Ogg Theora vs. H.264

Wednesday, March 24, 2010 Long Nguyễn Hoàng 0 Comments

HTML 5: Ogg Theora Vs H.264 In The Battle For A Web Video Standard
HTML5: Ogg Theora và H.264 trong trận chiến cho chuẩn video mạng



Các trang web chia sẻ video trực tuyến như YouTube đối mặt với áp lực ngày càng tăng từ phía người tiêu dùng trong việc hỗ trợ phát các video dựa trên các tiêu chuẩn riêng. Các thành phần video HTML5 cung cấp chức năng cần thiết để xây dựng các phương tiện phát video trên mạng mạnh mẽ mà không phải phụ thuộc vào các plugins độc quyền, nhưng các nhà phát triển trình duyệt không thể xây dựng được sự đồng thuận xung quanh một chuẩn mã hóa/giải mã video (codec).

Mặc dù codec h264 đã đạt sự thống trị do khả năng nén tuyệt vời của nó và sự hỗ trợ rộng rãi trong các lĩnh vực điện tử dân dụng, nhưng nó vẫn bị bảo hộ bởi giấy phép độc quyền sáng chế, điều này ngăn cản việc sử dụng miễn phí một cách rộng rãi. Một số nhà phát triển trình duyệt, bao gồm cả Opera và Mozilla, ưu tiên các media codec Ogg Theora, cái được coi là không bị cản trở bởi bằng sáng chế. Ogg có thể cung cấp những thuận lợi nếu xét về quan điểm giấy phép sử dụng, nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được trả lời về chất lượng và tính phù hợp của nó cho dịch vụ phát video trực tuyến trên Internet.

Dựa trên kinh nghiệm bản thân, nhà tư vấn video trực tuyến Jan Ozer đã so sánh Ogg và h264 để làm sáng tỏ một số khác biệt tương đối về chất lượng mã hóa và hiệu suất. Ông đã xuất bản các kết quả của so sánh của mình, bao gồm ảnh chụp màn hình và video mẫu, trong một báo cáo tại Trung tâm nghiên cứu Streaming.

Trong các video và hình ảnh tĩnh mà ông cung cấp với mục đích so sánh, nội dung của h264 có chất lượng tốt hơn và màu sắc chi tiết cao hơn nội dung của Ogg Theora. So sánh các đoạn clip 468 kbp, ta có thể phát hiện ra sự khác biệt rất đáng chú ý về chất lượng giữa hai codec. Ngay cả những đoạn phim Ogg Theora 1Mbps cũng không thể sánh bằng clip h264 468 kbps. Căn cứ vào kết quả, Ozer kết luận rằng h264 sẽ được ưu tiên hơn trong lĩnh vực phát video trực tuyến trên Internet.

Click vào ảnh để xem kích thước lớn

"Các thử nghiệm này rất linh hoạt, nhưng với mục đích này - ở tần số truyền dữ liệu (data rate) rất cao, tất cả các codec trông đều tốt cả. Đặc biệt, YouTube mã hóa video H.264 của họ với tần số 2 Mbps, cao hơn khoảng 2.5 lần các thử nghiệm của tôi. Vì vậy, kết luận của tôi mà không có nghĩa ogg là một codec xấu, mà có nghĩa là: nếu nhà sản xuất đang tìm kiếm sự cân bằng tối ưu giữa tốc độ truyền dữ liệu và chất lượng, thì họ sẽ thấy H.264 trội hơn".

Thật vậy, các kết quả thử nghiệm như vậy thường có vẻ khác nhau tùy theo tính chất của vật liệu nguồn và tần số bit (bitrate) mục tiêu. Năm ngoái, Xiph của Greg Maxwell đã tiến hành một thử nghiệm tập trung vào việc so sánh các clip Ogg Theora với video h264 trên YouTube. Dựa trên sự so sánh cụ thể các tham số mã hoá và bitrate được sử dụng bởi YouTube, Maxwell thấy rằng Ogg Theora có tính cạnh tranh hơn.

"Có thể hơi khó khi so sánh video tại bitrate thấp, và thậm chí tùy chọn bitrate cao hơn của YouTube cũng vẫn không đủ để đạt được chất lượng tốt. Thách thức chính là tất cả các tập tin ở những mức tần số này sẽ đều có vấn đề, do đó, người xem luôn bị buộc phải quyết định xem cái nào trong 2 thứ trên tệ hơn. Và đôi khi người ta có những kết luận khác nhau".

Những so sánh cung cấp rất nhiều cái nhìn sâu sắc về sự thích hợp tương đối của Ogg Theora, nhưng nó vẫn còn chưa rõ ràng nếu nói rằng Theora là phù hợp trong tất cả các thiết đặt nơi mà các phần tử HTML5 video sẽ được sử dụng. Không có hy vọng rằng Google, mà mới đây đã mua lại công ty công nghệ nén video On2, sẽ kết thúc cuộc tranh luận video codec HTML5 bằng việc mở bản quyền On2 hiệu suất cao của codec video VP8.

Trong một bức thư ngỏ cho Google đã được công bố cuối tuần, tổ chức phần mềm miễn phí (Free Software Foundation) đã kêu gọi gã khổng lồ trong lĩnh vực tìm kiếm giải phóng Web từ plugin video độc quyền bằng việc làm cho công nghệ tiềm ẩn đằng sau VP8 trở thành miễn phí bản quyền sử dụng mãi mãi.

"Với việc mua lại On2, giờ đây anh đã sở hữu trang video lớn nhất thế giới (YouTube) và tất cả các bằng sáng chế đằng video codec mới, hiệu suất cao VP8. Thử tưởng tượng xem những gì anh có thể đạt được bằng cách phát hành codec VP8 miễn phí bản quyền và đẩy nó ra cho người dùng trên YouTube? Anh có thể chấm dứt sự phụ thuộc của trang web vào bằng sáng chế độ quyền, các định dạng video bị cản trở bởi bằng sáng chế độc quyền và các phần mềm tương ứng (Flash)." 

Một số chuyên gia video, bao gồm cả Ozer, không tin chắc rằng bản quyền miễn phí VP8 sẽ giải quyết tất cả các vấn đề mà ngành công nghiệp đang phải đối mặt với video dựa trên các tiêu chuẩn. Ông cho rằng chi phí của việc mã hóa lại (reencoding) các nội dung hiện tại sẽ gây khó khăn cho các nhà cung cấp nội dung trực tuyến để áp dụng thay thế đối với h264 ở giai đoạn này, cho dù sự thay thế là miễn phí bản quyền đi nữa.

Streaming video ngày càng trở thành một phần quan trọng của trải nghiệm Web và sự cần thiết của một codec không bị cản trở bởi bằng sáng chế độc quyền, có thể được tự do phân phối lại có vẻ tương đối rõ ràng, bất kể những thách thức kỹ thuật và cả việc mã hóa lại (reencoding) các nội dung hiện hành. So sánh dường như chỉ ra rằng Theora vẫn có thể bắt kịp, nhưng Google có quyền lực để đưa ra một sự thay thế khả thi nếu quyết định mở VP8.

Cập nhật: Giống như điểm chuẩn, có rất nhiều ý kiến khác nhau về cách tốt nhất để thực hiện việc thử nghiệm chất lượng mã hóa các video. Một số thông số cụ thể Ozer được sử dụng cho mã hóa có thể có ảnh hưởng tiêu cực đến kết quả Theora.

Dưới đây là so sánh giữa Ogg và H264 ở một số bitrate khác nhau

~499kbit/sec comparison

Youtube
Frame 366: YouTube 2009-06-13 499kbit/sec overall
Download (H.264+AAC; 17MiB)

Ogg/Theora+Vorbis
Frame 366: Ogg/Theora+Vorbis 486kbit/sec overall
Download / Watch (Ogg/Theora+Vorbis; 17MiB)

~327kbit/sec comparison

YouTube
Frame 366: YouTube 2009-06-13 327kbit/sec overall
Download (H.263+MP3; 12MiB)

Ogg/Theora+Vorbis
Frame 366: Ogg/Theora+Vorbis 325kbit/sec overall
Download / Watch (Ogg/Theora+Vorbis; 12MiB)

Một bitrate thấp hơn một chút đã được sử dụng cho các trường hợp thử nghiệm Theora+Vorbis để tránh bất kỳ câu hỏi nào về sự cải tiến chất lượng do dung lượng file đầu ra lớn hơn.
Để so sánh công bằng, bạn phải so sánh cả âm thanh nữa. Cho dù không có sự khác biệt về âm thanh,sự so sánh hình ảnh tĩnh là sự đại diện không chuẩn xác cho chất lượng video.

(Thanks Ryan Paul at Ars Technica and Greg Maxwell at xiph) 

0 comments: