AV1 — видеокодек, который обещает стать будущим онлайн-потокового видео. Но что такое AV1 и на что именно он претендует? Мы ответим на эти и многие другие вопросы в этом справочнике.
Что такое кодек?
Давайте начнем с основ. Кодек — это алгоритм сжатия, который позволяет вам мгновенно просматривать онлайн-видео. “Кодек” происходит от объединения слов «кодировщик» и «декодер», и в зависимости от медиафайла, который вы смотрите, вы можете использовать только одно или другое.
Кодировщик — это технология, которая сжимает видеофайл так, чтобы он имел меньший размер файла. Затем декодер распаковывает это видео, чтобы оно могло воспроизводиться на вашем устройстве. К сожалению, процесс сжатия ухудшит качество видео по сравнению с оригиналом. Но из-за этих небольших размеров файлов мы можем наслаждаться мгновенным доступом к видео на всех наших устройствах. Учитывая, что каждый день загружается так много видео, компаниям важно экономить место на своих серверах там, где они могут!
Как правило, очень важно, чтобы контент в прямом эфире был сильно закодирован, особенно когда пользователи транслируют с помощью 4K или другого высококачественного оборудования. Часто это делается со стороны пользователя с помощью программного или аппаратного обеспечения, с которого он ведет прямую трансляцию. Это упрощает передачу видеоданных от пользователя к службе потоковой передачи независимо от скорости соединения.
Помимо кодирования и декодирования, еще одним важным термином, который следует знать, является транскодирование. Это технология, которая позволяет изменять качество видео на веб-сайтах, таких как YouTube. Эта кнопка не регулирует качество в реальном времени — на самом деле существуют разные версии видео с разным уровнем качества, которые были перекодированы с оригинального высококачественного видео.
Ранее наиболее популярными кодеками были H.264 / AVC и H.2265 / HEVC, но кодек AV1 пытается оспорить их превосходство.
Почему AV1 лучше?
AVC и HEVC популярны и эффективны, но AV1 обладает некоторыми явными преимуществами.
В то время как многим потребителям будет все равно, так или иначе, некоторые будут рады узнать, что AV1 — это бесплатная технология с открытым исходным кодом. Он был создан Альянсом за открытые медиа, который возглавляют крупные технологические компании. Альянс управляется Amazon, Apple, ARM, Cisco, Facebook, Google, Huawei, Intel, Microsoft, Mozilla, Netflix, Nvidia, Samsung и Tencent. Эти компании заинтересованы в разработке и внедрении AV1 из-за лицензионных сборов AVC и HEVC.
Альянс за открытые медиа фактически является продолжением проекта Google WebM. WebM — бесплатная альтернатива видео HTLM5 и аудио HTML5. WebP — аналогичный формат, за исключением изображений. Вы, вероятно, видели эти форматы файлов, если загружали видео или изображение за последние несколько лет.
Но недостаточно иметь открытый исходный код, что ясно из предыдущих неудачных попыток создать новый стандартный кодек.
AV1 более эффективен, чем его предшественники. Однако подробности о том, как это работает, будут иметь смысл только для тех, кто разбирается в технике, поэтому здесь мы постараемся сделать все просто.
Как работает AV1?
Av1 утверждает, что обеспечивает на 30% лучшее сжатие, чем H.265. Это означает, что сжатое видео занимает на 30% меньше места при сохранении того же визуального качества.
Как работает сжатие
Давайте сделаем шаг назад и объясним сжатие (или кодирование), поскольку это базовая технология. По своей сути сжатие без потерь идентифицирует отдельные экземпляры одних и тех же фрагментов данных, сохраняет только один экземпляр, а затем создает журнал того, где находились все остальные экземпляры в файле. Затем, когда файл будет декодирован, этот журнал будет использоваться для размещения данных в правильном месте, как будто ничего не произошло. Например, если определенный пиксель в видео имеет один и тот же цвет на протяжении 100 кадров, запись будет больше похожа на “100 зеленых пикселей”, чем на подсчет “зеленых пикселей” 100 отдельных раз.
Кодирование с потерями сэкономит больше места, но потеряет больше информации. Как правило, файлы, сжатые с использованием метода с потерями, округляют несущественные данные, которые большинство пользователей не воспримут. H.264 и H.265 — это форматы сжатия с потерями, которые позволяют пользователям с любой скоростью интернет-соединения быстро просматривать онлайн-контент.
Как работает AV1
Кодировщик AV1 начинается с просмотра кадра видео и разделения его на блоки пикселей, называемые суперблоками. Они могут иметь размер 128 × 128 или 64 × 64 пикселей, но при необходимости могут быть разделены до 4 × 4. Затем кодировщик может создавать т-образные разделы из этих суперблоков. С помощью всех этих блоков AV1 может различать отдельные объекты и создавать более точное разделение между ними. В отличие от других кодеров, которые могут добавлять характерный рисунок пикселей “ступеньками” по краям объектов.
Что стоит на пути AV1
AV1 звучит великолепно во всех отношениях по сравнению с предыдущим стандартом, так почему же мы не используем его повсеместно? К сожалению, у AV1 есть некоторые недостатки, и это представляет проблему курицы и яйца. Одним из самых больших препятствий является аппаратное обеспечение, поскольку не на каждом устройстве есть чип, поддерживающий AV1. Netflix опробовал его на некоторых устройствах Android и телевизорах, а Apple еще не внедрила его в свои устройства. Отсутствие поддержки в продуктах Apple является серьезной неудачей для AV1. Qualcomm также намекает, что они могут пропустить AV1 в своих мобильных чипах. Вместо этого они обратили внимание на другой кодек будущего, VCC (также называемый H.266). Этот кодек не бесплатный и не с открытым исходным кодом, но он обещает быть на 50% эффективнее, чем HEVC.
YouTube использует кодировку AV1, но только для видео 8K и, конечно же, только на устройствах, которые ее поддерживают. Google пообещал, что все телевизоры на Android, выпущенные после 2021 года, будут поддерживать AV1. Графические процессоры серии Nvidia RTX 3000 поддерживают декодирование AV1, но только более новые видеокарты также поддерживают кодирование AV1 — это Intel Arc, AMD RX серии 7000 и Nvidia RTX серии 4000. Это отличное решение для пользователей, ведущих прямые трансляции, поскольку те, у кого более новое оборудование, могут воспользоваться преимуществами AV1 для своего контента.
Несмотря на отсутствие аппаратной поддержки AV1 в устройствах, ситуация меняется, и все больше и больше устройств начинают ее поддерживать.
Как AV1 влияет на меня?
По большей части AV1 не повлияет на людей очевидным образом. Как и предыдущие кодеки, большинство пользователей не обращают внимания на техническую поддержку Netflix и YouTube. И (это справедливо) их на самом деле не волнует, как он работает, пока он доставляет контент, к которому они хотят получить доступ. Как это повлияет на среднего конечного пользователя, так это то, что контент в формате 8K станет более доступным, прямая трансляция станет проще для тех, у кого подходящее оборудование, и качество потокового мультимедиа, скорее всего, будет выше. AV1 и другие продвинутые кодеки должны постепенно начать проникать в наше медиапотребление и незаметно улучшать качество просмотра!
