VP9

VP9是Google为了替换老旧的VP8影像编码格式并与动态专家图像组（MPEG）主导的高效率影片编码（H.265/HEVC）竞争所开发的免费、开源的影像编码格式。

VP9

互联网媒体类型	video/VP9
开发者	Google
首次发布	2012年12月13日
格式类型	影像压缩
使用容器	WebM、Matroska、IVF
扩展自	VP8
扩展为	AV1
标准	《VP9 Bitstream & Decoding Process Specification》
免费格式？	是
网站	webmproject.org/vp9

libvpx（VP9编码函数库）^[1][2]

开发者	Google
首次发布	2010年5月18日
当前版本	1.9.0（2020年7月30日，​4年前​（2020-07-30））
编程语言	C
操作系统	Unix-like（包含GNU/Linux、Mac OS X）、Windows
类型	视频编解码器
许可协议	BSD授权条款[3]，附加专利使用权[4]
网站	webmproject.org

VP9主要被用于Google旗下著名的影音分享网站YouTube^[5][6]。VP9一般与Opus音频编码一起以WebM格式封装^[7]。

相比于高效率影片编码，许多浏览器都支持VP9影帧式，截止2018年6月，约有4/5的浏览器（包括移动设备）支持WebM封装容器和VP9影片编码，例如Chromium、Chrome、Microsoft Edge、Firefox、Opera等浏览器都内建了VP9解码器，可在HTML5播放器中播放VP9影像格式。Windows 10操作系统也内建了WebM分离器和VP9解码器，随着 Apple 宣布 tvOS 14 将支持 VP9，由于同源的关系 iOS/iPadOS 14 及 macOS Big Sur 下的 Safari 也终于支持了 VP9。

随着开放媒体联盟的出现和Google参与到VP9下一代格式AV1的开发中，人们对VP9产生了更浓厚的兴趣^[8]。VP10影片编码的技术被收录在开放媒体联盟所领导的AV1编码中^[9]，因此Google表示不会在内部部署或正式发布VP10。

Google持有VP9影帧式的部分专利，但Google保证在互惠的条件下（例如用户避免参与专利诉讼）可免费使用^[10]。

开发历史

VP9是谷歌在2010年以1.34亿美元收购创建它的On2 Technologies公司时一起收购的TrueMotion系列影帧式的最后一个官方版本。

VP9的开发从2011年第三季度开始^[11][12]，初期开发代号为Next Gen Open Video（NGOV）和VP-Next，VP9的目标是在同画质下比VP8编码减少50%的文件大小^[13]并在编码效率上超越由动态专家图像组主导开发的高效率影片编码^[12]。

2013年6月，VP9的“Profile 0”最终确定^[14][15][16]。谷歌的Chrome浏览器在两个月后宣布支持VP9视频播放^[17]。同年10月，一个原生的VP9解码器被添加到FFmpeg和六周后更新的Libav。Mozilla则于2014年3月向Firefox添加了VP9支持^[18]。

2013年，谷歌发布了WebM格式的更新版本，正式支持VP9和Opus音频。

2014年，谷歌向VP9添加了两个高色彩深度Profile：Profile 2和Profile 3。

在VP9的整个开发过程中，谷歌与硬件供应商合作，将VP9解码支持添加到晶片。 2014年1月，Ittiam与ARM和谷歌合作，展示了其针对ARM Cortex架构的VP9解码器，该解码器使用图形处理器通用计算技术，能够在Arndale Board（英语：Arndale Board）上以30帧每秒的速度播放1080p分辨率的VP9影片。2015年初，Nvidia在其图睿X1中添加了VP9解码支持，而芯原微电子也在其Hantro G2v2解码器中添加了VP9 Profile 2支持，而英特尔(Intel)则在第七代Core系列处理器增加对VP9 Profile 2的部分支持(只能解码4:2:0采样)，在第十代完整支持VP9 Profile 2规格与编码支持^[19]。

2015年4月3日，谷歌发布libvpx1.4.0，增加了对10位和12位色彩深度、4:2:2和4:4:4色度抽样以及多线程编解码的支持。

2015年12月，Netflix发表了一份草案，希望将VP9影帧式纳入带有MPEG公共加密的MP4封装容器的注册格式中。

2016年1月，Ittiam展示了基于OpenCL的VP9编码器。该编码器针对ARM Mali移动GPU，并在三星Galaxy S6上进行了演示。

而后VP9解码器被添加到微软开发的Web浏览器Edge，EdgeHTML 14.14291及之后的开发版本均支持VP9解码，并最终于2016年夏季正式发布搭载VP9解码器的Edge浏览器。

2017年3月，Ittiam宣布完成了一项旨在提高libvpx编码速度的项目。其称VP9的编码速度将会因此提升50-70％，代码将会“作为libvpx的一部分公开发布”。

技术细节

相对于前一代的VP8编码，VP9做了许多改进：VP9支持32×32的编码区块，且将来会扩展到64×64的规格，此外VP9还支持以下的色彩空间：Rec. 601、Rec. 709、Rec. 2020、SMPTE-170、SMPTE-240和sRGB^[20][21]。

VP9最高可支持 65536×65536的分辨率，相对而言H.265(HEVC)只支持到8192x4320.

VP9支持使用混合对数伽马（HLG,hybrid log-gamma）的HDR视频。

编码格式设置

VP9标准支持四种编码格式设置（Profiles）：profile 0、profile 1、profile 2及profile 3。Profile 0支持4:2:0的色度抽样；Profile 1针对硬件播放环境，支持新增支持4:2:2的色度抽样、4:4:4色度抽样、alpha channel支持和depth channel支持；Profile 2及Profile 3则支持10位元色彩深度的编码格式设置^[22]。

操作系统支持

不同操作系统的VP9支持

	Microsoft Windows	macOS	BSD / Linux	Android	iOS
编解码支持	是	是	是	是	是
容器支持	Windows 10 1607更新后： Matroska (.mkv) Windows 10 1809更新后： WebM (.webm) Matroska (.mkv)	macOS 11.3 beta 2更新后： WebM (.webm) [23]	WebM (.webm) Matroska (.mkv)	WebM (.webm) Matroska (.mkv)	不适用
注释	Windows 10 1803更新后，系统内建Web Media Extensions, Microsoft Edge 17支持<video>标签内的VP9视频 Windows 10 1809更新后，系统内建VP9 Video Extensions，无需装置硬件支持也可解码[24]	自macOS 11.0开始支持	自FFmpeg 2.7.7 "Nash"开始支持	自Android 4.4开始支持	自iOS 14.0开始支持[25][26]

参见

• High Efficiency Video Coding（HEVC，或称H.265）
• WebM
• AOMedia Video 1

参考资料

1. VP9 Video Codec Summary. WebM项目 (Google). [2013-07-04]. （原始内容存档于2022-05-12）.
2. Lou Quillio. VP9 Lands in Chrome Dev Channel. WebM项目 (Google). 2013-07-01 [2013-07-04]. （原始内容存档于2013-07-06）.
3. Software License. [2010-06-04]. （原始内容存档于2012-06-18）.
4. Additional IP Rights Grant (Patents). [2010-06-04]. （原始内容存档于2022-05-11）.
5. Alex Converse (Google), 19 September 2015: New video compression techniques under consideration for VP10 – presentation at the VideoLAN Dev Days 2015 in Paris
6. Anja Schmoll-Trautmann (CNET), April 8, 2015: Youtube: Kompression mit Codec VP9 gestartet (german)
7. Peter Beverloo. VP9 and Opus, Background Position Offset and Ruby Positioning. 2012-12-18 [2014-11-01]. （原始内容存档于2022-05-01） （德语）.
8. Monty Montgomery. Comments on the Alliance for Open Media, or, "Oh Man, What a Day". 2 September 2015 [2015-09-02]. （原始内容存档于2019-04-20）.
9. Zimmerman, Steven. Google’s Royalty-Free Answer to HEVC: A Look at AV1 and the Future of Video Codecs. XDA Developers. 15 May 2017 [10 June 2017]. （原始内容存档于2017-06-14）.
10. VP8 Bitstream Specification License. [2016-10-13]. （原始内容存档于2022-05-10）.
11. VP-Next Overview and Progress Update (PDF). WebM (Google). [2012-12-29]. （原始内容 (PDF)存档于2021-03-30）.
12. Adrian Grange. Overview of VP-Next (PDF). Internet Engineering Task Force. [2012-12-29]. （原始内容 (PDF)存档于2013-07-25）.
13. Next Gen Open Video (NGOV) Requirements (PDF). WebM (Google). [2012-12-29]. （原始内容存档 (PDF)于2013-05-22）.
14. Paul Wilkins. VP9 Bitstream finalization update. WebM Project (Google). 2013-05-08 [2013-05-17]. （原始内容存档于2021-10-09）.
15. Lou Quillio. VP9 Codec Nears Completion. WebM Project (Google). 2013-05-10 [2013-05-17]. （原始内容存档于2021-03-30）.
16. Stephen Shankland. Google's VP9 video codec nearly done; YouTube will use it. CNET. 2013-05-10 [2013-05-17]. （原始内容存档于2014-03-11）.
17. Jesse Schoff. Google pressing for fast adoption of royalty-free VP9 video codec. TechSpot. 2013-05-20 [2013-05-23]. （原始内容存档于2021-01-23）.
18. 存档副本. [2014-08-21]. （原始内容存档于2014-03-18）.
19. Media Capabilities Supported by Intel Hardware. [2024-11-11]. （原始内容存档于2024-11-11）.
20. Add slightly more colorspace variations. Chromium (web browser) (Google). 2013-06-07 [2013-06-19]. （原始内容存档于2014-11-08）.
21. Change the use of a reserved color space entry. Chromium（浏览器） (Google). 2014-11-06 [2014-11-07]. （原始内容存档于2014-11-08）.
22. The WebM Project. VP9 Coding Profiles. [Oct 10, 2016]. （原始内容存档于2022-05-11）.
23. Safari finally supports WebM video playback on macOS Big Sur 11.3 Beta 2. The 8-Bit. 18 February 2021 [May 1, 2021]. （原始内容存档于2024-02-06） （美国英语）.
24. HTML5 + &. alltomwindows.se. 11 June 2010 [2024-01-22]. （原始内容存档于2020-10-01）.
25. ^ 引用错误：没有为名为:1的参考文献提供内容
26. ^ 引用错误：没有为名为:2的参考文献提供内容

外部链接

• WebM and the New VP9 Open Video Codec, I/O (YouTube) (video), Google, 2013.