Die Entwicklung der Codecs: Von H.264 zu AV1 und VVC — Was sollten Betreiber wählen?

In den letzten zehn Jahren hat sich der Videomarkt rasant von linearem Fernsehen hin zu flexiblen IPTV/OTT-Diensten entwickelt, bei denen Bildqualität und Übertragungseffizienz eine entscheidende Rolle spielen. 

Mit der wachsenden Beliebtheit von 4K- und 8K-Inhalten, der Erweiterung von Content-Bibliotheken und der steigenden Belastung von CDN-Infrastrukturen müssen Betreiber ein Gleichgewicht zwischen Traffic-Kosten, Rechenressourcen und Nutzererlebnis finden. Deshalb wird die Wahl von Video-Codecs der nächsten Generation und geeigneten Technologien zur Bitratenreduktion zu einer strategischen und nicht mehr nur technischen Frage.

Die Entwicklung von Video-Codecs über verschiedene Kodierungsstandards hinweg hat mehrere Meilensteine hervorgebracht: das etablierte H.264/AVC, das fortschrittlichere HEVC/H.265, das offene AV1 und das neueste VVC/H.266. 

Jeder dieser Kodierungsstandards wurde für bestimmte Marktbedingungen entwickelt, und ein direkter Vergleich von OTT-Codecs führt oft zu vereinfachten Schlussfolgerungen. Wichtiger ist es zu verstehen, welche Aufgaben Betreiber heute lösen müssen – einschließlich optimaler 4K- und 8K-Videokompression – und welche neuen Herausforderungen in den nächsten zwei bis drei Jahren entstehen werden.

H.264: Ein Standard, der weiterhin funktioniert

Trotz seines Alters bleibt H.264 der dominierende Codec im Massen-IPTV-Segment. Die Gründe sind klar: erschwingliche Lizenzierung, maximale Kompatibilität mit Endgeräten und geringe Rechenanforderungen. Für Betreiber, die mit SD/HD-Inhalten arbeiten, ist H.264 oft weiterhin die wirtschaftlich sinnvollste Wahl.

Die zunehmende Verbreitung von UHD-Inhalten und die steigende Last in hoch ausgelasteten Netzwerken machen H.264 jedoch immer ineffizienter. Es erfordert eine deutlich höhere Bitrate, um eine akzeptable Videoqualität bei begrenzter Bandbreite aufrechtzuerhalten, was die CDN-Belastung erhöht, Traffic-Spitzen verstärkt und die Stabilität des Dienstes in Zeiten hoher Nutzung verringert.

HEVC: Ein Kompromiss zwischen Qualität und Zugänglichkeit

HEVC entstand als logische Antwort der Branche auf den Bedarf nach effizienterer Kompression von HD- und 4K-Videos. In der Praxis reduziert der Codec die Bitrate im Vergleich zu H.264 um etwa 40–50 %, bei vergleichbarer Bildqualität. Für Betreiber bedeutet dies die Möglichkeit, UHD-Inhalte bereitzustellen, ohne die Infrastrukturkosten drastisch zu erhöhen.

Allerdings gibt es zwei zentrale Herausforderungen bei HEVC. Die erste betrifft die Patentlizenzierung, da Patentpools und Lizenzgebühren weiterhin ein Hindernis für groß angelegte Projekte darstellen. Die zweite sind Probleme mit der Gerätekompatibilität und dem Support, denn obwohl moderne Set-Top-Boxen und Smart TVs HEVC standardmäßig unterstützen, können günstigere oder ältere Geräte Einschränkungen aufweisen. Daher implementieren Betreiber HEVC häufig in hybriden Kodierungsschemata mit mehreren Profilen für unterschiedliche Gerätekategorien.

AV1: Fokus auf Offenheit und Traffic-Effizienz

Zu den lizenzfreien Video-Codecs gehört AV1, der unabhängig von Patentpools entwickelt wurde und daher besonders für große OTT-Plattformen attraktiv ist. Der AV1-Codec für IPTV bietet eine deutliche Effizienzsteigerung: eine Reduzierung der Bitrate um 25–30 % im Vergleich zu HEVC und nahezu 50 % im Vergleich zu H.264. Dieser Vorteil ist besonders wichtig für große 4K- und 8K-Kataloge, bei denen selbst kleine Einsparungen beim Traffic erhebliche finanzielle Auswirkungen haben.

Die größte Herausforderung von AV1 sind die hohen Rechenanforderungen bei der Kodierung. Für Betreiber, die eigene Transcoder oder On-Premise-Lösungen einsetzen, kann dies Server-Upgrades erforderlich machen. Allerdings entwickelt sich die Situation schnell weiter, und Hardware-Unterstützung für AV1 erscheint bereits in neuen SoC-Plattformen für IPTV-Set-Top-Boxen sowie in den meisten aktuellen Smart-TV-Modellen. Mit zunehmender Unterstützung von IPTV-Codecs wird erwartet, dass AV1 in den nächsten zwei bis drei Jahren zu einem der am weitesten verbreiteten Codecs im OTT-Bereich wird.

VVC/H.266: Der zukünftige Standard für 8K und hochvolumiges IPTV

VVC kann als evolutionärer Nachfolger von HEVC betrachtet werden und bietet eine noch höhere Kompressionseffizienz (bis zu 50 % Bitrateneinsparung im Vergleich zu HEVC) sowie Skalierbarkeit von mobilem Video bis hin zu 8K-Streams. Der Codec wurde unter Berücksichtigung neuer Anwendungsfälle entwickelt, darunter VR-Inhalte, Netzwerke mit instabiler Bandbreite, adaptives Streaming und grafisch komplexe Szenen.

Obwohl die Branche großes Interesse an VVC zeigt, besteht das größte Hindernis für seine Einführung in der fehlenden breiten Hardware-Unterstützung und den unvermeidlichen Patentbeschränkungen. Chiphersteller führen VVC vorsichtig ein, wodurch es für die meisten Betreiber derzeit noch eine Zukunftstechnologie bleibt. Dennoch ist bereits klar, dass VVC für Dienste mit Fokus auf Premium-Inhalte, hohem ARPU und langfristiger strategischer Planung zu einem wichtigen Bestandteil der Roadmap wird.

Was sollten IPTV/OTT-Betreiber heute wählen?

Die Wahl des richtigen Codecs ist keine Frage von Trends, sondern ein zentraler Bestandteil der Servicearchitektur und der Optimierung des CDN-Traffics. Betreiber mit einer großen installierten Basis älterer Geräte sollten H.264 weiterhin unterstützen und gleichzeitig den Einsatz von HEVC für HD- und UHD-Inhalte schrittweise ausbauen. Für Betreiber, die in Skalierbarkeit und langfristige Effizienz investieren, wird die Migration von H.264 zu AV1 zur optimalen Strategie, da sie die Infrastruktur entlastet und den Dienst auf zukünftige Marktanforderungen vorbereitet.

Wenn ein Unternehmen auf einen langen Produktlebenszyklus setzt und 8K-Inhalte als strategische Chance betrachtet, ist es sinnvoll, VVC in die Weiterentwicklung der Streaming-Infrastruktur einzubeziehen. So können sich Betreiber frühzeitig auf die Verfügbarkeit entsprechender Hardware vorbereiten und sich Wettbewerbsvorteile für die kommenden Jahre sichern.

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