¿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 sobre la compatibilidad con el códec AV1. Si bien es un gran paso adelante con respecto a 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 su adopción en toda la industria ha sido lenta. 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 está libre de regalías (por lo que las empresas pueden implementarlo en su software de forma gratuita) y tiene inmensos 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 % mayor compresión de datos que libvpx-vp9, x264 de perfil alto y x264 de perfil principal. respectivamente. Esto significa que aquellos con conexiones más lentas podrán disfrutar de una calidad superior a la que están acostumbrados. y para aquellos con conexiones más rápidas, podrán obtener una tasa de bits aún mayor en la misma conexión velocidad.

El primer chipset de teléfono inteligente que admitió la decodificación AV1 fue el MediaTek Dimensity 1000, que admitía hasta 4K 60 FPS. La serie Nvidia Geforce 3000 admitía decodificación, la nueva serie Nvidia Geforce 4000 admite codificación y decodificación, y los Exynos 2100/2200 de Samsung también admiten decodificación AV1. Posteriormente, el Qualcomm Snapdragon 8 Generación 2 trajo soporte para decodificación AV1, y es Se rumorea que el próximo Tensor G3 Soportará AV1 codificación también. El soporte está creciendo lentamente en la industria y el chipset del Chromecast HD también admite la decodificación AV1. Nos comunicamos con Google para hacer comentarios y nos dijeron que Chromecast con Google TV (HD) es compatible con AV1.

No solo eso, YouTube en escritorio también es compatible con AV1, y puedes habilitarlo en la configuración de tu cuenta siempre y cuando estés usando un navegador compatible. De hecho, la empresa tiene diseñó su propio silicio para la codificación de vídeo AV1 que se utilizará en los centros de datos de YouTube. El chip, cuyo nombre en código es "Argos", es una unidad de codificación de vídeo (trans) (VCU) de segunda generación que convierte vídeos subido a la plataforma en varios formatos de compresión y los optimiza para diferentes pantallas tamaños. Google afirma que su nuevo Argos VCU puede manejar vídeos entre 20 y 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, como está libre de regalías, podría implementarse en cualquier plataforma o servicio que lo desee. YouTube hizo uso del códec en cualquier dispositivo que pudiera soportarlo (ya que eso supuso un gran ahorro para Google gracias al ancho de banda reducido), e incluso ha sido adoptado por servicios de vídeo bajo demanda como netflix, Twitch y Vimeo.

Sin embargo, debido a que Google tiene un gran interés 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 generar enormes ahorros de costos y una mejora importante en la experiencia del usuario cuando se contabilizan miles de millones de minutos de video. Google anunció que planeaban lanzar VP10 en 2016 y luego lanzarían una actualización cada 18 meses para garantizar una progresión constante. Llegó al punto en que Google incluso comenzó a publicar el código para VP10, pero la compañía anunció la cancelación de VP10 y en su lugar formó la Alliance for Open Media (AOMedia).

La 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 streaming 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. introducción en los chipsets, la implementación de decodificadores en los navegadores o el uso del códec en streaming servicios.

AV1 frente a HEVC/H265

La mayor diferencia entre AV1 y HEVC (codificación de vídeo de alta eficiencia), también conocida como H.265, está en la licencia. Para enviar un producto con soporte HEVC, debe adquirir licencias de al menos cuatro grupos de patentes (MPEG LA, HEVC Advance, Technicolor, y Velos Media), así como muchas otras empresas, 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 por completo a HEVC como opción para proyectos como Mozilla. Firefox. Esto se debe a que va en contra de múltiples valores fundamentales del proyecto Firefox: Firefox debe estar libre de regalías para poder incluirse 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 se promueven estándares sujetos a patentes. Incluso ignorando esos dos problemas, Mozilla simplemente no puede permitirse el lujo de desperdiciar cientos de millones de dólares en regalías y todo ese tiempo negociando los acuerdos de licencia necesarios.

Un dato curioso también es que estos mismos problemas son los que impidieron que Firefox (y Chromium) incluyeran incluso la reproducción nativa H.264 en muchas plataformas hasta hace un par de años... y todavía requiere un complemento en Linux. Es poco probable que Firefox sea capaz de soportar HEVC antes de que sus patentes caduquen en la década de 2030 (o posiblemente incluso más tarde). Incluso hasta el día de hoy, Firefox solo admite 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 streaming en todo el mercado hasta el códec de próxima generación estaba listo. Sobre el Guía de códec 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 van 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 un problema: AV1 normalmente tarda mucho más en codificarse, gracias a la falta de codificación por 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 vídeo 4K, los vídeos AV1 también tardaban 590 veces más en codificarse que AVC. Por el contrario, HEVC tardó sólo 4,2 veces más. Obviamente, estas pruebas se ejecutaron 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 vídeo comprimido de alta calidad a medida que cada vez más dispositivos admitan la decodificación por hardware. Dado que HEVC solo es compatible con un navegador en un escritorio (ahora que Internet Explorer está muerto, de todos modos), AV1 es claramente el códec de referencia para el futuro como sucesor de VP9. Dado que se espera que el soporte crezca, cada vez 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 lance), le alegrará saber que es probable requerirá soporte AV1 listo para usar. Tanto el Snapdragon 8 Gen 2 de Qualcomm como la serie MediaTek Dimensity 9000 son compatibles con AV1, por lo que ya no existen limitaciones de hardware en ese sentido.

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

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

Pero no sólo eso, y podría decirse que esta es una razón incluso mayor: es la primera en realidaddongle de TV convencional que soporta activamente AV1. Roku es popular hasta cierto punto, pero es más difícil de conseguir en algunas regiones, y el 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 esa razón. Lo legitima como una opción y puede impulsar a otras empresas a admitir AV1 también de otras maneras.