Παρόλο που οι ταχύτητες του ίντερνετ γίνονται ολοένα και μεγαλύτερες, υπάρχει πάντοτε μια άλλη ανάγκη, αυτή για υψηλότερες αναλύσεις, πιο ποιοτικό περιεχόμενο και μια πιο καθηλωτική εμπειρία.
Εκεί ακριβώς έρχεται να πατήσει ο νεότερος AV1 codec για τον οποίο μιλάμε σε αυτό το featured άρθρο, όμως μπορεί να γλιτώσει από τις μεγάλες εταιρίες που μας σερβίρουν περιεχόμενο πολλά εκατομμύρια δολάρια.
Σύμφωνα με επίσημα δεδομένα, το YouTube έχει πάνω από 2.5 δις χρήστες παγκοσμίως (πολλοί από αυτούς ενεργοί), κάνοντάς το μια από τις πιο δημοφιλείς πλατφόρμες διαμοιρασμού βίντεο στον κόσμο.
Μαζί με όλες τις άλλες δυνατότητες της υπηρεσίας, όπως τα comments στα βίντεο, αλλά και το community κομμάτι και τα YouTube shorts, που είναι μικρά σε διάρκεια βίντεο και πυκνά σε περιεχόμενο, καταλαβαίνουμε ότι το bandwidth που απαιτείται είναι τεράστιο και έτσι, εταιρίες όπως η Google (στην οποία ανήκει το YouTube), θέλει να γλιτώσει μέχρι και το τελευταίο ευρώ, βοηθώντας στη δημιουργία ακόμα πιο αποδοτικών προτύπων multimedia.
Κάπως έτσι ήρθε στη ζωή το AV1 codec, ένα φορμά που αναπτύχθηκε για να γίνει η open source έκδοση του HEVC H265. Το τελευταίο αποτελεί και αυτό ένα γνωστό πρότυπο βίντεο με αρκετά καλό λόγο συμπίεσης προς ποιότητα, που ήρθε για να αντικαταστήσει το γερασμένο H264.
Το ίδιο βίντεο από H264 σε H265 μπορεί να έχει σημαντικά μικρότερο μέγεθος χάρη στον ανανεωμένο αλγόριθμο, ενώ υπόσχεται την ίδια ποιότητα και scalability σε υψηλότερες αναλύσεις.
Τα licensing fees όμως που καλούνται να δώσουν οι εταιρίες για να ενσωματώσουν το H265 ή HEVC στο software τους είναι πολλά και μεγάλα, οπότε γι’ αυτόν τον λόγο δημιουργήθηκε η Alliance for Open Media, μια συμμαχία στελεχών από μεγάλες εταιρίες του χώρου, που ένωσαν τις δυνάμεις τους για την σχεδίαση και την κατασκευή ενός open source προτύπου που ονομάστηκε εν τέλει AV1.
Οι πιο δημοφιλείς video codecs αυτή τη στιγμή
Σίγουρα όταν αναφέρουμε τη λέξη codec, κάποια πολύ συγκεκριμένα ονόματα μας έρχονται στο μυαλό.
Για εμένα, είναι οι H264, H265, αλλά ίσως και ο VP9 που υπάρχει στο YouTube μιας και αναπτύχθηκε από τη Google και αυτός είναι ο συνδετικός κρίκος, θα λέγαμε, με τον AV1 που θα αναφέρουμε σε αυτό το άρθρο.
Το μεγαλύτερο μέρος του υλικού που υπάρχει στο διαδίκτυο (αν λάβουμε υπόψη ότι το YouTube είναι η Νο. 1 streaming υπηρεσία), τρέχει σε VP9, ενώ ταινίες, και λοιπό περιεχόμενο το οποίο διανέμεται συνήθως σε πειρατικά sites μπορεί να είναι από H264, H265 ή και AV1 σε κάποιες περιπτώσεις.
Τα δύο πρώτα (H264, H265) είναι αυτά που υποστηρίζονται εγγενώς και σε hardware επίπεδο από τις πιο πολλές συσκευές που έχουμε τριγύρω μας αυτή τη στιγμή – από το smartphone μας μέχρι την τηλεόρασή μας, την κονσόλα ή και το tablet μας.
Online, οι πιο δημοφιλείς codec θα έχουν συνήθως την κατάληξη .mp4, ή .mkv. Το MKV ή αλλιώς Matroska, είναι ένα αρχείο τύπου container που μπορεί να ενσωματώσει παραπάνω από ένα αρχείο βίντεο, περισσότερα audio streams, και σε διάφορα φορμά. Τα πλεονεκτήματα είναι ότι όλα αυτά τα δεδομένα μπορούν να συνυπάρξουν σε ένα και μόνο αρχείο με την κατάληξη .mkv, ενώ το ίδιο το .mkv μπορεί να περιλαμβάνει όχι μόνο αρχεία .mp4, αλλά και h265 ή AV1 και γενικά οποιοδήποτε codec για βίντεο και ήχο.
Τελευταία νέα:
- Το Sony PlayStation 5 Pro μέχρι το τέλος του χρόνου στο σαλόνι μας
- Η Apple θα μας αφήσει (δύσκολα) να επισκευάσουμε τα iPhone μας
- Ryzen 9000: Τα πρώτα BIOS για τους Zen 5 CPU βγάζουν οι κατασκευαστές μητρικών
Τι είναι ο AV1 codec;
Το AV1 λοιπόν αναπτύχθηκε από το Alliance for Open Media, στο οποίο έχουν συνεισφέρει μηχανικοί και προγραμματιστές από μεγάλες εταιρίες του χώρου όπως Microsoft, Amazon, Google, Apple και πολλές ακόμα. Το project ξεκίνησε το 2015 και μέχρι σήμερα το πρότυπο συνεχίζει να αναπτύσσεται από ανθρώπους-κλειδιά της βιομηχανίας.
Στόχος τους, να δημιουργήσουν ένα πρότυπο το οποίο θα είναι το ίδιο open-source όσο και το VP9 της Google, ωστόσο θα είναι πολύ πιο αποδοτικό και εύκολο στην υλοποίηση, έτσι ώστε να βρεθεί σε περισσότερες συσκευές.
Τον Μάρτιο του 2018, η AOMedia κυκλοφόρησε και επίσημα τον AV1 codec, ο οποίος κέρδισε γρήγορα την προσοχή πολλών εταιριών για τις εξαιρετικές επιδόσεις του – και για το γεγονός ότι είναι ανοικτού κώδικα – σε αντίθεση με τους H264 και H265 ή HEVC που απαιτούν licensing για τη χρήση τους.
Έχοντας στο στόχαστρό τους το AV1, οι AMD, Nvidia και Intel έχουν ήδη κυκλοφορήσει συμβατό hardware με τον AV1 codec, και οι κάρτες γραφικών τους από τις αρχιτεκτονικές του 2022-23, μπορούν να κάνουν encode τέτοιο περιεχόμενο χάρη στην εγγενή υποστήριξη στα chips.
AV1 vs HEVC (H.265): Συγκρίνοντας τους πιο efficient video codecs
Ο AV1 codec και ο H.265 (ή αλλιώς HEVC) είναι και οι δύο προηγμένες τεχνολογίες συμπίεσης βίντεο ενώ και οι δύο, είναι σχεδιασμένοι για χρήση στο διαδίκτυο, όπου το bandwidth είναι σημαντικό. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετές βασικές διαφορές μεταξύ των δύο codecs, που αξίζει να εξετάσουμε.
Μία από τις κύριες διαφορές είναι το πόσο αποδοτικός είναι ο AV1 έναντι του H.265. Το AV1 προσφέρει καλύτερη συμπίεση από τον H.265, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να παρέχει την ίδια ποιότητα βίντεο με ακόμα μικρότερο μέγεθος αρχείων.
Πληροφορίες αναφέρουν ότι ο AV1 είναι κατά 20 έως και 40% πιο αποδοτικός σε σχέση με τον H.265, κάτι εξαιρετικά σημαντικό, ιδίως όταν μιλάμε για streaming στο διαδίκτυο.
Έρευνες της Meta (Facebook), δείχνουν αντίστοιχη αύξηση με τον codec να ‘προσπερνά’ ακόμα και το VP9 της Google. Είναι ένας από τους λόγους για τον οποίο το Netflix απαιτεί σύνδεση ‘μόλις’ 15 Mbps για τη θέαση 4K περιεχομένου, ενώ είναι scalable και σε αναλύσεις μεγαλύτερες από 4K.
Μια άλλη διαφορά μεταξύ των δύο codecs είναι η αδειοδότηση ή στα ‘ελληνικά’ το licensing.
Το H.265 είναι ένας ιδιόκτητος codec (proprietary), πράγμα που σημαίνει ότι οι εταιρίες πρέπει να καταβάλλουν ένα τέλος αδειοδότησης για να τον χρησιμοποιήσουν. Αντίθετα, ο AV1 είναι ένας κωδικοποιητής ανοικτού κώδικα που είναι ελεύθερος προς χρήση, γεγονός που τον καθιστά μια πιο προσιτή επιλογή για πολλές εταιρείες και προγραμματιστές.
Τα πλεονεκτήματα του AV1 codec
Το φορμά προσέφερε σημαντικές βελτιώσεις σε σχέση με τους προηγούμενους codecs, συμπεριλαμβανομένης της υψηλότερης απόδοσης συμπίεσης, της υποστήριξης βίντεο με μεγάλο δυναμικό εύρος (HDR) και του scalability, που επιτρέπει τη χρήση του φορμά σε μια μεγάλη σειρά συσκευών και ακόμα και σε χαμηλότερης ταχύτητας συνδέσεις στο ίντερνετ.
Το HEVC H265 υποστηρίζει και αυτό HDR – η οποία όμως είναι μια ευρεία έννοια γενικότερα και μπορεί να αναφέρεται σε όλα τα υπο-πρότυπα – ενώ για να δούμε εύκολα περιεχόμενο σε HDR, θα πρέπει τόσο η οθόνη όσο και το αρχείο μας να υποστηρίζει τον αντίστοιχο τύπο. Διαφορετικά, η εικόνα μπορεί να δείχνει ξεπλυμένη ή πολύ μουντή.
Η κυκλοφορία του AV1 codec αλλάζει τα δεδομένα στη βιομηχανία βίντεο, καθώς παρέχει μια εναλλακτική λύση ανοικτού κώδικα σε σχέση με τους ιδιόκτητους codecs, οι οποίοι ήταν ακριβοί στην υλοποίηση και είχαν περιορισμένη λειτουργικότητα. Ο AV1 codec υιοθετήθηκε γρήγορα από πολλές κορυφαίες εταιρείες τεχνολογίας, όπως το YouTube, το Netflix και το Amazon Prime, καθώς και από τους κατασκευαστές hardware που προαναφέραμε, όπως η Intel, η ARM και η NVIDIA.
Συμβατό hardware με τον AV1 codec
Αν και τα τελευταία δύο χρόνια είδαμε δραματική αύξηση στην χρήση του φορμά, υπάρχουν ήδη αρκετές συσκευές και PC hardware που ενσωματώνουν δυνατότητες για αποκωδικοποίηση ή και κωδικοποίηση αυτού του προτύπου.
Όσον αφορά το PC hardware, έχουμε αρκετές επιλογές εάν θέλουμε να κάνουμε encode video σε AV1:
- Intel Arc Series GPU: Όλες οι κάρτες γραφικών Arc της Intel διαθέτουν μια νέα media engine με πολλές βελτιώσεις. Η ίδια media engine μπορεί να κάνει encode και σε άλλα φορμά όπως VP9 και H.265.
- Nvidia GeForce RTX 30, RTX 40 GPU: Οι Ada Lovelace GPUs της Nvidia διαθέτουν εγγενή υποστήριξη για τον AV1 codec τόσο για decode όσο και για encode.
- AMD Radeon RX 7900 Series GPU: Η RDNA 3 των RX 7900 Series, χάρη στο ολοκαίνουργιο media engine, μπορεί να τρέξει περιεχόμενο AV1, αλλά και να κάνει κωδικοποίηση, οπότε οι streamers έχουν πλέον και μια ισχυρή GPU από την πλευρά της AMD για όλα τα streams τους.
- Intel 11ης γενιάς επεξεργαστές ή νεότεροι: Οι συγκεκριμένοι επεξεργαστές έχουν υποστήριξη μόνο για decode AV1 περιεχομένου και μπορούν να κάνουν encode μόνο για άλλα πρότυπα όπως H.265.
- Sony PlayStation 4 Pro: Αν και βρίσκεται μόνο στην εφαρμογή του Netflix, το PS4 Pro υποστηρίζει και αυτό AV1 decoding και σε συγκεκριμένες τηλεοράσεις.
Που χρησιμοποιείται ο AV1 codec;
Όπως αναφέραμε παραπάνω, ο AV1 codec κάνει σταθερά βήματα για να ενσωματωθεί σε αρκετές streaming υπηρεσίες, μεταξύ των οποίων το YouTube, το Netflix και το Vimeo. Το Netflix ξεκίνησε να τρέχει τα πρώτα προγράμματα σε AV1 το 2020, ενώ το YouTube αξιοποίησε το πρότυπο για να τρέξει υπερ-υψηλής ανάλυσης βίντεο 8K σε συμβατές τηλεοράσεις.
Σύμφωνα με στατιστικά, η χρήση του AV1 έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια, σε βαθμό που περιμένουμε και άλλες υπηρεσίες να το υιοθετήσουν. Για να ενεργοποιήσουμε το AV1 στο YouTube, αρκεί να πάμε στα Settings > Playback and performance, όπου θα βρούμε το παρακάτω μενού.
AV1 vs H264: Benchmarks επιβεβαιώνουν ότι είναι ιδανικός για streaming
Benchmarks της Nvidia μας δείχνουν την ιδιαίτερη πλευρά που έχει ο AV1 codec – και το πόσο ιδανικός είναι για τους streamers εκεί έξω.
Το Twitch, μια από τις μεγαλύτερες live streaming πλατφόρμες του κόσμου και ανήκει στην Amazon, αναφέρει ότι θα υποστηρίξει το πρότυπο κάποια στιγμή στο μέλλον.
Σύμφωνα με την Nvidia, τα κέρδη στο bandwidth είναι περίπου 40% με τον AV1 έναντι του H264 επιβεβαιώνοντας ότι πρόκειται για έναν ιδιαίτερο και αρκετά χρήσιμο codec από πολλές απόψεις.
Υπάρχει λογισμικό για AV1 streaming / encoding;
Εάν έχουμε συμβατό hardware όπως μια GeForce RTX 30, GeForce RTX 40 ή οι νεότερες RX 7900 XTX, οι οποίες έχουν υποστήριξη τόσο για encode όσο και για encode περιεχομένου.
Με μια γρήγορη αναζήτηση, φέρνουμε πολλούς συμβατούς encoders για το πρότυπο AV1 όπως το πολύ καλό, δωρεάν και open source Handbrake, το FFmpeg που έλαβε και αυτό την αναβάθμιση, το εξαιρετικό δωρεάν XMedia Recode, αλλά και το OBS Studio, το ιδανικό open source εργαλείο για όλους τους streamers.
Το τελευταίο, σε συνδυασμό με κάποιο από το συμβατό hardware παραπάνω μπορεί να μας δώσει αξιόλογα αποτελέσματα και όπως έχουν δείξει οι μετρήσεις της Nvidia, το απαιτούμενο bandwidth για μια τέτοια διαδικασία είναι πολύ μικρότερο απ’ ότι με το H.265 ή ακόμα και με το H.264 που απαιτεί ακόμα περισσότερο bandwidth.
Όσον αφορά το streaming σε AV1, οι γνωστές υπηρεσίες δεν το υποστηρίζουν ακόμα και το περιμένουμε κάποια στιγμή στο άμεσο μέλλον. Το Twitch έχει θέσει το 2023 ως το έτος που θα φέρει και επίσημα το AV1 στην πλατφόρμα, μειώνοντας δραστικά το bandwidth που απαιτείται από όσους streaming προτίθενται να το αξιοποιήσουν.
Αν και στο YouTube μπορούμε να ανεβάσουμε περιεχόμενο σε AV1 απευθείας, για ανθρώπους που δεν έχουν πρόσβαση σε hardware ικανό να ‘γράψει’ σε αυτό το νέο φορμά, συνιστούμε υπομονή και όχι την αγορά κάποιας νεότερης GPU μόνο γι’ αυτόν τον λόγο. Ένα παράδειγμα τέτοιας φθηνής GPU με AV1 encoder είναι η Intel A380, που έρχεται με κόστος περί τα 170€ στην ελληνική αγορά.
Πηγές:
