YouTube планирует внедрить новый видеокодек AV2 в браузерах. Это может заметно повлиять на просмотр фильмов, сериалов и другого потокового видео. Alliance for Open Media сообщила о продвижении работ по внедрению кодека. AV2 поддерживают Google, Netflix, Amazon, Apple, Meta и Intel.
Главный интерес к AV2 связан с тем, что он сжимает видео примерно на 30% эффективнее AV1 — стандарта, широко используемого в интернет-вещании. При одинаковом качестве изображения видео в AV2 может передаваться с битрейтом примерно на треть ниже. А если объём передаваемых данных не менять, изображение может стать детальнее, а артефакты сжатия — менее заметными.
Например, видеопоток 4K, которому сейчас требуется битрейт 20 Мбит/с, теоретически может обеспечить сопоставимое качество примерно при 14 Мбит/с. Такое снижение расхода данных может принести стриминговым платформам значительную экономическую и инфраструктурную выгоду, особенно по мере распространения видео 4K HDR, контента с высокой частотой кадров и прямых трансляций.
Насколько AV2 эффективнее AV1
Результаты испытаний, проведённых при разработке кодека, описал исследователь Netflix Андре Норкин. В сравнении с AV1 преимущество AV2 составило около 28,6% по измерениям PSNR и 32,6% по VMAF — метрике оценки качества видео с учётом особенностей зрительного восприятия. Эти проценты отражают повышение эффективности соотношения битрейта и качества, а не непосредственный рост оценки качества.
Часть технического прогресса связана с использованием суперблоков размером 256×256 пикселей вместо 128×128 в AV1, а также более совершенных инструментов предсказания и новых фильтров, уменьшающих дефекты сжатия. Это может быть особенно полезно для видео с мелкими деталями, динамичными сценами и HDR-изображениями с плавными цветовыми переходами.
В AV2 также предусмотрены возможности для задач за пределами обычного просмотра фильмов. Улучшенная поддержка нескольких видеопотоков, например, может упростить трансляции спортивных событий с одновременным показом разных ракурсов: зритель сможет следить и за основным планом футбольного матча, и за тактической камерой либо выбирать разные виды болидов во время гонки «Формулы-1». Среди других возможных сценариев — виртуальная и дополненная реальность, стереоскопическое видео и видеоконференции высокого разрешения.
Планы YouTube и других платформ
Среди компаний, работающих с AV2, YouTube, судя по всему, ближе других к практическому внедрению. По словам директора по инженерным вопросам платформы Деса Кина, более 90% каталога YouTube, если учитывать продолжительность просмотра, уже доступно в AV1. Переход на AV2 станет развитием уже сложившейся инфраструктуры, но на начальном этапе поддержка, вероятно, будет ограничена отдельными веб-средами и совместимыми устройствами.
Google уже демонстрировала воспроизведение AV2 в Chrome. Netflix и Prime Video изучают возможности нового формата, но не объявляли точных сроков внедрения. Meta намерена двигаться в том же направлении для Facebook и Instagram, где AV1 постепенно занял важное место. Участие этих компаний в экосистеме AOMedia даёт AV2 стратегическое преимущество, в частности благодаря ресурсам, доступным для разработки и распространения кодека.
Важна и экономическая сторона вопроса. Как и AV1, AV2 — открытый стандарт без лицензионных отчислений в рамках лицензионной модели Alliance for Open Media. Он призван стать альтернативой HEVC/H.265, который широко применяется для потокового видео 4K HDR и используется в Ultra HD Blu-ray. HEVC связан со сложной системой патентных лицензий, из-за которой возникали споры между владельцами патентов и пользователями технологии, в том числе в связи с Disney+. Политика AOMedia, предусматривающая отсутствие лицензионных отчислений, не исключает возможных претензий по патентам сторонних правообладателей, но остаётся важным стимулом для отрасли.
Почему телевизорам и смартфонам понадобится новое оборудование
Главное препятствие для распространения AV2 — декодирование. Нынешние реализации могут требовать в четыре-пять раз больше вычислительной мощности, чем AV1. Телевизорам и мобильным устройствам трудно справиться с такой нагрузкой только программными средствами. Без специального аппаратного ускорения воспроизведение видео высокого разрешения может увеличить энергопотребление и нагрев устройства, а также вызвать рывки изображения.
Поэтому поддержка AV1 в современных телевизорах сама по себе не означает совместимость с AV2. Для нового кодека нужны отдельные блоки декодирования в видеопроцессорах, над которыми работают производители полупроводников. Компании VeriSilicon и Chips&Media уже представили специализированные аппаратные решения. Появление первых совместимых потребительских устройств ожидается не сразу, а массовое распространение может занять ещё больше времени, особенно на рынке смартфонов.
Пока наиболее очевидный путь — оптимизированные программные декодеры, такие как dav2d. Это открытый проект сообщества VideoLAN, созданный на основе опыта разработки dav1d для AV1. Декодер уже поддерживает видео с глубиной цвета 8 и 10 бит и оптимизирован для разных архитектур процессоров, но его производительность ещё предстоит улучшить. dav2d может помочь браузерам воспроизводить AV2 до повсеместного появления аппаратного ускорения. Тем временем стриминговым сервисам придётся продолжать предлагать версии контента в AV1 и HEVC, чтобы он оставался совместимым с телевизорами, смартфонами и другими устройствами прежних поколений.