H.266/VVC (Versatile Video Coding) ist ein 2020 von ITU-T und ISO/IEC gemeinsam standardisierter Video-Codec, der H.265/HEVC in der Kompressionseffizienz um 40–50 % übertrifft und für Anwendungen von 4K bis 8K-UHD, 360°-Video, High-Dynamic-Range und immersive Medien konzipiert wurde.
Rubrik: Ausgabeformate & Technische Standards · Unterrubrik: Video-Codecs · Niveau: Profi Synonyme / Auch bekannt als: VVC, H.266, ISO/IEC 23090-3, MPEG-I Part 3, VVC/H.266, vvdec/vvenc (Encoder/Decoder)
Was ist H.266/VVC?
H.266/VVC wurde von denselben Gremien entwickelt, die bereits H.264 und H.265 standardisiert haben: ITU-T VCEG und ISO/IEC MPEG in der Joint Video Experts Team (JVET). Die Entwicklung begann 2018; der Standard wurde im Juli 2020 verabschiedet. VVC ist bewusst als universeller Codec konzipiert – daher „Versatile" im Namen –, der nicht nur konventionelles Video (Flat, 2D) adressiert, sondern auch 360°-Video (Omnidirectional Video), immersive Medien (3DoF, 6DoF), HDR, Wide Color Gamut und Ultra-High-Frame-Rate (UHFR) unterstützt. Der Fraunhofer HHI in Deutschland war einer der führenden Entwickler und hat die Referenz-Implementierungen VVenC (Encoder) und VVdeC (Decoder) als Open Source veröffentlicht.
Technische Eigenschaften
VVC baut auf HEVC auf, führt aber umfangreiche Neuerungen ein: flexiblere Unterteilung von Bild-Blöcken (Coding Units bis 128×128 Pixel), verbesserte Intra-Prediction mit neuem Geometric-Partitioning-Modus, erweiterte Inter-Prediction mit Affine Motion Compensation, Cross-Component-Adaptive Loop Filter (CCALF) und ein verbessertes Entropy-Coding-System.
Technische Kerndaten:
| Parameter | H.266/VVC | H.265/HEVC | H.264/AVC |
|---|---|---|---|
| Standardisierung | 2020 | 2013 | 2003 |
| Max. Auflösung | 16K | 8K | 8K (theoretisch) |
| Bittiefe | bis 16 Bit | bis 16 Bit | bis 14 Bit |
| Farbabtastung | 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 | 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 | 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 |
| Kompression vs. H.265 | ~40–50 % besser | – | – |
| Encoding-Komplexität | ~10× höher als H.265 | – | – |
| Lizenz | Ja (MPEG LA, Via LA) | Ja (komplex) | Ja (MPEG LA) |
Neue Technologien in VVC:
- Coding Unit Splits bis 128×128: Noch flexiblere Blockpartitionierung als H.265
- Matrix-Weighted Intra Prediction (MIP): Verbesserte Vorhersage für komplexe Texturen
- Affine Inter Prediction: Modelliert komplexe Kamerabewegungen (Zoom, Rotation) direkt als Bewegungsvektor
- Subblock Transform (SBT): Teiltransformationen für bessere Hochfrequenz-Kodierung
- Triangle Prediction Mode: Diagonale Partitionierung von Blöcken für Objektgrenzen
Omnidirectional Video (360°): VVC ist der erste major Codec mit nativer Unterstützung für sphärische Video-Projektion (Equirectangular, Cube Map). Spezielle Werkzeuge optimieren die Bitraten-Zuweisung je nach Betrachtungsrichtung (das menschliche Auge fokussiert meist zentral im Bild).
Vorteile:
- 40–50 % effizienter als H.265 – entscheidend für 8K-Streaming und mobile Übertragung
- Native 360°- und immersive-Medien-Unterstützung
- 16-Bit-Farbtiefe für maximale HDR-Qualität
- Referenz-Implementierungen von Fraunhofer HHI als Open Source verfügbar
Nachteile:
- Noch sehr geringe Hardware-Unterstützung (Stand 2025 in früher Marktreife)
- Kein Browser-Support ohne Plugin (Stand 2025)
- Sehr hohe Encoding-Komplexität – Rechenzeit ca. 10× höher als H.265
- Lizenzmodell noch in Klärung – zwei konkurrierende Patentpools (MPEG LA und Via LA)
- Kein Support in Consumer-Kameras oder gängigen NLEs (Stand 2025)
Einsatzgebiete
- 8K-Streaming und -Broadcast: Für 8K-UHD-Inhalte, die über Internetverbindungen oder neue Broadcast-Standards (z. B. DVB-S2X) übertragen werden, ist VVC technisch notwendig. 8K-Streaming mit H.265 würde Bitraten von 80–100+ Mbit/s erfordern; VVC halbiert das auf ~40–60 Mbit/s.
- 360°-Video und VR-Content: Platforms für Virtual Reality (Meta, Apple Vision Pro, HTC Vive) und 360°-Video-Publishing profitieren von VVC durch erheblich reduzierte Streaming-Bitraten bei hoher Auflösung. 360°-Video erfordert typischerweise die 5–10-fache Auflösung konventioneller Inhalte.
- Mobile Video und 5G: Auf 5G-Netzen soll VVC die hochwertige Video-Übertragung auf Mobilgeräten ermöglichen. Netzbetreiber und Gerätehersteller arbeiten an VVC-Hardware-Decodern für zukünftige Smartphone-Generationen.
- Telekommunikation und Videokonferenzen: Für Videokonferenzen auf schmaler Bandbreite (ländliche Gebiete, mobile Netzwerke) kann VVC deutlich bessere Qualität bei gleicher Bitrate liefern als H.265 oder H.264.
- Zukunftssichere Archivierung: Produktionsstudios, die auf zukünftige Auslieferungsformate (8K, 12K, immersive) vorbereitet sein wollen, können VVC als Archiv-Codec explorieren – insbesondere für Material, das für Jahrzehnte relevant bleibt.
In der Praxis
VVenC (Fraunhofer – Open Source, kostenlos): VVenC ist der schnellste VVC-Encoder und wurde als Open Source vom Fraunhofer HHI veröffentlicht. `` vvencapp -i input.yuv --size 3840x2160 --fps 25 -o output.vvc --preset medium `` Für Video-Dateien: Erst in YUV-Rohformat konvertieren (z. B. mit FFmpeg), dann VVenC anwenden.
FFmpeg (experimentell): FFmpeg hat experimentellen VVC-Decode-Support über LibVVdeC: `` ffmpeg -i input.mp4 -c:v libvvenc -crf 32 output.vvc `` Hinweis: VVC-Support in FFmpeg ist noch nicht im Main-Branch enthalten; separate Builds nötig.
VVdeC (Fraunhofer – Decoder): VVdeC ist der schnellste Software-VVC-Decoder, ebenfalls Open Source.
Testing-Workflow (für Forscher und Early Adopter):
- Referenzmaterial in yuv420p10 (10 Bit) vorbereiten
- Mit VVenC enkodieren (Preset: medium oder slow für beste Qualität)
- Mit VVdeC dekodieren
- PSNR/SSIM-Vergleich mit H.265-Referenz durchführen
- Dateigröße vergleichen
Wann wird VVC praxisreif sein? Experten erwarten breite Hardware-Unterstützung in Smartphones und Smart-TVs ab ca. 2026–2028. Browser-Support wird folgen, sobald Hardware-Decoder in Consumer-Chips integriert sind.
Vergleich & Abgrenzung
VVC vs. AV1: Beide Codecs sind etwa gleich effizient gegenüber H.265 (~40–50 % besser). Der entscheidende Unterschied: AV1 ist vollständig lizenzfrei; VVC ist lizenzpflichtig. Browser-Hersteller und Streaming-Plattformen (Google, Mozilla, Netflix) bevorzugen AV1 aus Kostengründen. VVC könnte bei Broadcast und 360°-Video punkten.
VVC vs. H.265: VVC ist der direkte Nachfolger mit 40–50 % besserer Kompression. H.265 ist bereits breit implementiert; VVC ist noch in der Markteinführungsphase. Für neue 8K-Projekte und 360°-Video ist VVC die technologisch zukunftssicherere Wahl.
VVC vs. EVC (Essential Video Coding): EVC (MPEG-5 Part 1) ist ein weiterer neuer Codec mit abgestuftem Lizenzmodell. EVC ist weniger effizient als VVC, aber durch ein Basisprofile mit lizenzfreiem Basis-Codec flexibler im Einsatz.
Häufige Fragen (FAQ)
Wann wird VVC in Smartphones und Kameras verfügbar sein? Die ersten Chips mit Hardware-VVC-Decoder sind in Entwicklung (Stand 2025). Erste Marktreife für Consumer-Hardware wird für 2026–2028 erwartet. Kameras mit VVC-Aufnahme werden wahrscheinlich noch später folgen, da die In-Camera-Enkodierung deutlich rechenintensiver ist als die Dekodierung.
Warum setzen YouTube und Netflix auf AV1 statt auf VVC? AV1 ist vollständig lizenzfrei. Google (YouTube) und Netflix sind Gründungsmitglieder der Alliance for Open Media, die AV1 entwickelt hat. Das komplexe Lizenzmodell von VVC mit konkurrierenden Patentpools schreckt Streaming-Plattformen ab, die bei Milliarden Stunden Video-Output erhebliche Lizenzkosten hätten.
Ist VVC abwärtskompatibel mit H.265? Nein. Ein H.265-Decoder kann keine VVC-Streams verarbeiten und umgekehrt. VVC ist ein neuer, eigenständiger Codec ohne direkte Rückwärtskompatibilität zu H.265 oder H.264.
Verwandte Einträge
Weiterführend
- Bross, Benjamin / Wang, Ye-Kui / Ye, Yan et al. (2021): Overview of the Versatile Video Coding (VVC) Standard and its Applications. In: IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 31(10), S. 3736–3764.
- Fraunhofer HHI (2021): VVenC & VVdeC – Efficient and Fast VVC/H.266 Codec. hhi.fraunhofer.de
- Online: VVenC Open-Source-Encoder – github.com/fraunhoferhhi/vvenc
- Online: JVET VVC Spezifikation – jvet-experts.org
