¿Qué es el códec AV1? ¿Cómo hace que los archivos sean más pequeños?

Si ha estado siguiendo la escena de la transmisión de medios durante varios años, es posible que haya visto mucho entusiasmo en torno a los rumores de compatibilidad con el códec AV1. Si bien es un gran paso adelante de códecs como H264 y VP9, ​​hay mucho más en la historia que eso. AV1, también conocido como AOMedia Video 1, se lanzó por primera vez en marzo de 2018 y ha sido un camino lento en su adopción en toda la industria. Esta es la historia completa de AV1, cómo mejora con respecto a VP9 y H.264, y por qué es tan importante.

¿Qué es AV1?

AV1 es un códec desarrollado por Alliance for Open Media, un conglomerado de un montón de empresas diferentes en el espacio tecnológico. Sus principales beneficios son que no tiene regalías (por lo que las empresas pueden implementarlo en su software de forma gratuita) y ofrece grandes ahorros en comparación con VP9 y H264. Facebook Engineering realizó pruebas en 2018 y concluyó que el codificador de referencia AV1 logró un 34 %, 46,2 % y 50,3 % más de compresión de datos que libvpx-vp9, perfil alto x264 y perfil principal x264, respectivamente. Esto significa que para aquellos con conexiones más lentas, es posible que puedan disfrutar de una calidad superior a la que están acostumbrados. y para aquellos con conexiones más rápidas, podrá obtener una tasa de bits aún mayor en la misma conexión velocidad.

El primer conjunto de chips de teléfonos inteligentes que admitió la decodificación AV1 fue MediaTek Dimensity 1000, que admitía hasta 4K 60 FPS. La serie Nvidia Geforce 3000 admite decodificación, la nueva serie nvidia geforce 4000 admite tanto la codificación como la decodificación, y los Exynos 2100/2200 de Samsung también admiten la decodificación AV1. Más tarde, el Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2 trajo soporte para la decodificación AV1, y es se rumorea que el próximo Tensor G3 apoyará AV1 codificación también. El soporte está creciendo lentamente en la industria, y el conjunto de chips en Chromecast HD también es compatible con la decodificación AV1. Nos comunicamos con Google para obtener comentarios y nos dijeron que el Chromecast con Google TV (HD) es compatible con AV1.

No solo eso, sino que YouTube en el escritorio también es compatible con AV1, y puede habilitarlo en la configuración de su cuenta siempre que esté utilizando un navegador compatible. De hecho, la empresa tiene diseñó su propio silicio para la codificación de video AV1 que se utilizará en centros de datos para YouTube. El chip, cuyo nombre en código es "Argos", es una unidad de codificación (trans) de video (VCU) de segunda generación que convierte videos subido a la plataforma en varios formatos de compresión y los optimiza para diferentes pantallas tamaños Google afirma que su nueva VCU Argos puede manejar videos de 20 a 33 veces más eficientemente que los servidores convencionales.

La historia de AV1

El contexto detrás AV1 y por qué se creó también es importante. VP9 es un códec libre de regalías desarrollado por Google que cualquiera puede usar y, debido a que es libre de regalías, se puede implementar en cualquier plataforma o servicio que lo desee. YouTube hizo uso del códec en cualquier dispositivo que pudiera admitirlo (ya que eso significó grandes ahorros para Google gracias a la reducción del ancho de banda), e incluso ha sido adoptado por servicios de video a pedido como netflix, Contracción nerviosa y Vimeo.

Sin embargo, debido a que Google tiene un interés personal en adoptar mejores algoritmos de compresión para reducir el uso de ancho de banda de sus centros de datos, comenzó a trabajar en VP10, el sucesor de VP9. Un pequeño aumento en la compresión de video por video puede resultar en un gran ahorro de costos y una mejora importante en la experiencia del usuario cuando se contabilizan miles de millones de minutos de video. Google anunció que planeaba lanzar VP10 en 2016 y luego lanzaría una actualización cada 18 meses para garantizar una progresión constante. Llegó al punto en que Google incluso comenzó a lanzar el código para VP10, pero la compañía anunció la cancelación de VP10 y formó Alliance for Open Media (AOMedia) en su lugar.

Alliance for Open Media incluye a todos, desde diseñadores de procesadores (AMD, Arm, Broadcom, Chips&Media, Intel, Nvidia) hasta navegadores desarrolladores (Google, Microsoft y Mozilla), hasta servicios de transmisión y videoconferencia (Adobe, Amazon, BBC R&D, Cisco, Netflix, YouTube). Todas estas empresas han estado ofreciendo algún tipo de soporte para AV1, ya sea a través de decodificadores de hardware. introducido en chipsets, la implementación de decodificadores en navegadores, o el uso del códec en streaming servicios.

AV1 frente a HEVC/H265

La mayor diferencia entre AV1 y HEVC (codificación de video de alta eficiencia), también conocida como H.265, está en la licencia. Para enviar un producto compatible con HEVC, debe adquirir licencias de al menos cuatro grupos de patentes (MPEG LA, HEVC Advance, Technicolor, y Velos Media), así como muchas otras compañías, muchas de las cuales no ofrecen términos de licencia estándar, sino que requieren que usted negocie términos.

Estas elevadas regalías ya eran problemáticas para productos como Google Chrome, Opera, Netflix, Amazon Video, Cisco WebEx Connect, Skype y otros, y excluyen completamente HEVC como opción para proyectos como Mozilla Firefox. Esto se debe a que va en contra de múltiples valores centrales del proyecto Firefox: Firefox debe estar libre de regalías para poder enviarse en muchos proyectos FOSS, lo que el uso de HEVC evitaría; y Mozilla cree en una web libre y abierta, y eso no es posible si promueve estándares gravados por patentes. Incluso ignorando esos dos problemas, Mozilla simplemente no puede darse el lujo de gastar cientos de millones de dólares en regalías y todo ese tiempo negociando los acuerdos de licencia necesarios.

Un hecho divertido también, estos mismos problemas son los que impidieron que Firefox (y Chromium) incluso incluyeran la reproducción nativa de H.264 en muchas plataformas hasta hace un par de años... y todavía requiere un complemento en Linux. Es poco probable que Firefox pueda admitir HEVC antes de que caduquen sus patentes en la década de 2030 (o posiblemente incluso más tarde). Incluso hasta el día de hoy, Firefox solo es compatible con H.264 de forma nativa gracias a que Cisco se ofreció a pagar todos los costos de licencia por Mozilla a través de OpenH264, con el fin de estandarizar H.264 para la transmisión en todo el mercado hasta el códec de próxima generación estaba listo. Sobre el Guía de códecs de vídeo de Mozilla, la compañía dice que "Mozilla no admitirá HEVC mientras esté gravado por patentes". Hasta el día de hoy, sólo Edge e Internet Explorer admiten la reproducción HEVC nativa y solo en hardware específico que admita descodificación.

En términos de eficiencia, ambos códecs se enfrentan cara a cara. Su eficiencia generalmente está a la par entre sí (aunque las pruebas han demostrado que AV1 está ligeramente por delante), pero hay una trampa: AV1 generalmente tarda mucho más en codificarse, gracias a la falta de codificación de hardware capacidades. La Universidad de Waterloo descubrió en 2020 que, si bien AV1 ofrecía un ahorro de tasa de bits del 9,5 % en comparación con HEVC en la codificación de un video 4K, los videos AV1 también tardaron 590 veces más en codificarse que AVC. Por el contrario, HEVC tardó solo 4,2 veces más. Obviamente, estas pruebas se realizaron bastante temprano en la vida útil de AV1 cuando el soporte de hardware no estaba realmente disponible.

El futuro de AV1

Parece probable que AV1 abra el camino para la reproducción de video comprimido de alta calidad a medida que más y más dispositivos admitan la decodificación de hardware. Dado que HEVC solo es compatible con un navegador en un escritorio (ahora que internet explorer esta muerto, de todos modos), AV1 es claramente el códec de referencia para el futuro como sucesor de VP9. Dado que solo se espera que el soporte crezca, más y más dispositivos terminarán usándolo. ya hay algunas banderas de experimento refiriéndose a AV2 en el repositorio de AOM y un "ancla inicial para la investigación de AV2" que fue comprometido al repositorio el año pasado, lo que sugiere que también veremos iteraciones en el futuro.

En cuanto a aquellos de ustedes que buscan un teléfono inteligente con androide 14 precargado (cuando se publique), le alegrará saber que es probable requerirá soporte AV1 listo para usar. Snapdragon 8 Gen 2 de Qualcomm y la serie MediaTek Dimensity 9000 son compatibles con AV1, por lo que ya no hay limitaciones de hardware en ese sentido.

¿Por qué AV1 es importante para dispositivos de transmisión como Google Chromecast HD?

Si está buscando comprar Google Chromecast HD, hay una gran razón por la que podría interesarle AV1: sus capacidades de red. Si está comprando la versión HD en lugar de la versión 4K, es probable que haya un par de razones por las que harías eso, y uno de ellos puede ser que tu Internet no tenga el ancho de banda para 4K transmisión. Si ese es el caso, es probable que de todos modos esté consciente del ancho de banda, y AV1 significa que puede obtener videos con una tasa de bits más alta de su Chromecast. Esto conducirá a una mejor calidad de video en general a las mismas velocidades de datos que su Internet ya admite.

Sin embargo, no solo eso, y esta es posiblemente una razón aún mayor, es la primera en realidaddongle de televisión convencional que soporta activamente AV1. Roku es convencional hasta cierto punto, pero es más difícil de conseguir en algunas regiones, y Fire TV Stick 4K Max es la única otra opción actualmente. El ecosistema de Google para sus dongles de TV es, con mucho, el más desarrollado de todos ellos, y la inclusión de AV1 también es un gran problema por ese motivo. Lo legitima como una opción y puede empujar a otras compañías a respaldar AV1 también de otras maneras.