM. Скорее всего, появление аппаратных декодеров WebM для мобильных устройств - вопрос времени. Но пока таких решений нет, и мобильные вендоры не торопятся заявлять о поддержке нового формата. Да и "присоединившиеся" от H.264 пока отказываться не собираются.

Разработчики браузеров уже включают поддержку тега video и кодеков в свои продукты. Firefox и Opera поддерживают Theora, Microsoft обещает встроить в IE9 кодек H.264, а в Chrome включены и Theora, и H.264. Что касается WebM, то его будут поддерживать все популярные браузеры - возможно, за исключением Safari.

Переходить на HTML5 начинают и популярные интернет-сервисы. Многие аналитики связывают это с выпуском Apple iPad, который принципиально не поддерживает Adobe Flash. Здесь лидирует YouTube, тестовая html5-версия которого доступна пользователям уже довольно давно. Сейчас здесь можно смотреть ролики использующие сжатие H.264, но в Google обещают, что со временем сервис перейдет на WebM.

В компании RuTube более осторожны: "HTML5 пока не принят в качестве стандарта, а находится в состоянии "черновой спецификации". В 2010 году RuTube не планирует переводить свой сервис на HTML5, но рассматривает использование HTML5 в перспективе как дополнительную возможность увеличения просмотра контента RuTube на устройствах и платформах, не поддерживающих Flash. Судьба кодека VP8 пока туманна - есть много тонких мест и технического и юридического характера, которые Google предстоит решить и урегулировать. Пока что преимущества VP8 по сравнению с H.264 не столь очевидны, чтобы можно было уверенно говорить о его использовании в дальнейшем, учитывая жёсткую позицию Apple в отношении использования VP8 в своих решениях", – говорит Евгений Кукушкин.

Заключение

Итак, у нас определились два лидера - актуальный отраслевой стандарт AVC/H.264 и "новичок" VP8/WebM, который мощно стартовал благодаря корпорации Google. У каждого варианта есть свои преимущества: с одной стороны, это поддержка ведущих производителей коммерческих продуктов и устройств, с другой - продвижение через YouTube и другие продукты Google, а также поддержка сообщества разработчиков некоммерческого ПО. Интерес к Theora постепенно падает и даже организация Xiph.Org заявила о поддержке WebM. Прочие варианты, такие как Dirac, мы не рассматриваем, поскольку разработчики не продвигают их как веб-стандарты. Скорее всего, AVC/H.264 сохранит лидирующие позиции, но WebM составит ему серьёзную конкуренцию. Гадать на кофейной гуще и делать более серьёзные прогнозы мы не будем - пока для того нет никаких оснований.