VP9

VP9是Google為了替換老舊的VP8影像編碼格式並與動態專家圖像組（MPEG）主導的高效率影片編碼（H.265/HEVC）競爭所開發的免費、開源的影像編碼格式。

VP9

網路媒體型式	video/VP9
開發者	Google
首次發布	2012年12月13日
格式類型	影像壓縮
使用容器	WebM、Matroska、IVF
延伸自	VP8
延伸為	AV1
標準	《VP9 Bitstream & Decoding Process Specification》
免費格式？	是
網站	webmproject.org/vp9

libvpx（VP9編碼函式庫）^[1][2]

開發者	Google
首次發布	2010年5月18日
目前版本	1.9.0（2020年7月30日，​4年前​（2020-07-30））
程式語言	C
作業系統	Unix-like（包含GNU/Linux、Mac OS X）、Windows
類型	視訊編解碼器
許可協定	BSD授權條款[3]，附加專利使用權[4]
網站	webmproject.org

VP9主要被用於Google旗下著名的影音分享網站YouTube^[5][6]。VP9一般與Opus音訊編碼一起以WebM格式封裝^[7]。

相比於高效率影片編碼，許多瀏覽器都支援VP9影片格式，截止2018年6月，約有4/5的瀏覽器（包括行動裝置）支援WebM封裝容器和VP9影片編碼，例如Chromium、Chrome、Microsoft Edge、Firefox、Opera等瀏覽器都內建了VP9解碼器，可在HTML5播放器中播放VP9影像格式。Windows 10作業系統也內建了WebM分離器和VP9解碼器，隨著 Apple 宣布 tvOS 14 將支援 VP9，由於同源的關係 iOS/iPadOS 14 及 macOS Big Sur 下的 Safari 也終於支援了 VP9。

隨著開放媒體聯盟的出現和Google參與到VP9下一代格式AV1的開發中，人們對VP9產生了更濃厚的興趣^[8]。VP10影片編碼的技術被收錄在開放媒體聯盟所領導的AV1編碼中^[9]，因此Google表示不會在內部部署或正式發布VP10。

Google持有VP9影片格式的部分專利，但Google保證在互惠的條件下（例如使用者避免參與專利訴訟）可免費使用^[10]。

開發歷史

VP9是谷歌在2010年以1.34億美元收購建立它的On2 Technologies公司時一起收購的TrueMotion系列影片格式的最後一個官方版本。

VP9的開發從2011年第三季度開始^[11][12]，初期開發代號為Next Gen Open Video（NGOV）和VP-Next，VP9的目標是在同畫質下比VP8編碼減少50%的檔案大小^[13]並在編碼效率上超越由動態專家圖像組主導開發的高效率影片編碼^[12]。

2013年6月，VP9的「Profile 0」最終確定^[14][15][16]。谷歌的Chrome瀏覽器在兩個月後宣佈支援VP9視訊播放^[17]。同年10月，一個原生的VP9解碼器被加入到FFmpeg和六周後更新的Libav。Mozilla則於2014年3月向Firefox加入了VP9支援^[18]。

2013年，谷歌發布了WebM格式的更新版本，正式支援VP9和Opus音訊。

2014年，谷歌向VP9加入了兩個高色彩深度Profile：Profile 2和Profile 3。

在VP9的整個開發過程中，谷歌與硬體供應商合作，將VP9解碼支援加入到晶片。 2014年1月，Ittiam與ARM和谷歌合作，展示了其針對ARM Cortex架構的VP9解碼器，該解碼器使用圖形處理器通用計算技術，能夠在Arndale Board（英語：Arndale Board）上以30訊框每秒的速度播放1080p解析度的VP9影片。2015年初，Nvidia在其圖睿X1中加入了VP9解碼支援，而芯原微電子也在其Hantro G2v2解碼器中加入了VP9 Profile 2支援，而英特爾(Intel)則在第七代Core系列處理器增加對VP9 Profile 2的部分支援(只能解碼4:2:0採樣)，在第十代完整支援VP9 Profile 2規格與編碼支援^[19]。

2015年4月3日，谷歌發布libvpx1.4.0，增加了對10位和12位元色彩深度、4:2:2和4:4:4色度抽樣以及多執行緒編解碼的支援。

2015年12月，Netflix發表了一份草案，希望將VP9影片格式納入帶有MPEG公共加密的MP4封裝容器的註冊格式中。

2016年1月，Ittiam展示了基於OpenCL的VP9編碼器。該編碼器針對ARM Mali移動GPU，並在三星Galaxy S6上進行了演示。

而後VP9解碼器被加入到微軟開發的Web瀏覽器Edge，EdgeHTML 14.14291及之後的開發版本均支援VP9解碼，並最終於2016年夏季正式發布搭載VP9解碼器的Edge瀏覽器。

2017年3月，Ittiam宣布完成了一項旨在提高libvpx編碼速度的專案。其稱VP9的編碼速度將會因此提升50-70％，代碼將會「作為libvpx的一部分公開發佈」。

技術細節

相對於前一代的VP8編碼，VP9做了許多改進：VP9支援32×32的編碼區塊，且將來會擴充到64×64的規格，此外VP9還支援以下的色彩空間：Rec. 601、Rec. 709、Rec. 2020、SMPTE-170、SMPTE-240和sRGB^[20][21]。

VP9最高可支援 65536×65536的解析度，相對而言H.265(HEVC)只支援到8192x4320.

VP9支援使用混合對數伽馬（HLG,hybrid log-gamma）的HDR影片。

編碼格式設定

VP9標準支援四種編碼格式設定（Profiles）：profile 0、profile 1、profile 2及profile 3。Profile 0支援4:2:0的色度抽樣；Profile 1針對硬體播放環境，支援新增支援4:2:2的色度抽樣、4:4:4色度抽樣、alpha channel支援和depth channel支援；Profile 2及Profile 3則支援10位元色彩深度的編碼格式設定^[22]。

作業系統支援

不同作業系統的VP9支援

	Microsoft Windows	macOS	BSD / Linux	Android	iOS
編解碼支援	是	是	是	是	是
容器支援	Windows 10 1607更新後： Matroska (.mkv) Windows 10 1809更新後： WebM (.webm) Matroska (.mkv)	macOS 11.3 beta 2更新後： WebM (.webm) [23]	WebM (.webm) Matroska (.mkv)	WebM (.webm) Matroska (.mkv)	不適用
注釋	Windows 10 1803更新後，系統內建Web Media Extensions, Microsoft Edge 17支援<video>標籤內的VP9影片 Windows 10 1809更新後，系統內建VP9 Video Extensions，無需裝置硬體支援也可解碼[24]	自macOS 11.0開始支援	自FFmpeg 2.7.7 "Nash"開始支援	自Android 4.4開始支援	自iOS 14.0開始支援[25][26]

參見

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

參考資料

1. VP9 Video Codec Summary. WebM專案 (Google). [2013-07-04]. （原始內容存檔於2022-05-12）.
2. Lou Quillio. VP9 Lands in Chrome Dev Channel. WebM專案 (Google). 2013-07-01 [2013-07-04]. （原始內容存檔於2013-07-06）.
3. Software License. [2010-06-04]. （原始內容存檔於2012-06-18）.
4. Additional IP Rights Grant (Patents). [2010-06-04]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2022-05-01） （德語）.
8. Monty Montgomery. Comments on the Alliance for Open Media, or, "Oh Man, What a Day". 2 September 2015 [2015-09-02]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2017-06-14）.
10. VP8 Bitstream Specification License. [2016-10-13]. （原始內容存檔於2022-05-10）.
11. VP-Next Overview and Progress Update (PDF). WebM (Google). [2012-12-29]. （原始內容 (PDF)存檔於2021-03-30）.
12. Adrian Grange. Overview of VP-Next (PDF). Internet Engineering Task Force. [2012-12-29]. （原始內容 (PDF)存檔於2013-07-25）.
13. Next Gen Open Video (NGOV) Requirements (PDF). WebM (Google). [2012-12-29]. （原始內容存檔 (PDF)於2013-05-22）.
14. Paul Wilkins. VP9 Bitstream finalization update. WebM Project (Google). 2013-05-08 [2013-05-17]. （原始內容存檔於2021-10-09）.
15. Lou Quillio. VP9 Codec Nears Completion. WebM Project (Google). 2013-05-10 [2013-05-17]. （原始內容存檔於2021-03-30）.
16. Stephen Shankland. Google's VP9 video codec nearly done; YouTube will use it. CNET. 2013-05-10 [2013-05-17]. （原始內容存檔於2014-03-11）.
17. Jesse Schoff. Google pressing for fast adoption of royalty-free VP9 video codec. TechSpot. 2013-05-20 [2013-05-23]. （原始內容存檔於2021-01-23）.
18. 存档副本. [2014-08-21]. （原始內容存檔於2014-03-18）.
19. Media Capabilities Supported by Intel Hardware. [2024-11-11]. （原始內容存檔於2024-11-11）.
20. Add slightly more colorspace variations. Chromium (web browser) (Google). 2013-06-07 [2013-06-19]. （原始內容存檔於2014-11-08）.
21. Change the use of a reserved color space entry. Chromium（瀏覽器） (Google). 2014-11-06 [2014-11-07]. （原始內容存檔於2014-11-08）.
22. The WebM Project. VP9 Coding Profiles. [Oct 10, 2016]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2024-02-06） （美國英語）.
24. HTML5 + &. alltomwindows.se. 11 June 2010 [2024-01-22]. （原始內容存檔於2020-10-01）.
25. ^ 參照錯誤：沒有為名為:1的參考文獻提供內容
26. ^ 參照錯誤：沒有為名為:2的參考文獻提供內容

外部連結

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