რა არის AV1 კოდეკი? როგორ ამცირებს ფაილებს?

თუ თქვენ თვალყურს ადევნებთ მედიის სტრიმინგის სცენას რამდენიმე წლის განმავლობაში, შეიძლება გინახავთ დიდი აღფრთოვანება AV1 კოდეკის მხარდაჭერის შესახებ. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მართლაც საკმაოდ დიდი წინგადადგმული ნაბიჯია კოდეკებისგან, როგორიცაა H264 და VP9, ​​ამაზე ბევრად მეტი ამბავია. AV1, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც AOMedia Video 1, პირველად გამოვიდა 2018 წლის მარტში და ის ნელი გზა იყო მისი მიღების ინდუსტრიაში. ეს არის AV1-ის მთელი ისტორია, როგორ უმჯობესდება ის VP9 და H.264-თან შედარებით და რატომ არის ეს დიდი საქმე.

რა არის AV1?

AV1 არის კოდეკი, რომელიც შემუშავებულია Alliance for Open Media-ის მიერ, ტექნოლოგიურ სივრცეში მრავალი კომპანიის კონგლომერატი. მისი მთავარი უპირატესობები ისაა, რომ ის ჰონორარის გარეშეა (ასე რომ კომპანიებს შეუძლიათ მისი დანერგვა თავის პროგრამულ უზრუნველყოფაში უფასოდ) და მას აქვს უზარმაზარი დანაზოგი VP9 და H264-ის მსგავსი. Facebook Engineering-მა ჩაატარა ტესტები 2018 წელს და დაასკვნა, რომ AV1 საცნობარო ენკოდერმა მიაღწია 34%-ს. 46.2% და 50.3% უფრო მაღალი მონაცემთა შეკუმშვა, ვიდრე libvpx-vp9, x264 მაღალი პროფილი და x264 მთავარი პროფილი, შესაბამისად. ეს ნიშნავს, რომ მათთვის, ვინც უფრო ნელ კავშირებს ატარებს, შეგიძლიათ ისარგებლოთ იმაზე მაღალი ხარისხით, ვიდრე იყენებთ და მათთვის, ვინც უფრო სწრაფ კავშირებს ატარებს, თქვენ შეძლებთ მიიღოთ კიდევ უფრო მაღალი ბიტის სიხშირე იმავე კავშირზე სიჩქარე.

პირველი სმარტფონის ჩიპსეტი, რომელსაც მხარს უჭერდა AV1 დეკოდი, იყო MediaTek Dimensity 1000, რომელიც მხარს უჭერდა 4K 60 FPS-მდე. Nvidia Geforce 3000 სერია მხარს უჭერდა დეკოდირებას ახალი Nvidia Geforce 4000 სერია მხარს უჭერს როგორც კოდირებას, ასევე დეკოდირებას, ხოლო Samsung-ის Exynos 2100/2200 ორივე მხარს უჭერს AV1 დეკოდირებას. მოგვიანებით, Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2 მოიტანა AV1 დეკოდირების მხარდაჭერა და ეს არის ამბობდნენ, რომ მომავალი Tensor G3 დაუჭერს მხარს AV1 კოდირება როგორც. მხარდაჭერა ნელ-ნელა იზრდება ინდუსტრიაში და Chromecast HD-ის ჩიპსეტი ასევე მხარს უჭერს AV1 დეკოდს. ჩვენ მივმართეთ Google-ს კომენტარისთვის და გვითხრეს, რომ Chromecast Google TV-ით (HD) მხარს უჭერს AV1-ს.

არა მხოლოდ ეს, არამედ YouTube დესკტოპზე ასევე მხარს უჭერს AV1, და შეგიძლიათ ჩართოთ თქვენი ანგარიშის პარამეტრებში სანამ თავსებად ბრაუზერს იყენებთ. ფაქტობრივად, კომპანიას აქვს დააპროექტა საკუთარი სილიკონი AV1 ვიდეოს კოდირებისთვის, რომელიც გამოყენებული იქნება YouTube-ის მონაცემთა ცენტრებში. ჩიპი, კოდური სახელწოდებით "Argos", არის მეორე თაობის ვიდეო (ტრანს) კოდირების ერთეული (VCU), რომელიც გარდაქმნის ვიდეოებს. ატვირთულია პლატფორმაზე სხვადასხვა შეკუმშვის ფორმატებში და ოპტიმიზებს მათ სხვადასხვა ეკრანისთვის ზომები. Google ირწმუნება, რომ მის ახალ Argos VCU-ს შეუძლია 20-33-ჯერ უფრო ეფექტურად ატაროს ვიდეოები, ვიდრე ჩვეულებრივი სერვერები.

AV1-ის ისტორია

Კონტექსტი უკან ასევე მნიშვნელოვანია AV1 და რატომ შეიქმნა იგი. VP9 არის Google-ის მიერ შემუშავებული ჰონორარის გარეშე კოდეკი, რომლის გამოყენებაც ნებისმიერ მსურველს შეუძლია და რადგან ის ჰონორარის გარეშეა, მისი დანერგვა შესაძლებელია ნებისმიერ პლატფორმაზე ან სერვისზე, რომელსაც ეს სურდა. YouTube-მა გამოიყენა კოდეკი ნებისმიერ მოწყობილობაზე, რომელსაც შეეძლო მისი მხარდაჭერა (რადგან ეს ნიშნავდა დიდ დანაზოგს Google-ისთვის, შემცირებული გამტარუნარიანობის წყალობით) და ის მიღებულ იქნა მოთხოვნილ ვიდეოების მიერ, როგორიცაა Netflix, Twitch და Vimeo.

თუმცა, იმის გამო, რომ Google-ს აქვს ინტერესი შეკუმშვის უკეთესი ალგორითმების მიღებაში, რათა შემცირდეს მისი მონაცემთა ცენტრების გამტარუნარიანობა, მან დაიწყო მუშაობა VP10-ზე - VP9-ის მემკვიდრეზე. ვიდეოს შეკუმშვის მცირე ზრდამ ერთ ვიდეოზე შეიძლება გამოიწვიოს უზარმაზარი ხარჯების დაზოგვა და მომხმარებლის გამოცდილების მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება, როდესაც თქვენ იანგარიშებთ მილიარდობით ვიდეო წუთს. Google-მა გამოაცხადა, რომ გეგმავდა VP10-ის გამოშვებას 2016 წელს და შემდეგ გამოუშვებს განახლებას ყოველ 18 თვეში, სტაბილური პროგრესის უზრუნველსაყოფად. საქმე იქამდე მივიდა, რომ Google-მაც კი დაიწყო VP10 კოდის გამოშვება, მაგრამ კომპანიამ გამოაცხადა VP10-ის გაუქმება და მის ნაცვლად შექმნა ალიანსი ღია მედიისთვის (AOMedia).

ალიანსი ღია მედიისთვის მოიცავს ყველას პროცესორის დიზაინერებიდან (AMD, Arm, Broadcom, Chips&Media, Intel, Nvidia) ბრაუზერამდე. დეველოპერები (Google, Microsoft და Mozilla), სტრიმინგის და ვიდეოკონფერენციის სერვისებისთვის (Adobe, Amazon, BBC R&D, Cisco, Netflix, YouTube). ყველა ეს კომპანია AV1-ს სთავაზობდა რაიმე სახის მხარდაჭერას, იქნება ეს ტექნიკის დეკოდერების საშუალებით დანერგილი ჩიპსეტებში, დეკოდერების დანერგვა ბრაუზერებში ან კოდეკის გამოყენება სტრიმინგზე მომსახურება.

AV1 HEVC/H265-ის წინააღმდეგ

ყველაზე დიდი განსხვავება AV1-სა და HEVC-ს შორის (მაღალი ეფექტურობის ვიდეო კოდირება), რომელიც ასევე ცნობილია როგორც H.265, არის ლიცენზირებაში. HEVC მხარდაჭერით პროდუქტის გასაგზავნად, თქვენ უნდა მიიღოთ ლიცენზიები მინიმუმ ოთხი პატენტის ფონდიდან (MPEG LA, HEVC Advance, Technicolor, და Velos Media), ისევე როგორც მრავალი სხვა კომპანია, რომელთაგან ბევრი არ გვთავაზობს ლიცენზირების სტანდარტულ პირობებს - ამის ნაცვლად მოგთხოვთ მოლაპარაკებას ვადები.

ეს დიდი ჰონორარი უკვე პრობლემური იყო ისეთი პროდუქტებისთვის, როგორიცაა Google Chrome, Opera, Netflix, Amazon Video, Cisco WebEx Connect, Skype და სხვები და ისინი მთლიანად გამორიცხავენ HEVC-ს, როგორც ვარიანტს ისეთი პროექტებისთვის, როგორიცაა Mozilla Firefox. ეს იმიტომ ხდება, რომ ის ეწინააღმდეგება Firefox პროექტის მრავალ ძირითად მნიშვნელობებს: Firefox უნდა იყოს ჰონორარისაგან, რათა მოხდეს FOSS-ის მრავალ პროექტში გაგზავნა, რაც HEVC-ის გამოყენება ხელს შეუშლის მის არსებობას; და Mozilla-ს სჯერა თავისუფალი და ღია ვებსაიტის და ეს შეუძლებელია, თუ პატენტით დატვირთული სტანდარტების პოპულარიზაციას უწევთ. ამ ორი პრობლემის იგნორირებაც კი, Mozilla-ს უბრალოდ არ შეუძლია ასობით მილიონი დოლარის დახარჯვა ჰონორარებზე და მთელი ამ დროის განმავლობაში აუცილებელ სალიცენზიო შეთანხმებებზე მოლაპარაკებაზე.

ასევე სახალისო ფაქტია, რომ იგივე პრობლემები არის ის, რაც ხელს უშლიდა Firefox-ს (და Chromium-ს) შეეტანათ H.264-ის დაკვრა ბევრ პლატფორმაზე რამდენიმე წლის წინ... და მას ჯერ კიდევ სჭირდება მოდული Linux-ზე. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ Firefox-მა შეძლოს HEVC-ის მხარდაჭერა, სანამ მისი პატენტები იწურება 2030-იან წლებში (ან შესაძლოა მოგვიანებით). დღესაც კი, Firefox მხარს უჭერს მხოლოდ H.264-ს, იმის წყალობით, რომ Cisco გთავაზობთ ლიცენზირების ყველა ხარჯის გადახდას. Mozilla-ს მეშვეობით OpenH264, რათა H.264 სტანდარტიზდეს ბაზარზე სტრიმინგისთვის შემდეგი თაობის კოდეკამდე მზად იყო. Ზე Mozilla ვიდეო კოდეკის სახელმძღვანელოკომპანია ამბობს, რომ "Mozilla არ დაუჭერს მხარს HEVC-ს, სანამ ის დატვირთულია პატენტებით." დღემდე მხოლოდ Edge და Internet Explorer მხარს უჭერენ მშობლიურ HEVC დაკვრას და მხოლოდ კონკრეტულ აპარატურაზე, რომელსაც მხარს უჭერს გაშიფვრა.

ეფექტურობის თვალსაზრისით, ორივე კოდეკი ერთმანეთის წინააღმდეგ მიდის. მათი ეფექტურობა ზოგადად ერთნაირია (თუმცა ტესტებმა აჩვენა, რომ AV1 ოდნავ წინ დგას), მაგრამ არის დაჭერა - AV1, როგორც წესი, გაცილებით მეტი დრო სჭირდება დაშიფვრას, აპარატურის დაშიფვრის ნაკლებობის გამო შესაძლებლობები. ვატერლოოს უნივერსიტეტმა 2020 წელს დაადგინა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ AV1 გვთავაზობდა ბიტის სიჩქარის დაზოგვას 9,5%-ით HEVC-თან შედარებით 4K ვიდეოს დაშიფვრისას, AV1 ვიდეოებს ასევე 590-ჯერ მეტი დრო დასჭირდა დაშიფვრას, ვიდრე AVC. ამის საპირისპიროდ, HEVC-ს მხოლოდ 4.2-ჯერ მეტი დრო დასჭირდა. ეს ტესტები აშკარად ჩატარდა საკმაოდ ადრეულ პერიოდში AV1-ის სიცოცხლის ხანგრძლივობის პერიოდში, როდესაც ტექნიკის მხარდაჭერა ნამდვილად არ იყო ხელმისაწვდომი.

AV1-ის მომავალი

როგორც ჩანს, სავარაუდოდ, AV1 გააგრძელებს კვალს მაღალი ხარისხის შეკუმშული ვიდეოს დაკვრისთვის, რადგან უფრო და უფრო მეტი მოწყობილობა მხარს უჭერს ტექნიკის გაშიფვრას. იმის გათვალისწინებით, რომ HEVC მხარდაჭერილია მხოლოდ ერთი ბრაუზერის მიერ დესკტოპზე (ახლა, როდესაც Internet Explorer მკვდარიაყოველ შემთხვევაში), AV1 აშკარად არის გამოსავალი კოდეკი მომავლისთვის, როგორც VP9 მემკვიდრე. მხარდაჭერით, რომელიც მხოლოდ გაიზრდება, უფრო და უფრო მეტი მოწყობილობა აპირებს მის გამოყენებას. უკვე არიან ზოგიერთი ექსპერიმენტის დროშა გულისხმობდა AV2-ს AOM საცავზე და „საწყის წამყვანს AV2 კვლევისთვის“, რომელიც იყო ჩადენილი საცავში გასულ წელს, რაც გვაფიქრებინებს, რომ მომავალშიც ვიხილავთ გამეორებებს.

რაც შეეხება მათ, ვინც უყურებს სმარტფონს Android 14 წინასწარ დატვირთული (როდესაც ის გამოქვეყნდება), მოხარული იქნებით იცოდეთ, რომ ეს სავარაუდოა მას დასჭირდება AV1 მხარდაჭერა ყუთიდან. Qualcomm-ის Snapdragon 8 Gen 2 და MediaTek Dimensity 9000 სერიები ორივე მხარს უჭერს AV1-ს, ასე რომ, ამ თვალსაზრისით, ტექნიკის შეზღუდვები ნამდვილად აღარ არსებობს.

რატომ აქვს AV1 მნიშვნელობა სტრიმინგ მოწყობილობებისთვის, როგორიცაა Google Chromecast HD?

თუ Google Chromecast HD-ის არჩევას ცდილობთ, არსებობს ერთი დიდი მიზეზი, რის გამოც შეიძლება ზრუნავდეთ AV1-ზე – და ეს არის თქვენი ქსელის შესაძლებლობები. თუ თქვენ ყიდულობთ HD ვერსიას 4K ვერსიის ნაცვლად, სავარაუდოდ რამდენიმე მიზეზი არსებობს თქვენ ამას გააკეთებდით და ერთ-ერთი მათგანი შეიძლება იყოს ის, რომ თქვენს ინტერნეტს არ აქვს 4K გამტარობა ნაკადი. თუ ეს ასეა, მაშინ, სავარაუდოდ, თქვენ მაინც გექნებათ გამტარუნარიანობა, და AV1 ნიშნავს, რომ შეგიძლიათ მიიღოთ უფრო მაღალი ბიტის სიჩქარის ვიდეო თქვენი Chromecast-დან. ეს გამოიწვევს მთლიანობაში უკეთესი ვიდეოს ხარისხს მონაცემთა იმავე სიჩქარით, რასაც თქვენი ინტერნეტი უკვე უჭერს მხარს.

არა მხოლოდ ეს, მაგრამ ეს არის სავარაუდოდ კიდევ უფრო დიდი მიზეზი, ეს პირველია ნამდვილადმეინსტრიმ სატელევიზიო დონგლი რომელიც აქტიურად უჭერს მხარს AV1. Roku არის მეინსტრიმი გარკვეული ხარისხით, მაგრამ უფრო რთული მისაღწევი ზოგიერთ რეგიონში და Fire TV Stick 4K Max ამჟამად ერთადერთი სხვა ვარიანტია. Google-ის ეკოსისტემა მისი სატელევიზიო დონგლებისთვის არის ყველაზე სრულფასოვანი რომელიმე მათგანს შორის და AV1-ის ჩართვა საკმაოდ დიდი საქმეა ამ მიზეზითაც. ის ლეგიტიმაციას უკეთებს მას, როგორც ვარიანტს და შეიძლება სხვა კომპანიებს უბიძგოს, მხარი დაუჭირონ AV1-ს სხვა გზებითაც.