Što je AV1 kodek? Kako smanjuje datoteke?

Ako godinama pratite scenu strujanja medija, možda ste vidjeli puno uzbuđenja oko glasina o podršci za AV1 kodek. Iako je to doista prilično veliki korak naprijed u odnosu na kodeke kao što su H264 i VP9, ​​priča ima puno više od toga. AV1, poznat i kao AOMedia Video 1, prvi je put objavljen u ožujku 2018., a usvajanje u cijeloj industriji bilo je sporo. Ovo je cijela priča o AV1, kako se poboljšava u odnosu na VP9 i H.264 i zašto je to velika stvar.

Što je AV1?

AV1 je kodek koji je razvila Alliance for Open Media, konglomerat mnoštva različitih tvrtki u tehnološkom prostoru. Njegove su glavne prednosti to što ne plaća naknade (tako da ga tvrtke mogu besplatno implementirati u svoj softver) i ima neke goleme uštede u odnosu na VP9 i H264. Facebook Engineering proveo je testove 2018., zaključivši da je AV1 referentni koder postigao 34%, 46,2% i 50,3% veća kompresija podataka od libvpx-vp9, x264 High profile i x264 Main profila, odnosno. To znači da ćete za one sa sporijim vezama možda moći uživati ​​u kvaliteti višoj od one koju koristite do, a za one na bržim vezama, moći ćete dobiti još veću brzinu prijenosa na istoj vezi ubrzati.

Prvi čipset za pametni telefon koji podržava AV1 dekodiranje bio je MediaTek Dimensity 1000, koji je podržavao do 4K 60 FPS. Nvidia Geforce 3000 serija podržava dekodiranje, nova Nvidia Geforce 4000 serija podržava i kodiranje i dekodiranje, a Samsungov Exynos 2100/2200 podržava i AV1 dekodiranje. Kasnije, Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2 donio podršku za AV1 dekodiranje, i to je šuška se da će nadolazeći Tensor G3 podržava AV1 kodiranje također. Podrška polako raste u industriji, a skup čipova u Chromecast HD također podržava AV1 dekodiranje. Obratili smo se Googleu za komentar i rečeno nam je da Chromecast s Google TV-om (HD) podržava AV1.

I ne samo to, YouTube na stolnom računalu također podržava AV1, a možete ga omogućiti u postavkama računa sve dok koristite kompatibilni preglednik. Zapravo, tvrtka ima dizajnirao vlastiti silicij za kodiranje AV1 videa koji će se koristiti u podatkovnim centrima za YouTube. Čip kodnog naziva "Argos" druga je generacija video (trans) kodne jedinice (VCU) koja pretvara video prenosi na platformu u različite formate kompresije i optimizira ih za različite zaslone veličine. Google tvrdi da njegov novi Argos VCU može obrađivati ​​videozapise 20-33 puta učinkovitije od konvencionalnih poslužitelja.

Povijest AV1

Kontekst iza Važan je i AV1 i zašto je nastao. VP9 je besplatni kodek koji je razvio Google i koji svatko može koristiti, a budući da je besplatan, može se implementirati na bilo koju platformu ili uslugu koja to želi. YouTube je koristio kodek na svim uređajima koji su ga mogli podržavati (jer je to značilo velike uštede za Google zahvaljujući smanjenoj propusnosti), a čak su ga usvojile i usluge videa na zahtjev kao što su Netflix, Twitch i Vimeo.

Međutim, budući da Google ima veliki interes u usvajanju boljih algoritama kompresije kako bi smanjio korištenje propusnosti svojih podatkovnih centara, počeo je raditi na VP10 — nasljedniku VP9. Malo povećanje kompresije videozapisa po videozapisu može rezultirati velikom uštedom troškova i velikim poboljšanjem korisničkog iskustva kada računate na milijarde video minuta. Google je najavio da planira izdati VP10 2016. godine, a zatim će izdavati ažuriranje svakih 18 mjeseci kako bi osigurao stabilan napredak. Došlo je do točke u kojoj je Google čak počeo izdavati kod za VP10, ali je tvrtka objavila otkazivanje VP10 i umjesto toga formirala Savez za otvorene medije (AOMedia).

Savez za otvorene medije uključuje sve od dizajnera procesora (AMD, Arm, Broadcom, Chips&Media, Intel, Nvidia) do preglednika razvojni programeri (Google, Microsoft i Mozilla), do usluga streaminga i videokonferencija (Adobe, Amazon, BBC R&D, Cisco, Netflix, YouTube). Sve ove tvrtke nudile su neki oblik podrške za AV1, bilo kroz hardverske dekodere uveden u skupove čipova, implementacija dekodera u preglednike ili korištenje kodeka pri strujanju usluge.

AV1 u odnosu na HEVC/H265

Najveća razlika između AV1 i HEVC (High-Efficiency Video Coding), poznatog i kao H.265, je u licenciranju. Kako biste isporučili proizvod s podrškom za HEVC, trebate nabaviti licence iz najmanje četiri patentne baze (MPEG LA, HEVC Advance, Technicolor, i Velos Media), kao i brojne druge tvrtke, od kojih mnoge ne nude standardne uvjete licenciranja — umjesto toga zahtijevaju da pregovarate Pojmovi.

Ovi visoki tantijemi već su bili problematični za proizvode kao što su Google Chrome, Opera, Netflix, Amazon Video, Cisco WebEx Connect, Skype i drugi, te potpuno isključuju HEVC kao opciju za projekte poput Mozille Firefox. To je zato što je u suprotnosti s višestrukim temeljnim vrijednostima Firefox projekta: Firefox mora biti besplatan kako bi se isporučivao u mnogim FOSS projektima, što bi ga korištenje HEVC-a spriječilo; i Mozilla vjeruje u besplatan i otvoren web, a to nije moguće ako promičete standarde opterećene patentima. Čak i ignorirajući ta dva problema, Mozilla si jednostavno ne može priuštiti bacanje stotina milijuna dolara na tantijeme i cijelo to vrijeme pregovaranja o potrebnim ugovorima o licenciranju.

Također je zabavna činjenica da su ti isti problemi ono što je spriječilo Firefox (i Chromium) da uopće uključe izvornu H.264 reprodukciju na mnogim platformama do prije nekoliko godina... i još uvijek zahtijeva dodatak na Linuxu. Malo je vjerojatno da će Firefox uopće moći podržati HEVC prije nego što njegovi patenti isteknu 2030-ih (ili možda čak i kasnije). Čak i danas Firefox izvorno podržava samo H.264 zahvaljujući Ciscovoj ponudi da plati sve troškove licenciranja za Mozilla kroz OpenH264, kako bi se standardizirao H.264 za strujanje na tržištu do kodeka sljedeće generacije bio spreman. Na Vodič za Mozilla video kodek, tvrtka kaže da "Mozilla neće podržavati HEVC dok je opterećen patentima." Do danas, samo Edge i Internet Explorer podržavaju izvornu HEVC reprodukciju i to samo na određenom hardveru koji podržava dekodiranje.

U smislu učinkovitosti, oba kodeka idu jedan protiv drugoga. Njihova je učinkovitost općenito jednaka jedna drugoj (iako su testovi pokazali da AV1 malo prednjači), ali postoji kvaka — AV1 obično traje znatno dulje za kodiranje, zahvaljujući nedostatku hardverskog kodiranja mogućnostima. Sveučilište Waterloo otkrilo je 2020. da iako AV1 nudi uštedu brzine prijenosa od 9,5% u usporedbi s HEVC-om u kodiranju 4K videozapisa, AV1 videozapisima također je potrebno 590 puta više vremena za kodiranje od AVC-a. Nasuprot tome, HEVC je trajao samo 4,2 puta duže. Ti su testovi očito provedeni prilično rano u životnom vijeku AV1 kada hardverska podrška nije bila dostupna.

Budućnost AV1

Čini se vjerojatnim da će AV1 utrti put visokokvalitetnoj reprodukciji komprimiranog videa jer sve više uređaja podržava hardversko dekodiranje. S obzirom da HEVC podržava samo jedan preglednik na radnoj površini (sada kada je Internet Explorer mrtav, u svakom slučaju), AV1 je očito glavni kodek za budućnost kao nasljednik VP9. Uz očekivani rast podrške, sve više i više uređaja će je koristiti. Već postoje neke eksperimentalne zastavice pozivajući se na AV2 na AOM repozitoriju i "početno sidro za istraživanje AV2" koje je predan u repozitorij prošle godine, što sugerira da ćemo vidjeti iteracije iu budućnosti.

Što se tiče onih od vas koji gledaju pametni telefon Android 14 unaprijed učitano (kada to bude objavljeno), bit će vam drago znati da je to vjerojatno zahtijevat će podršku za AV1 odmah po izlasku. Qualcommov Snapdragon 8 Gen 2 i MediaTek Dimensity 9000 serija podržavaju AV1, tako da zapravo više nema hardverskih ograničenja u tom smislu.

Zašto je AV1 bitan za uređaje za strujanje kao što je Google Chromecast HD?

Ako želite kupiti Google Chromecast HD, postoji jedan veliki razlog zašto biste mogli mariti za AV1 — a to su vaše mrežne mogućnosti. Ako kupujete HD verziju umjesto 4K verzije, vjerojatno postoji nekoliko razloga zašto vi biste to učinili, a jedan od njih može biti da vaš internet nema propusnost za 4K strujanje. Ako je to slučaj, vjerojatno ćete ionako voditi računa o propusnosti, a AV1 znači da možete dobiti video veću brzinu prijenosa iz svog Chromecasta. To će dovesti do sveukupne bolje kvalitete videozapisa pri istim brzinama prijenosa podataka koje vaš internet već podržava.

Ali ne samo to, ovo je nedvojbeno još veći razlog, već prvi stvarnomainstream TV dongle koji aktivno podržava AV1. Roku je u određenoj mjeri mainstream, ali ga je teže nabaviti u nekim regijama, a Fire TV Stick 4K Max trenutno je jedina druga opcija. Googleov ekosustav za njegove TV ključeve daleko je najrazvijeniji od bilo kojeg od njih, a uključivanje AV1 je i iz tog razloga prilično velika stvar. To ga legitimira kao opciju i može potaknuti druge tvrtke da podrže AV1 i na druge načine.