FFmpeg 9.0 Neue Funktionen und Optimierungen im Multimedia-Bereich

FFmpeg 9.0 „Lei“: Innovationen und Anpassungen im Multimedia-Framework

Die Veröffentlichung von FFmpeg 9.0, intern als „Lei“ bezeichnet, markiert einen bedeutenden Schritt in der Entwicklung des weit verbreiteten Open-Source-Multimedia-Frameworks. Diese neue Hauptversion, die rund viereinhalb Monate nach der Vorgängerversion 8.1 „Hoare“ erscheint, integriert eine Reihe von Neuerungen und Optimierungen, die sowohl die Funktionalität als auch die Performance in der Audio- und Videoverarbeitung verbessern sollen. Für professionelle Anwender und Entwickler im B2B-Bereich bedeutet dies eine Erweiterung der Möglichkeiten, erfordert jedoch aufgrund eines umfassenden ABI-Bruchs auch Anpassungen in bestehenden Implementierungen.

Native Unterstützung für animiertes WebP

Eine der zentralen Neuerungen in FFmpeg 9.0 ist die native Unterstützung für animiertes WebP. Bislang war die Verarbeitung dieses Formats, das sich durch eine effiziente Komprimierung und die Fähigkeit zur Darstellung von Animationen auszeichnet, oft nur über Umwege möglich. Mit der Einführung eines dedizierten Decoders und Demuxers kann FFmpeg nun animierte WebP-Dateien direkt analysieren, die Bilddaten in Frames umwandeln und die zugehörigen Zeitinformationen auslesen. Diese Integration ermöglicht es Anwendern beispielsweise, animierte WebP-Dateien direkt in andere Formate, wie etwa GIFs, zu konvertieren, und vereinfacht somit Workflows, die auf dieses moderne Bildformat setzen.

Erweiterte Hardwarebeschleunigung und neue GPU-Filter

FFmpeg 9.0 baut die Unterstützung für Hardwarebeschleunigung signifikant aus, was insbesondere für rechenintensive Multimedia-Anwendungen von Relevanz ist. Zu den wichtigsten Ergänzungen gehören:

• ProRes RAW auf Apple-Systemen: Die Dekodierung des professionellen Videoformats ProRes RAW wird nun über Apples VideoToolbox-Framework hardwarebeschleunigt, was eine effizientere Verarbeitung auf kompatiblen Geräten ermöglicht.
• Advanced Professional Video Codec (APV) über Vulkan: FFmpeg 9.0 kann den APV-Codec hardwarebeschleunigt dekodieren, indem es die Vulkan-API nutzt. Dies verspricht Leistungsverbesserungen bei der Verarbeitung dieses Codecs.
• Neue GPU-Filter:
  • transpose_cuda: Dieser Filter ermöglicht das Drehen und Spiegeln von Videos direkt auf NVIDIA GPUs, ohne dass die Frames in den Systemspeicher zurückgeladen werden müssen.
  • v360_vulkan: Ein Vulkan-basierter Filter zur Umrechnung von 360-Grad-Videos zwischen verschiedenen Projektionen, was für immersive Medienerlebnisse und VR-Anwendungen von Bedeutung ist.
• AMDs Advanced Media Framework (AMF): Es wurden neue Erweiterungen für AMF implementiert, darunter vf_vpp_amf für HDR-Videokonvertierung, vf_frc_amf für Bildratenumwandlung und vf_vqe_amf zur Bildverbesserung. Diese Funktionen können direkt auf unterstützte AMD-GPUs ausgelagert werden, was die Effizienz in der Videopipeline steigert. Das Hardware Memory Mapping wurde optimiert, um GPU-Frames effizienter zwischen Verarbeitungsschritten weiterzugeben.

Verbesserungen bei HDR und KI-gestützten Videopipelines

Die neue Version adressiert auch die steigenden Anforderungen an High Dynamic Range (HDR)-Inhalte und die Integration von Künstlicher Intelligenz in die Videoverarbeitung:

• SMPTE-2094-50-Metadaten: FFmpeg kann nun dynamische HDR-Informationen gemäß SMPTE-2094-50 verarbeiten und durchreichen. Diese Metadaten beschreiben Bildparameter szenen- oder bildweise, sodass kompatible Displays die Darstellung adaptiv anpassen können.
• Mehrschichtiges Dolby-Vision-HEVC: Ein neuer Bitstream-Filter für mehrschichtiges Dolby-Vision-HEVC ermöglicht die separate Verarbeitung von Basisvideo und zusätzlichen Dolby-Vision-Daten.
• LCEVC-Tracks im MP4-Muxer: Der MP4-Muxer unterstützt ab sofort das Schreiben von LCEVC-Tracks.
• KI-Integration mit ONNX Runtime: Für KI-gestützte Videoverarbeitung wurde die Unterstützung von ONNX Runtime als Backend für Deep-Network-Funktionen hinzugefügt, einschließlich GPU-Execution-Providern. Dies erlaubt die direkte Einbindung von Machine-Learning-Modellen in die FFmpeg-Pipeline, beispielsweise für Upscaling, Denoising, Objekterkennung und Klassifikation.

Aktualisierungen im Format- und Codec-Support

Auch im Bereich der unterstützten Formate und Codecs gibt es wichtige Neuerungen:

• HE-AAC mit 960-Sample-Frames: FFmpeg 9.0 unterstützt nun HE-AAC mit 960-Sample-Frames, eine Variante der AAC-Codierung, die für den DAB+-Audiostandard relevant ist. Dies ermöglicht die korrekte Dekodierung entsprechender HE-AAC-Streams.
• Encoder und Muxer für Playdate: Für die Handheld-Konsole Playdate wurde ein neuer Encoder und Muxer integriert.

Entfernung alter Komponenten und ABI-Bruch

Im Zuge der Weiterentwicklung wurden auch einige ältere Komponenten und Schnittstellen entfernt, um die Codebasis zu modernisieren und zu optimieren:

• Der CELT-Decoder und das Ogg/CELT-Parsing sind nicht mehr Teil von FFmpeg 9.0. Opus ist davon explizit nicht betroffen.
• Veraltete NVENC-Optionen wurden entfernt, und der Support für Nvidia-NVENC-SDKs vor Version 11.1 endet mit dieser Version.

Ein wesentlicher Aspekt von FFmpeg 9.0 ist der ABI-Bruch (Application Binary Interface) über alle sieben Hauptbibliotheken hinweg (libavutil 61, libavcodec 63, libavformat 63, libavdevice 63, libavfilter 12, libswscale 10, libswresample 7). Dies bedeutet, dass Anwendungen, die direkt gegen frühere FFmpeg-Bibliotheken gelinkt sind, neu kompiliert werden müssen, um mit FFmpeg 9.0 kompatibel zu sein. Dieser Schritt ermöglicht jedoch eine umfassende Bereinigung und Modernisierung der internen Architektur, die für die Integration zukünftiger Funktionen und die Verbesserung der Gesamtleistung notwendig ist.

Fazit für B2B-Anwender

FFmpeg 9.0 „Lei“ bietet eine Vielzahl von Verbesserungen, die für Unternehmen im Bereich der Medienverarbeitung, des Streamings und der KI-gestützten Videoanalyse von großem Interesse sein dürften. Die erweiterte Hardwarebeschleunigung, die native WebP-Unterstützung und die tiefere Integration von KI-Funktionen können zu einer erheblichen Steigerung der Effizienz und Qualität in entsprechenden Workflows führen. Der notwendige ABI-Bruch erfordert zwar eine sorgfältige Planung bei der Aktualisierung bestehender Systeme, bietet jedoch langfristig eine robustere und zukunftssichere Basis für innovative Multimedia-Lösungen.

Bibliography

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