¿Qué son los Codecs de video y para qué se usan?

H.264, HEVC, VP9. Si estos tres términos no significan nada para ti, no eres el único. Existen aún más tipos de códecs de video que no conocemos. Aunque gracias a ellos podemos disfrutar cada segundo de nuestras películas en línea o en un Blu-ray, la mayoría de las personas que se sientan en casa viendo Netflix en sus Smart TV o Roku, tienen pocas razones para pensar en ellos.

Sin embargo, los desarrollos recientes en el mundo del códec traerán algunos cambios emocionantes a la forma en que funciona la transmisión de video, junto con algunas dificultades potenciales. Aquí está todo lo que necesitas saber.

¿Qué es un códec?

Antes de comenzar, analicemos rápidamente qué son los códecs y por qué parece haber tantas formas diferentes de etiquetarlos.

Si eres un conocedor sobre este tema, puedes estar saltando arriba y abajo, gritando: “¡Deja de confundir los códecs con los formatos de codificación de video, no son lo mismo!” Tienes razón, son diferentes. Pero, para la mayoría de las personas, esa distinción no significa mucho, por lo que nos quedaremos con el término códec, con nuestras disculpas a la comunidad técnica.

La palabra códec es un acrónimo, una palabra que combina otras dos palabras, “codificar” y “decodificar”. Describe un método para tomar un tipo específico de archivo (en este caso, un archivo de video) y cambiarlo a través de un proceso de codificación. La codificación puede lograr muchas cosas, pero por lo general, hace que el archivo sea más pequeño mediante el uso de técnicas de compresión.

Por supuesto, una vez que un archivo ha sido codificado y enviado a través de internet o almacenado en un disco, debe ser decodificado por cualquier dispositivo o aplicación responsable de reproducir el video, y un códec describe el método para transformar esa parte también.

Si conoces los archivos MP3, ya estás familiarizado con los códecs, incluso si no lo sabías. El formato de audio MP3 que se hizo cargo del mundo de la música hace más de 20 años, es en realidad un códec de audio que puede reducir una pista de un CD a menos de una décima parte de su tamaño original.

¿Qué pasa con todas esas cartas?

Como estándares técnicos, los códecs tienden a recibir el nombre que solo un ingeniero podría amar. H.263, H.264 y H.265 son todos ejemplos de estas etiquetas. Pero, junto con sus designaciones formales, los códecs a menudo reciben un nombre amigable como “Codificación de video de alta eficiencia”, que naturalmente se acorta a HEVC (oye, se trata de hacer las cosas más pequeñas, ¿verdad?).

El ejemplo más famoso de un estándar técnico que recibe un nombre descriptivo es IEEE 802.11. Para la mayoría de nosotros, simplemente lo conocemos como “Wifi”.

¿Por qué deberían importarme los códecs?

Francamente, las únicas personas que realmente deberían preocuparse por los códecs son los ingenieros que los desarrollan y las compañías de hardware, software y servicios de transmisión que necesitan implementarlos.

Pero los códecs pueden tener un impacto directo en la calidad del video que vemos, la cantidad de datos que usa en nuestros planes del celular o domésticos, y en nuestras elecciones cuando compramos un nuevo televisor o dispositivo de transmisión de medios.

Como tal, vale la pena vigilar los desarrollos en el mundo de los códecs de video para asegurarte de que puedas aprovechar los últimos beneficios que ofrecen.

OK, entonces, ¿qué está cambiando?

Puedes pensar en la evolución de los códecs, tanto en el mundo del audio y del video como una búsqueda interminable para encontrar formas más eficientes de reducir el tamaño de un archivo determinado y preservar su calidad.

El último logro significativo en esta búsqueda ocurrió en 2013 cuando debutó H.265, más conocido como HEVC. Se jactaba de la capacidad de tomar un archivo de video y comprimirlo hasta la mitad del tamaño que el mejor códec anterior (H.264 AVC) podía lograr, y lo hizo sin pérdida de calidad.

En términos reales, esto significa, que transmitir un video de resolución 4K usando H.264, requería 32 Mbps de ancho de banda. Con HEVC, ese mismo archivo solo necesita alrededor de 15 Mbps. Pero, HEVC ahora tiene siete años (lo que significa que la tecnología en sí misma es aún más antigua) y es hora de que pase la antorcha a una nueva generación de códecs.

H.266 VVC

La codificación de video versátil (VVC) H.266 es una creación del Instituto Fraunhofer Heinrich Hertz (IFHH), el mismo grupo que desarrolló el famoso formato de audio MP3, así como AVC y HEVC.

También conocido como Future Video Coding (FVC), en serio ¿cuántos nombres podemos usar para la misma tecnología? VVC puede reducir el ancho de banda necesario de un video determinado en un 50% adicional sobre HEVC.

En un ejemplo proporcionado por Fraunhofer, usando HEVC, necesitaron 10 GB de datos para transmitir un video 4K de 90 minutos. Con VVC, solo se requirieron 5 GB, alcanzando la misma calidad.

El IFHH desarrolló VVC con el apoyo de varias compañías de electrónica líderes, incluidas Apple, Ericsson, Intel, Huawei, Microsoft, Qualcomm y Sony. El estándar se finalizó el 7 de julio de 2020.

AV1

En paralelo al desarrollo de VVC se encuentra AV1, un códec desarrollado por Alliance for Open Media (AOM), una organización sin fines de lucro cuyos miembros incluyen Amazon, Apple, Facebook, Google, Samsung y quizás más notablemente, Netflix.

Según los informes, AV1 ofrece un ahorro promedio de 30% en ancho de banda sobre HEVC, pero potencialmente hasta un 40%.

¿Por qué necesitaríamos AV1 si VVC es más eficiente? Bueno, una gran razón es el dinero. AV1 no tiene regalías, lo que significa que cualquiera puede usarlo sin pagar un centavo. VVC, por otro lado, requiere que pagues una licencia por su uso.

Si el ahorro de costos implicado por estar libre de regalías no era una ventaja suficiente para AV1, tiene otro as bajo la manga: Netflix ya ha comenzado a usar AV1, de manera limitada, cuando se transmite a dispositivos Android. Cuando la mayor fuerza en la transmisión de video respalde su tecnología, esa será una buena señal de que otros la adoptarán ampliamente.

A pesar de sus ventajas, el camino a seguir para AV1 podría no estar exento de sorpresas. Aunque AOM ha declarado que el códec está libre de regalías, hay algunas dudas sobre si tiene o no la capacidad de hacer esa declaración.

Sisvel, una entidad dueña o que al menos posee los derechos de muchas patentes de tecnología, afirma que AV1 no está libre de regalías y ha establecido un sitio que vende licencias de AV1.

El argumento es que AV1 se construyó sobre la propiedad intelectual (PI) de Sisvel, así como la PI de otras compañías que se han unido a esta empresa, y por lo tanto no puede estar libre de tarifas de licencia.

Dado que un programa de licencias mal ejecutado y fragmentado contribuyó a la mala incorporación de HEVC, AV1 podría enfrentar obstáculos similares si AOM y Sisvel no pueden resolver sus diferencias.

MPEG-5 EVC

Finalmente, el Grupo de expertos en imágenes en movimiento (MPEG, por sus siglas en inglés), la misma gente que creó el estándar MPEG-2 que se usa para todas las transmisiones de TV digital ATSC, ha finalizado recientemente su códec de próxima generación, MPEG-5 Essential Video Coding (EVC).

Huawei, Qualcomm y Samsung ya lo han aprobado y se han comprometido a anunciar sus términos de licencia en los próximos dos años. Al igual que VVC y AV1, EVC promete una mayor eficiencia sobre HEVC, hasta un 25% menos de ancho de banda necesario, pero EVC toma un camino diferente para llegar allí. En lugar de crear un sistema de codificación de video completamente nuevo, aplica nuevas técnicas de codificación a los códecs existentes como AVC, HEVC e incluso AV1.

¿Qué significa todo esto para mí?

Por el momento, nada. Lo sentimos, sabemos que esta fue una gran cantidad de información a procesar, para una recompensa tan pequeña, pero aquí hay un vistazo de por qué no esperamos que estos nuevos códecs tengan un impacto en el corto plazo.

A pesar de que ahora tiene 17 años, H.264 AVC todavía es dueño de una gran parte del mercado de códecs de video: 82% hasta 2018, según al menos una estimación. HEVC, por el contrario, solo disfrutó del 12% en el mismo año.

El hecho de que HEVC no haya tomado una porción más grande del pastel durante sus siete años de existencia, se ha atribuido principalmente a un “nido de ratas” en los términos de licencia, que algunos han calificado como complicados e injustamente implementados.

VVC es claramente un gran avance desde el punto de vista tecnológico, pero los observadores ya han señalado que podría sufrir el mismo destino que HEVC a pesar del compromiso del IFHH con un modelo de licencia uniforme y transparente basado en el principio FRAND (Justo, Razonable y No Discriminatorio, por sus siglas en inglés).

Tanto VVC y AV1 pueden ofrecer sus impresionantes ganancias de eficiencia porque dependen de algoritmos computacionalmente pesados. En otras palabras, cualquier dispositivo de reproducción, como un televisor inteligente o un reproductor de medios de transmisión que sea compatible con estos nuevos códecs, tendrá que incluir una potencia de computación seria, probablemente mucho más de lo que la generación actual de dispositivos es capaz de hacer.

Si eres proveedor de Netflix o cualquier otro sistema de transmisión o video basado en disco, probablemente no tenga sentido implementar un amplio soporte de un nuevo códec hasta que un número significativo de tus clientes puedan aprovecharlo.

El futuro es brillante

Dejemos una nota positiva. A pesar de los obstáculos financieros y tecnológicos que enfrentan estos nuevos códecs de video, una vez que el polvo se asiente y comiencen a implementarse, será algo muy bueno para las personas que desean disfrutar de 4K, 8K, HDR o cualquiera que sea la próxima gran novedad en video.

Si el paquete de internet de tu hogar no viene con datos ilimitados, esto significa que podrás transmitir el doble de películas 4K antes de alcanzar tu límite. Una vez que las películas 8K se vuelvan convencionales, no serán la gran pérdida de capacidad de red (y los datos de tu plan) que serían, si las disfrutaras con los códecs de hoy.

El mayor beneficio de los códecs más eficientes es que pueden ofrecer la misma imagen de alta calidad a la que estamos acostumbrados, pero con un ancho de banda menor. Eso es una buena noticia para aquellos en el hogar, y es aún mejor para los usuarios de dispositivos móviles, que generalmente tienen planes de datos mucho más limitados.

Existe la posibilidad de que el uso de estos nuevos códecs reduzca los precios de suscripción de medios de transmisión. Eso podría ser demasiado optimista, pero considera esto: si Netflix cambiara toda su biblioteca de contenido a videos que han sido codificados usando VVC, no solo reduciría su ancho de banda de red a la mitad, sino que también disminuiría sus necesidades de almacenamiento al 50 por ciento.

¿Pasará esos ahorros a sus clientes? Sería bueno si lo hiciera, después de todo, ¿por qué no debería, una mejor compresión de video, reducir nuestras facturas mensuales también?

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