VVC (H.266) se rozjíždí, už je tu první procesor s HW podporou přehrávání. Od MediaTeku

29
MediaTek Pentonic 2000 1600
MediaTek Pentonic 2000 (Zdroj: MediaTek)
-
Zdroj: MediaTek

Vypadá to, že začala „adopce“ nového video kodeku MPEG VVC (H.266). Už je tady první procesor, který tento formát podporuje, tj. umí ho hardwarově akcelerovat.

Měli jsme tu zprávu o novém a vysoko mířícím ARM procesoru Dimensity 9000 pro telefony od MediaTeku. Stejná firma ale vyhlásila ještě jednu novinku, která nebyla tak nápadná. A sice nový špičkový čip pro pohon tentokrát chytrých televizí. Mohl by to teď být nejpokročilejší SoC pro chytré TV, ale zajímavé je hlavně to, že je to úplně první čip s hardwarovou akcelerací nového video formátu MPEG VVC, tedy next-gen nástupce HEVC.

Procesory (SoC) v chytrých televizích jsou docela podobné těm v mobilech, ale typicky mají starší architekturu – v TV není takový tlak mít to nejnovější a nejlepší – a většinou stojí stranou zájmu. V hodně televizích jsou ovšem různé SoC s architekturou ARM právě od MediaTeku. Ten nyní oznámil nejnovější a nejmodernější generaci těchto čipů, nazvanou Pentonic 2000.

Jde o čip připravený pro 8K televize, a to dokonce pro 8K120, což znamená rozlišení 7680 × 4320 bodů při 120 snímcích za sekundu. MediaTek neuvádí přesně, jaká jsou v něm použitá jádra CPU nebo integrovaná grafika, asi jde o nějaké ARM Cortexy a dost možná grafiku Mali. Jde ovšem o 7nm čip, vyráběný na procesu N7 u TSMC – je to údajně vůbec první čip pro televize, který má takto pokročilou výrobní technologii, konkurence používá starší procesy. Díky tomu by měl být nejefektivnější a také asi nejvýkonnější.

MediaTek Pentonic 2000
MediaTek Pentonic 2000, ilustrace (Zdroj: MediaTek)

Přímo v SoC je integroaný Engine „MEMC“, což je akcelerátor provádějící detekci pohybových vektorů (Motion Estimation) a dopočítávání snímků (s Motion Compensation) pro zvýšení snímkové frekvence nebo pro její konverzi, což televizory obvykle používají. Televize tak nemusí mít pro tyto účely další čip.

Schopnosti čipu MediaTek Pentonic 2000
Schopnosti čipu MediaTek Pentonic 2000 (Zdroj: MediaTek)

MediaTek také poskytuje jednotku pro akceleraci AI aplikací, takže lze v televizoru použít pokročilé škálování obrazu založené na neuronové síti (jako používá AI upsaling DLSS od Nvidie). Televize by tak mohly mít kvalitnější „SuperResolution“ upscaling videjí s nižším rozlišením (což u 8K televize ale může být i 4K vstup/signál). Dále také tento SoC podporuje Wi-Fi 6E a volitelně (s přidaným modemem) dokonce i 5G konektivitu.

První hardware dekódující VVC

Důvod, proč se tímto čipem zabýváme, je akcelerace přehrávání (dekódování) videa. Čip Pentonic 2000 jako první přináší hardwarové přehrávání videa ve formátu MPEG VVC (Versatile Video Coding) neboli H.266. To je nejnovější formát vyvinutý tradičními průmyslovými/akademickými konsorcii MPEG a ITU a další v linii po H.264 (AVC) a H.265 (HEVC).

Více: Nový standard videa H.266 VVC je tu: dvakrát menší soubory i šířka pásma

Formát VVC má být schopen srazit datový tok videa až na polovinu (nebo lze při zachování stejného datového toku zvládnout vyšší rozlišení, případně dosáhnout vyšší kvality). VVC by také mělo být zvlášť optimalizované pro 8K video, ale také pro prostorové nebo 360° video. Praktické výsledky samozřejmě záleží na všemožných faktorech a schopnostech enkodéru, nějaké nárůsty komprese nelze takto paušalizovat. Z technologického hlediska by VVC mělo být lepší (dosahovat lepší kvalitu/kompresi) než AV1.

MediaTek Pentonic 2000 jako první přináší hardwarové přehrávání videa ve formátu VVC
MediaTek Pentonic 2000 jako první přináší hardwarové přehrávání videa ve formátu VVC (Zdroj: MediaTek)

Procesor Pentonic 2000 od MediaTeku je důležitý proto, že představuje první vlaštovku a ukazuje, že hardwarový průmysl zřejmě kodek VVC akceptoval a nedojde na někde prorokované scénáře, že v budoucnu už budou existovat jen konkurenční video formáty od Googlu jako AV1. Je sice pravděpodobné, že ty ovládnou internet, kde si je weboví giganti (vedle Googlu také třeba Netflix) protlačí. VVC ale pravděpodobně bude dál ovládat vysílací průmysl a technologie jako je televizní/satelitní vysílání a mohl by se asi po HEVC stát formátem, do nějž budou ukládat video kamery a mobily. Každopádně je asi dobře, pokud bude existovat konkurence proti kodekovým spádům internetových gigantů, minimálně aby je motivovala k lepším výsledkům (a kvalitnějšímu standardizačnímu procesu, který u VP9 a AV1 nebyl nejlepší).

Kterému video formátu fandíte?

Tento procesor by se možná mohl začít v televizích příští rok. Jaký máte v SmartTV procesor, se většinou ve specifikacích neuvádí (i když v podrobnější dokumentaci to zjistíte), ale pokud uvidíte v obchodech přístroje již podporující VVC, dost možná budou mít právě tento SoC. Pravděpodobně to budou dražší modely a dorazit i do těch levnějších novému formátu potrvá déle.

První vlaštovka před dalšími?

Po této první vlaštovce v televizním hardwaru teď tedy budeme čekat, až či zda se podpora dekódování formátu VVC objeví také v mobilních SoC pro telefony a v procesorech, případně v samostatných GPU pro osobní počítače. Prvním takovým kandidátem přirozeně asi budou mobilní ARM procesory MediaTeku (Dimensity a Kompanio pro Chromebooky), takže uvidíme, zda se firma k VVC přikloní i v těch. Je však možné až pravděpodobné, že MediaTek použil v procesoru Pentonic 2000 pro dekodér nějaké licencované IP. To by pak mělo být dostupné i dalším výrobcům, čímž by se otevírala cesta k jeho integrování i v jiných čipech. Ovšem jeho využití bude stát nějaké peníze a také tranzistory a plochu v čipu, takže se hardwarová podpora nových formátů nemusí objevit automaticky.

Zdroj: MediaTek, via: techPowerUp

VVC (H.266) se rozjíždí, už je tu první procesor s HW podporou přehrávání. Od MediaTeku
Ohodnoťte tento článek!
4.7 (94.29%) 14 hlasů

29 KOMENTÁŘE

  1. Tak ještě, kdy to začnou nasazovat tvůrci… apple už má implementováno v M1. Nvidia NVENC zatím nic.
    No a hlavně konzumenti. Málo kdo chce, aby se mu notebook při přehrávání rozžhavil a rozhučel jako vrtulník.

      • Omlouvám se!!!… Důvěryhodný zdroj jsem rovněž nenašel… je to moje dezinterpretace pocházející z jiné diskuse.

        Předpokládám, ale že to jabčáci natlačí do iPhone 14, aby vytvořili tlak na obnovu HW. Stejně jako to bylo s H.265

        • Otázkou je, zda se vůbec formát dočká významnějšího rozšíření. Pokud poskytovatelé obsahu usoudí, že poplatky jsou příliš vysoké (tak jako tomu je u HEVC versus H.264), budou primárně využívat (tam kde to kllient zvládne) bezplatnou alternativu např. VP9/AV1. Možná najde uplatnění u prémiového UHD/8K obsahu, kde typicky vyšší předplatné toto asi lépe pokrývá.

          Například HW decodér v RTX3070M zvládne přehrávat cca 300fps u AV1 UHDp25(13Mbps), tj. skoro 14 UHD streamu.

        • Apple mám pocit nebyl v minulosti úplně nejrychlejší a nejagresivnější v nasazování nových formátů. Mám pocit, že HEVC měli iPhone relativně později (a ze začátku to snad bylo omezené, teď už nevím jestli na jejich analog „skype“ nebo na použití v obrázcích HEIF/HEIC, ale akcelerace nebyla zpřístupněná v systému globálně). Měli holt strategii, že není spěch.
          Ale je samozřejmě jasné, že strategie v předchozích letech nemusí platit v nadchzejících.

          • No nevím, zvládli to roky před Google a ten to snad ani dodnes nemáš jako výchozí nastavení. MS než to natlačil do Windows byl také se zpožděním proti iVěcem/macOS a ještě za to chce prachy….
            Tedy oproti komu byl vlastně Apple neprogresivní?

            • Je možné, že se pletu, teď mi z WP vychází, že hardwarový dekodér HEVC měli prvně v čipu A9 (podzim 2015?). Ale nebylo to tak, že ta podpora dlouho nebyla používaná mimo facetime (jejich videokonference) a obecná podpora byla zpřístupněná v iOS/macOS o dost později? Já si to pamatoval, že to hned nebylo k dispozici.
              (Edit: teď mi internet říká, že je to tak, obecná podpora HEVC v iOS/MacOS přišla až v roce 2017.)

              Ale je pravda, že hardwarová podpora zpoždění neměla, když na to teď koukám. Qualcomm třeba měl v SoC (Snapdragon 820) HEVC taky v roce 2015, Nvidia v GPU začátkem roku 2015 (GeForce GTX 960), AMD snad v iGPU některých procesorů pro notebooky taky v roce 2015. Pak je samozřejmě otázka, za jak dlouho du podporu může využít software.

              Ten Google to na Androidu blokoval ve stock systému asi proto, že tlačili vlastní VP9. Ale myslím, že přidané aplikace buď nainstalované uživatelem typu VLC nebo přidané výrobcem telefonu tu podporu využívat mohly?

              Na těch Windows je to jinak.
              1) Hardwarové dekodéry v těch GeForce/procesorech normálně mohly využívat aplikace přes DXVA hodně záhy, nebyl třeba dekodér od Microsoftu, o kterém mluvíte. Tohle bylo dostupné myslím hned v tom roce 2015 a hybridní dekodéry které akcelerovaly HEVC částečně nebo používaly GPGPU, byly tuším už v roce 2014, taky přes DXVA.
              Tím, jak Windows fungují víc modulárně, tak stačí, když je ze strany operačního systému vytvořené potřebné rozhraní (DXVA v DirectShow). Už v roce 2015 se dalo třeba pomocí těch hardwarových dekodérů v GeForckách přehrávat HEVC video v Media Playeru Classic (kdy to zprovoznilo VLC nebo MPlayer/ffmpeg, to nevím).

              2) Ten dekodér od Microsoftu, o kterém mluvíte, je jenom jedna z možných implementací. On je pokud vím na bázi Media Foundation, takže ho stejně nemohly použít programy běžící nad DirectShow. BTW pokud má zařízení hardwarový enkodér, tak ten dekodér od MS (resp. spíš rozhraní, kteér zpřístupňuje ten HW dekodér v procesoru/GPU) je nebo byl dál zadarmo, akorát to byla jiná položka v MS Store, trochu bordel.

            • Ještě teda se k tomu ale musí říct jedna věc.
              To, jak rychle bylo nasazené HEVC, nemusí v tomhle případě úplně mluvit jenom o ochotě jít do nového standardu rychle čistě z technologických hledisek.

              U HEVC byla nejistota v tom, jaké bude licencování, jestli někteří hráči najednou nepřijdou s novými (vysokými) požadavky a tak. Takže výrobci OS nebo telefonů/atd asi hlavně hleděli, nebo naopak nehleděli na možná finanční rizika a to bylo nejspíš důležitější než technické věci.

            • Našel jsem v archivu HD vlákna z 14. ledna 2014 na EHW foru debatu s L.V. z dob, kdy se HEVC pouze diskutoval v rámci „anarchistických kroužků“. 😉 Mezi první ARM SoC patřil asi RK3288 (vyšel v 8/2014), měl podporovat i decoding HEVC 4K/10-bit.

              GTX960 vyšla snad někdy v lednu 2015 a již začátkem února 2015 jsme měli funčnost (v kombinaci se zmíněným MPC) ve vlákně potvrzenou. S tehdejším komentářem „Při 4K(3840×2160) HEVC 20Mbps se GTX960 nenudí, Ath II X4 610e@3,0GHz naštěstí ano.“
              http://www.monitos.cz/tmp/GTX960_HEVC_4K_20Mbps.png

  2. A umí tenhle čip v 8k i cele GUI třeba v android TV? Jelikož ač mám 4k TV (Samsung 2017) tak GUI jede jen v 1080p včetně YouTube. Co mě zarazilo, bylo jak jsem kupoval 1080p TLC s androidem, GUI běželo jen v 720p!
    Nevíte jak jsou na tom novější TV Samsung, LG atd? Už umí 4k?

  3. Nejsem vůbec nadšený z přiliš rychlé evoluce kodeků, považuji to za kontraproduktivní. Problém je s dnes už „zastaralým“ MPEG2, ve kterém má ovšem spousta lidí ponahrávaná domácí videa na DVD. Za pár let hrozí, že se takto dropne podpora h.264 nebo h.265. U filmů to až tak nevadí, ale u archivních materiálů, které nemají jiný zdroj/zálohu je to poměrně problém.

    Ano, VLC to řeší… ale vysvětlujte počítačovému analfabetovi, že to video, co mu na minulém PC s Win7 chodilo na kliknutí a nemusel nic dělat, teď musí buď převést na jiný formát, nebo si hledat přehrávač.

    • Bude to zniet kruto, ale ma smolu a bude sa musiet naucit ako to funguje. S kodekmi priamo v operacnom systeme je vecne problem, nikto nechce platit za licencie. Alebo pockat 20 rokov, nez vyprsia patenty. Kodeky sa moc nedropuju, stale byva aj podpora XviD a podobnych a o h264 by som sa rozhodne nebal.

      • A vždy je tu je možnost převodu do nesmrtelného „Uncompressed“ formátu. SD videa (max. 4:2:2?) nejsou pro dnešní velkokapacitní media žádnou velkou výzvou. S cenou media cca 40Kč za hodinu záznamu to i přibližně odpovídá ceně VCR kazety. 😉

      • Tomu se ovšem říká digitální demence. Data, která bez „dekodéru“ (HW i SW) nejsou daty, jsou dlouhodobě k ničemu. Patenty a licence mě opravdu nezajímají, proto nepovažuji formáty jimi zatížené za vhodné z hlediska jakéhokoli dlouhodobého archivování.

        Třeba u PDF to šlo, je to otevřený formát, dokonce s archivním subformátem.

    • Dtto samé platí o analogových médiích. Kolik % domácností vlastnících příslušné médium má dnes funkční gramofon, 8mm promítačku, diaprojektor, páskový magnetofon, VCR přehrávač, Tyto zařízení si narozdíl od VLC jednoduše nestáhneme. 😉

      • Mame doma vsechno a funkcni. Tyhle analogove stroje se totiz konstruovaly na neomezenou zivotnost, tedy bez kurvitek… Gramodesky uz dokazaly prezit spoustu digitalnich medii a formatu 🙂

        Analogovy zaznam je z podstaty veci totiz z principu veci jediny schopny prezit veky vsech prumyslovych revoluci. Desku si poslechnete i za 1000 let a bude vam k tomu stacit primitivni jehla a membrana. Papir drzi tisice let, obrazy na skale desetitisice.

      • Promítačku mám doma, stále funguje, a 40 let staré filmy neztratily prakticky nic na kvalitě… jen jsem musel lepit jeden přetržený, btw pomocí meopťácké sady na lepení filmů z roku 1978. 😁

        Naopak DVD už nepřehraju nikde kromě svého PC (a to ještě s 3rd party přehrávačem). Kdybych neměl původní záznam, tak je to dost špatný.

    • Odstranění HW akcelerace starých formátů by neměl reálně být problém, protže se většinou dají snadno dekódovat softwarově a ty televize obvykle nějaký ten FFmpeg v sobě mají. Nepřehratelnost teda reálně nehrozí.

      Jako je pravda, že je otrava, když to televize odmítne přehrát ve své výchozí aplikaci protože softwarová omezení, ale zase ten stav existuje permanentně. Stock apliakce vám odmítnou přehrát spoustu souborů, na které přitom teoreticky mají podporu – kolikrát třeba kvůli metafatům, nebo se na tom nelíbí kontejnér… nebo nejde dobře čeština v titulcích (s tím jsem měl problémy snad u posledních tří TV). Podle mě dřív nebo později stejně člověk to VLC nebo jiný alternativní přehrávač potřebuje.

    • Je to jako H.264 a HEVC, kolektivní dílo s různým IP, které si musí implementátor, tj. tady MediaTek, licencovat (a platí poplatek). Pro nás jako uživatele je to ve výsledku stejné, to placení jde mimo nás.

      • Ne tak docela, pro nás je to víceméně fuk, neb žijeme v zemi, kde neplatí sw patenty. v USA to fuk není, tam mají smůlu. Ale proto my máme původně francouzské VLC, původně maďarský Mplayer->MPV, ale když člověk nainstaluje třeba Fedoru, řeší problém s kodeky. To samý openSUSE, to samý Mageia, prostě všude se řeší, že na tyhle sw-patentovaný věci jsou separé repozitáře. Nejinak tomu bude i u x266, resp. jeho implementaci ve ffmpegu apod. MediaTek by imho taky neřešil licenci, kdyby nepotřeboval své čipy, resp. jeho zákazníci své telefony/TV/atd s MediaTekem uvnitř dodávat na trhy jako USA.

        Jinak H.264 je v pohodě proto, že Cisco na své náklady vyřešilo jeho použití na internetu. U H.265 k tomu z logických důvodů (příliš mnoho patent poolů / trollů) nedošlo.

        • Licence hardwarového dekodéru umožňuje klidně ten kodek používat z browseru nebo video prohlížeče a ten program už pak nemusí licence řešit, ať už u nás, nebo v USA.
          Z hlediska efektivity je asi stejně ideální, když se dekóduje tímhle HW dekodérem, i když teda osobně dost preferuju softwarové přehrávání, protože to mám z dob, kdy HW nebyl nebo měl bugy… (což asi tedy bude mít vždycky) no a pak samozřejmě proto, že si nechci kupovat novou grafiku, když se objeví nový kodek.

          Kdyby prohlížeče používaly platformní podporu multimédií na PC (což myslím dělají na mobilech), tak není důvod, proč by třeba Firefox nemohl podporovat HEVC na spoustě novějších PC, které na to ty dekodéry mají. Je třeba nějak bránit možnému napadení té systémové vrstvy útočnými soubory, logicky, což je asi jediný technický argument proti. Ale v mobilech se HW dekodéry v systému používají… třeba ten Firefox se zpřístupnění HEVC brání čistě z ideologických důvodů.

          Obecně bych to řekl tak, že ty licencenční důvody jsou sice určitá překážka, nebo bych řekl spíš komplikace, ale určitě ne taková dramatická sekera, jak to ideologičtí promotéři royalty-free formátů malovali. Viz to Cisco, VLC nebo MPlayer/LAV filters/MPC a tak dále. To je pořád strašení, jak ty licenční poplatky zabijou video, ale v praxi se vůbec nic neděje.

          IMHO těch už asi 15 let, kdy video kompresi ovládají tyhle ideologické války a pomalu démonizace MPEGu, poškodilo tu reálnou technologickou rovinu vývoje videa.

          • Otázkou je, v jaké výši by poplatky byly kdyby neexistovala smysluplná alternativa.

            Ta démonizace patrně pramení z toho, že zachování licenčních poplatků (Mpeg-2) ve stejné výši bez ohledu na vypršení skoro 90% souvisejících patentů nejspíš není považovano za Christ-like.

            • Jasně, ono to rozhodně není jednostranný, ale internetoví laici jsou myslím příliš jednostranně (nekriticky) na straně těch free řešení.

              Ta situace se dost měnila a někdy byla dost paradoxní, protože v době, kdy žádná konkurence nebyla (H.264) a free/open hnutí jenom dělalo ramena, ale bylo technologicky beznadějně pozadu (Xiph/Theora uměla dělat marketingová dema, ale reálně hrozně málo vývoje a technologicky pravěk) – tak zrovna v těchhle letech byly licenční podmínky za H.264 velmi levné, velmi snadné (jediný patent pool), přesto bylo spoustu křiku a FUDu.

              Paradoxně se situace dost zhoršila (tři patent pooly) u HEVC, ted až tehdy, kdy už tu ta konkurence byla (VP9 od roku ~2014). Pravda, zase před H.264 v době MPEG2 byly podmínky taky horší, licence byla dražší asi kvůli úspěchu DVD. Vlastníci těch IP udělali chybu, že místo aby nechali licencování jako u H.264, se rozhádali, chtěli o dost víc…

              Teď je zase takový paradox, že se sice dost protlačily ty free formáty, ale upadl vývoj open source enkodérů. Zatímco v době „proprietárního“ fuj H.264 mohly webové služby používat open source x264 zadarmo a měly tím technologicky to nejlepší (což pomáhalo malým hráčům, službám zadarmo, startupům), s příchodem toho VP9 a AV1 nějak open source komunita už nebyla schopná vygenerovat fakt dobré enkodéry a zase to vypadá, že nastává čas, kdy jsou nejkvalitnější uzavřené komerční enkodéry stojící těžké peníze, protože prodávají streamovacím a VoD firmám (pro nadšence ani vůbec nejsou dostupné). Takže free formát možná vyhrál, open source zase oslabil a malá firma bez peněz na komerční SW je zase v nevýhodě.

              I když u téhle poslední věci těžko říct, jestli to není spíš shoda okolností nebo z jiných důvodů, vůbec to nemusí být tím, že se tak dlouho kladl důraz na ideologii místo na technologii (i když já jak jsem zaujatý, k tomu asi mám trošku takovou zlomyslnou tendenci to tak vidět).

            • Otázkou je, nakolik limitovaný progres open-source řešení v této oblasti nebyl dán právě pohybem v patentovém minovém poli. Jedna věc je navrhnout řešení z čisté vody a druhá vyvinout řešení, které nebude snadnou obětí patentových nároků. Pokud pool zahrnuje několik tisíc rozličných patentů desítek držitelů asi není při návrhu problém šlápnout na minu.